Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Promieniowanie cieplne i konwekcja wymuszona w piecach do hartowania szkła płaskiego

Rantala Mikko

Świat Szkła

|

2021

|

R. 26, nr 2

38--44

2

Cieplne warunki brzegowe w przypadku obliczania stanu naprężenia w elementach grubościennych kotłów energetycznych

Wacławiak Krzysztof

Modelowanie Inżynierskie

|

2019

|

T. 39, nr 70

70--76

PL

Artykuł pokazuje numeryczny sposób wyznaczenia współczynnika wnikania ciepła przy przepływie pary wodnej w elementach grubościennych kotłów energetycznych. Elementy te obliczane są z warunku wytrzymałościowego na pełzanie. Literatura wskazuje również na znaczenie zmęczenia cieplno-mechanicznego powstającego w materiale w czasie rozruchu i odstawienia. Planuje się zwiększyć częstość rozruchów starszych bloków energetycznych eksploatowanych jako jednostki szczytowe. Typowe obliczenia cieplno-mechaniczne zakładają znajomość współczynnika wnikania ciepła od pary do elementu grubościennego i jej temperaturę. W obliczeniach tych pomija się izolację elementu, zakładając warunki konwekcji swobodnej do otoczenia. W pracy przeanalizowano te założenia i wykonano reprezentatywne obliczenia numeryczne.

EN

This paper presents a numerical calculation of heat transfer coefficient for steam flowing through a thick-walled elements of a power boiler. Such elements of power boilers are designed regarding creep loading. Literature shows that thermo-mechanical fatigue should also be considered especially during start-up and shut-down periods. Old boilers will be operated more frequently in upcoming years. They may be still used as steam producers during peak demand for electricity. Typical thermal and mechanical calculations used defined boundary conditions for a fluid side including heat transfer coefficient and near wall fluid temperature. Usually insulation is omitted, only natural convection to the air is included. This paper presents modeling and some exemplary calculations of proper heat transfer determination, where local and transient variables are found.

3

Numerical study of an air plane solar collector with the baffle in zigzag form

Guendouz N., Bibi-Triki N., Didi F., Zidani C.

Archives of Thermodynamics

|

2018

|

Vol. 39, no 4

141–-156

EN

The production of thermal energy from solar energy by flat collectors finds nowadays many applications due to their innumerable economic and environmental interests. Currently, conservation of energy resources has become a global priority. On the other hand, given the dizzying demand for energy, has led specialists to find new techniques, such as renewable energies (solar, wind and geothermal). The present work is a contribution, by numerical simulation, to the study of heat transfer in flat solar collectors. On the basis of some experimental data, several simulation calculations have been carried out in order to determine the influencing parameters allowing better performance of the sensors and ensuring a good homogeneity of the temperature distributions. Based on the observation that, due to the low thermophysical properties of the air used as heat transfer fluid, solar air collectors rather give poor yields. It has been found very useful to have ‘baffling’ obstacles of various shapes and forms in the solar collector duct. This increases the thermal transfer of a coolant, which clearly improves the thermal efficiency of the solar air collector. This article consists mainly of studying the effects on heat transfer of turbulent forced convection by baffles of zigzag shapes, placed in a rectangular channel, using the finite volume method. The pressure-velocity coupling has been processed by the SIMPLEC algorithm. The results are presented in terms of the average Nusselt number and temperature field for different positions.

4

CFD simulation of heat transfer and fluid flow within metallic foam in forced convection environment

Boulahrouz S., Avenas Y., Chehhat A.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 21, nr 3

611--635

EN

In the present study, a CFD simulation of forced convection in a rectangular block of aluminum foam is investigated. A two energy equations model with the Brinkman-Forchheimer extended Darcy model is considered in the CFD investigation. The governing equations are solved using COMSOL, a commercial multiphysics finite-element PDE solver. Three types of aluminum foam 10-, 20-, 40- pore per inch with different porosity are studied. A parametric study for the range of Reynolds number Re = 250-2000 and the imposed heat flux qw = 0:8−1:6 (W/cm2) is carried out to examine the thermal and the fluid flow behaviors of the aluminum foams. It is found that the plug flow conditions are prevalence for the aluminum foams. The 40-pore per inch aluminum foam has a better heat transfer performance with a larger pressure drop, followed by the 20-, and then by the 10- pore per inch. The validation of the simulation results is made against experimental data from the literature and showed a perfect agreement.

5

Praca wodnej pompy ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej

Tuchowski W., Zakrzewski B.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 7

296--300

PL

Wodne pompy ciepła są w Polsce najrzadziej stosowanymi pompami ciepła. Jest to spowodowane wysokimi kosztami inwestycyjnymi oraz skomplikowanymi uwarunkowaniami prawnymi. Cechują się one jednak wysokim współczynnikiem efektywności energetycznej w stosunku do innych rozwiązań. Prace takiego urządzenia rozpatrywać można w dwóch stanach, konwekcji swobodnej, kiedy mamy do czynienia ze zbiornikami wodnymi w których występują jedynie konwekcyjne ruchy wody spowodowane różnicą gęstości (stacjonarne zbiorniki wodne takie jak jeziora, stawy, przydomowe baseny) oraz konwekcji wymuszonej, kiedy istnieje ukierunkowany przepływ wody w zbiorniku (rzeki, morza, ścieki kanalizacyjne). Wydajność oraz efektywność energetyczna wodnej pompy ciepła w tych dwóch stanach znacznie się różni. Jak wynika z analiz teoretycznych oraz badań wstępnych przeprowadzonych na modelu wodnej pompie ciepła znajdującej się na Wydziale Techniki Morskiej i Transportu, wymuszony ruch wody na powierzchni parowacza wpływa korzystnie na charakterystyki energetyczne urządzenia. Badania wstępne w warunkach konwekcji wymuszonej prowadzone były w okresie letnim oraz zimowym, a poprzedzone zostały dokładnymi badaniami w warunkach konwekcji swobodniej w okresie całego roku. Obecnie trwają analizy oraz przygotowania do prowadzenia właściwych badań kształtowania się efektywności energetycznej wodnej pompy ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej w okresie zimowym (w niskiej temperaturze wody, tw = 1-4°C

EN

Water source heat pumps are the least frequently used heat pumps in Poland. It follows high investment costs and the increasingly complex legal conditions. However, they are characterized by a high rate of energy efficiency compared to other solutions. The work of such a device may be viewed in two states, natural convection, when we are dealing with water reservoirs in which there are only a convective movement of water caused by different density (stationary water reservoirs such as lakes, ponds, backyard swimming pools) and forced convection, when there is a directed flow of water in the reservoir (rivers, sea, sewage drainage). Performance and energy efficiency water source heat pumps in these two states varies greatly. As follows from theoretical analysis and preliminary studies conducted on a model water source heat pump located at the Faculty of Maritime Technology and Transport, forced movement of water on the surface of the evaporator has a beneficial effect on the energy performance of the device. Preliminary studies in conditions of forced convection were conducted during the summer and winter, and were preceded by accurate research in the natural convection conditions throughout the year. Currently, analysis, and preparations are being made to conduct proper research development of the energy efficiency water source heat pump in conditions of forced convection for the winter (in the low water temperature, tw = 1-4°C).

6

Unconfined laminar nanofluid flow and heat transfer around a rotating circular cylinder in the steady regime

Bouakkaz R., Salhi F., Khelili Y., Quazzazi M., Talbi K.

Archives of Thermodynamics

|

2017

|

Vol. 38, no. 2

3--20

EN

In this work, steady flow-field and heat transfer through a copper-water nanofluid around a rotating circular cylinder with a constant nondimensional rotation rate α varying from 0 to 5 was investigated for Reynolds numbers of 5–40. Furthermore, the range of nanoparticle volume fractions considered is 0–5%. The effect of volume fraction of nanoparticles on the fluid flow and heat transfer characteristics are carried out by using a finite-volume method based commercial computational fluid dynamics solver. The variation of the local and the average Nusselt numbers with Reynolds number, volume fractions, and rotation rate are presented for the range of conditions. The average Nusselt number is found to decrease with increasing value of the rotation rate for the fixed value of the Reynolds number and volume fraction of nanoparticles. In addition, rotation can be used as a drag reduction technique.

7

Modelowanie konwekcji wymuszonej w kolektorach słonecznych metodą elementów brzegowych

Demianiuk A., Teleszewski T. J.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2015

|

Vol. 6, nr 4

229--239

PL

W pracy przedstawiono algorytm MEB symulacji konwekcji wymuszonej w przewodach kolektorów słonecznych. Weryfikacja metody elementów brzegowych została dokonana poprzez porównanie rezultatów obliczeń MEB ze znanym rozwiązaniem analitycznym. W opracowaniu przedstawiono graficzne rezultaty obliczeń symulacji konwekcji wymuszonej w przewodzie kolektora płaskiego o kołowym obrysie przekroju poprzecznego przewodu. W Katedrze Ciepłownictwa Politechniki Białostockiej sporządzono blok programów obliczeniowych do wyznaczania przepływu i wymiany ciepła w zaawansowanych układach hydraulicznych. (język programowania Fortran, implementacja oprogramowania w systemie dostępu zdalnego do serwera obliczeniowego w Centrum Komputerowych Sieci Rozległych Politechniki Białostockiej).

EN

The paper presents the numerical application of Boundary Element Method for simulations of forced convection in a solar thermal collector duct. The efficiency and the credibility of proposed algorithm were verified by numerical tests. A numerical examples presented in the article describe fully developed forced convection through circular duct of flat plate collectors. The computer programs were written in Fortran programming language.

8

Konwekcja wymuszona w przepływie cieczy lepkiej przez przewody prostoosiowe

Teleszewski T. J., Sorko S. A.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2015

|

Vol. 6, nr 3

203--213

PL

W pracy przedstawiono algorytm MEB symulacji konwekcji wymuszonej przy przepływie w przewodach prostoosiowych o różnych od kołowego przekrojach poprzecznych przewodu. Weryfikacja metody elementów brzegowych została dokonana poprzez porównanie rezultatów obliczeń z rozwiązaniami analitycznymi i wynikami badań doświadczalnych. W pracy przedstawiono rezultaty numerycznej symulacji konwekcji wymuszonej w przewodach o prostokątnym przekroju poprzecznym, o zróżnicowanej relacji szerokości do wysokości przekroju poprzecznego przewodu. Wyznaczono wartości liczby Nusselta dla różnych relacji szerokość-wysokość kanału w warunkach przepływu laminarnego cieczy newtonowskiej.

EN

The paper presents the numerical algorithm of the Boundary Element Method employed to simulation and modelling forced convection in the cases of laminar flows through straight ducts of arbitrary cross section. The efficiency and the credibility of proposed algorithm were verified by numerical tests in known solution. Were presented examples of the laminar flow with heat exchange of the forced convection in the straight tubes of rectangular cross-section of the various proportions the width-height of the channels. The Nusselt numbers for the analyzed flows were calculated by means proposed method.

9

Algorytm MEB konwekcji wymuszonej w przepływie przez przewody prostoosiowe

Teleszewski T. J.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2015

|

Vol. 6, nr 3

193--201

PL

W pracy przedstawiono algorytm MEB symulacji konwekcji wymuszonej przy przepływie korkowym przez prostoosiowe przewody o zróżnicowanym kształcie przekroju. Weryfikacja metody elementów brzegowych została wykonana poprzez porównanie rezultatów obliczeń MEB z rozwiązaniem analityczno-empirycznym. W pracy przedstawiono graficzne rezultaty obliczeń symulacji konwekcji wymuszonej w przewodzie o przekroju siedmiokąta foremnego oraz wyznaczono funkcję liczby Nusselta w zależności od liczby ścianek tworzących przekrój przewodu prostoosiowego o kształcie wielokąta foremnego.

EN

The paper presents the numerical algorithm Boundary Element Method to simulation modelling of slug flow in forced convection through straight ducts of arbitrary cross section. The efficiency and the credibility of proposed algorithm were verified by numerical tests in known solution. A numerical examples are presented fully developed forced convection through heptagon duct. In this study is proposed for determining the Nusselt number in regular polygonal channels of slug flow in forced convection.

10

A Mechanistic Model of a Passive Autocatalytic Hydrogen Recombiner

Rożeń A.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

3--19

EN

A passive autocatalytic hydrogen recombiner (PAR) is a self-starting device, without operator action or external power input, installed in nuclear power plants to remove hydrogen from the containment building of a nuclear reactor. A new mechanistic model of PAR has been presented and validated by experimental data and results of Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. The model allows to quickly and accurately predict gas temperature and composition, catalyst temperature and hydrogen recombination rate. It is assumed in the model that an exothermic recombination reaction of hydrogen and oxygen proceeds at the catalyst surface only, while processes of heat and mass transport occur by assisted natural and forced convection in non-isothermal and laminar gas flow conditions in vertical channels between catalyst plates. The model accounts for heat radiation from a hot catalyst surface and has no adjustable parameters. It can be combined with an equation of chimney draft and become a useful engineering tool for selection and optimisation of catalytic recombiner geometry.

11

Velocity and temperature maldistribution due to the magnetic field influence

Pleskacz Ł., Fornalik-Wajs E., Roszko A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 3

425--432

EN

The elements that possess the ability of changing the flow structure (neckings, nozzles, valves, elbows) can be found in numerous industrial and medical applications. This ability leads to the velocity and temperature fields modification and can be a reason of negative effects like pressure loss. These negative effects can be reduced by the usage of magnetic field. Magnetic control of weakly magnetic fluids’ velocity and temperature distributions is well known. Presented paper considers the numerical analysis of velocity and temperature maldistribution due to the influence of strong magnetic field. The analysis was carried out for three-dimensional circular duct with simplified stenosis (narrowing of the blood vessels), which took form of confusor-diffuser section of the pipe. The system included duct and the magnetic coil that was oriented perpendicularly to the flow axis and placed in between confusor and diffuser. The wall of the stenosis was divided into subzones partially heated in order to control the velocity and temperature fields. Biot-Savart’s law was applied to calculate the distribution of the magnetic field, which was then used to obtain the magnetic force distribution and added to principle of conservation of momentum equations as the external body force. Commercially available software Ansys Fluent 13 was chosen to conduct the numerical analysis, however special user-defined modulus to calculate the distribution of magnetic force was prepared and implemented in it. The results pointed out that the usage of magnetic field might provide a significant change in both velocity and temperature distribution, especially for low Reynolds number flows.

PL

Elementy posiadające zdolność zmiany struktury przepływu (przewężenia, dysze, zawory, kolanka) mają wiele zastosowań w przemyśle i medycynie. Zdolność ta prowadzi do modyfikacji pól temperatury oraz prędkości i może być przyczyną negatywnych efektów, takich jak straty ciśnienia. Te negatywne efekty można wyeliminować przy użyciu pola magnetycznego. Magnetyczna kontrola rozkładów prędkości i temperatury słabo namagnesowanych cieczy jest dobrze znana. Niniejszy artykuł prezentuje analizę numeryczną zaburzeń pól prędkości i temperatury pod wpływem silnego pola magnetycznego. Analizę przeprowadzono dla trójwymiarowych kanałów o przekroju okrągłym z uproszczoną stenozą (zwężeniem naczyń krwionośnych) w formie połączenia typu konfuzor-dyfuzor. Badany układ składał się z kanału oraz cewki magnetycznej zorientowanej prostopadle do osi przepływu i umieszczonej między konfuzorem a dyfuzorem. Ścianka stenozy została podzielona na mniejsze obszary grzane różnicowo, aby odpowiednio zmieniać pole temperatury i prędkości. Zastosowano prawo Biota-Savarta w celu obliczenia rozkładu indukcji pola magnetycznego, który później został wykorzystany do otrzymania rozkładu siły magnetycznej. Siła ta została umieszczona w równaniach zachowania pędu. Analizę przeprowadzono przy użyciu komercyjnego oprogramowania (Ansys Fluent 13), w którym zaimplementowano specjalną funkcję definiowaną przez użytkownika w celu obliczenia rozkładu indukcji oraz siły magnetycznej. Wyniki wykazały, że pole magnetyczne może mieć znaczący wpływ na rozkłady prędkości i temperatury, szczególnie w przypadku przepływów o niskiej liczbie Reynoldsa.

12

Symulacja konwekcji wymuszonej w przewodach prostoosiowych przy przepływie laminarnym metodą elementów brzegowych

Teleszewski T.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2014

|

nr 153 (33)

117--127

PL

W pracy przedstawiono algorytm symulacji konwekcji wymuszonej MEB przy przepływie laminarnym w przewodach prostoosiowych niezależnie od kształtu poprzecznego przewodu. Weryfikacja algorytmu została wykonana poprzez porównanie rezultatów MEB z rozwiązaniem analitycznym. W publikacji wyznaczono zależność liczby Nusselta od liczby boków w przewodach o przekroju wielokąta foremnego.

EN

The paper presents the numerical algorithm Boundary Element Method to simulation modelling forced convection in a duct. The efficiency and the credibility of proposed algorithm were verified by numerical tests in theoretical solution. A numerical examples are presented fully developed forced convection through pentagon duct. In this study is proposed for determining the Nusselt number in regular polygonal channels.

13

Wyznaczanie gęstości strumienia ciepła konwekcji wymuszonej w przepływie laminarnym w przewodach prostoosiowych metodą elementów brzegowych

Teleszewski T. J.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2014

|

Vol. 5, nr 2

143--153

PL

W pracy przedstawiono algorytm MEB do analizy pól temperatury i gęstości strumienia ciepła przy przepływie laminamym z wymianą ciepła w przewodach prostoosiowych o dowolnym kształcie przekroju poprzecznego. Zaprezentowano sformułowanie zagadnienia przy użyciu metody elementów brzegowych do opisu przepływu i wymiany ciepła w przepływie jednokierunkowym przez przewód o dowolnym kształcie przekroju poprzecznego. Przedstawiono graficzne rezultaty obliczeń przepływu z udziałem konwekcji wymuszonej w profilowanym przewodzie prostoosiowym.

EN

The paper presents the numerical application Boundary Element Method to analyze the temperature and heat flux density distribution of forced convection laminar flows through straight pipes with arbitrary cross-section shapes. Integral formulations the problems of the fluid flow and heat exchange for the case of the laminar unidirectional flow with heat transfer was presented. Moreover graphical results of the numerical calculations the velocity, temperature and heat flux of laminar flow in the profiled straight pipe were presented.

14

A numeric simulation of transient thermal field in a transistorradiator system and its verification by measurements

Gołębiewski J., Łukjaniuk A., Bycul R. P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 11

169-174

EN

A physical and mathematical model of heat transfer in a system of a power transistor and forced air stream cooled radiator was presented. An important part of the model was the estimation of the heat transfer coefficient for forced convection and radiation. Transient thermal field was determined with the use of the finite element method by using a professional computer program NISA v. 16. The results were verified by doing measurements. Thermoelectric sensors of the T type, an NI 9211 module and an NI Signal Express computer program were utilized during the measuring. The relative difference between the results of the computations and the measurements did not exceed 15,5% in the transient state and it dropped to 6% in the steady state.

PL

W pracy przedstawiono fizyczny i matematyczny model propagacji ciepła w układzie tranzystora mocy i radiatora chłodzonego wentylatorem. Istotnym elementem modelu było oszacowanie współczynnika przejmowania ciepła z układu w warunkach wymuszonej konwekcji i promieniowania. Nieustalone pole termiczne wyznaczono metodą elementów skończonych za pomocą profesjonalnego programu NISA v.16. Wyniki numerycznej symulacji zweryfikowano na drodze pomiarowej. W tym celu wykorzystano termoelektryczne czujniki typu T, moduł NI 9211 oraz oprogramowanie NI Signal Express. Okazało się, że względna różnica między wynikami obliczeń i pomiarów nie przekroczyła w stanie przejściowym 15,5% i w stanie ustalonym zmalała do 6%.

15

Effect of slip condition on viscoelastic MHD oscillatory forced convection flow in a vertical channel with heat radiation

Singh K. D.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2013

|

Vol. 18, no. 4

1237--1248

EN

In this paper an oscillatory flow of a viscoelastic, incompressible and electrically conducting fluid through a porous medium bounded by two infinite vertical parallel plates is discussed. One of these plates is subjected to a slip-flow condition and the other to a no-slip condition. The pressure gradient in the channel oscillates with time. A magnetic field of uniform strength is applied in the direction perpendicular to the plates. The induced magnetic field is neglected due to the assumption of a small magnetic Reynolds number. The temperature difference of the two plates is also assumed high enough to induce heat transfer due to radiation. A closed form analytical solution to the problem is obtained. The analytical results are evaluated numerically and then presented graphically to discuss in detail the effects of different parameters entering into the problem. A number of particular cases have been shown by dotted curves in the figures. During the analysis it is found that the physical and the mathematical formulations of the problems by Makinde and Mhone (2005), Mehmood and Ali (2007), Kumar et al. (2010) and Choudhury and Das (2012) are not correct. The correct solutions to all these important oscillatory flow problems are deduced.

16

Termografia aktywna w trybie pobudzenia optycznego i konwekcyjnego

Suszyński Z., Kosikowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 10

171-173

PL

Termografia aktywna jest stosowana w przemyśle elektronicznym do badania jakościowego i ilościowego właściwości cieplnych ciał stałych, a w szczególności struktur półprzewodnikowych wykonanych w technologii planarnej. Metody termografii aktywnej dzieli się ze względu na rodzaj źródła energii pobudzenia, charakter modulacji, a także techniki detekcji sygnału temperaturowego. W artykule omówiono możliwości zastosowania strumienia gazu i promieniowania optycznego w trybie modulacji przestrzennej do pobudzenia energetycznego obiektów badanych metodami termografii aktywnej. Porównano efektywność obu metod i ich możliwości aplikacyjne w odniesieniu do materiałów o różnej przewodności cieplnej.

EN

Active thermography is very often used to qualitative and qualitative diagnosing of solids, especially semiconductor structures made in planar techniques. The methods of active thermography are characterized by the kind of source of excitation, its modulation techniques as well as different approaches of temperature detection. The paper describes the possibility of using the stream of gas and optical radiation at beam displacement modulation regime for the excitation of the heat flux inside of objects. The comparison of effectiveness of those methods, for materials with different thermal effusivity, is presented in the paper.

17

Analysis and design of electronic device cooling system elements in forced convection conditions

Felczak M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2008

|

z. 115

19-25

EN

The first part of the work includes a study of elements enhancing heat transfer in electronic devices. In the second part, a numerical model for the electronic device placement optimization on the PCB, including a genetic algorithm and a thermal solver is presented. The genetic algorithm searches for arrangements that are checked by the thermal solver if they satisfy requirements of the designer. Three optimizing problems are considered. The optimization of in-line placed devices is the first one. The second one is the optimization of placement of nine devices on the surface of a PCB on the assumption that devices can be placed in nine specified positions on the PCB. The third one is the optimization of placement of nine devices on the assumption that devices can be placed on the whole board.

PL

Zostały opracowane nowe metody wykorzystujące algorytmy genetyczne do optymalizacji rozmieszczenia układów elektronicznych na płytce drukowanej. Umożliwiają one optymalizację położenia układów elektronicznych w jednym oraz w dwóch wymiarach. Modele składają się z dwóch najważniejszych części funkcjonalnych: algorytmu genetycznego (wraz z kryteriami optymalizacji) poszukującego optymalnego rozmieszczenia oraz oprogramowania do obliczeń rozkładu temperatury na powierzchni badanych układów. Pierwszy model dotyczy optymalizacji kolejności elementów elektronicznych umieszczonych w linii. Algorytm umożliwia optymalizację ich kolejności oraz w późniejszej wersji również odstępów pomiędzy nimi. Możliwa jest optymalizacja jednokryterialna przy użyciu termicznych kryteriów optymalizacji takich jak wartość maksymalnej oraz średniej temperatury spośród wszystkich elementów jak również wielokryterialna przy użyciu kryterium ważonego z wartości temperatury maksymalnej i średniej. Stworzony został własny program obliczający wartości temperatury rozważanych układów elektronicznych (poprzez rozwiązanie równań Naviera-Stockesa oraz Kirchhoffa-Fouriera [3]). Drugi algorytm służy do optymalizacji rozmieszczenia układów elektronicznych na powierzchni płytki drukowanej (model termiczny 3D). Założono, że układy elektroniczne będą umieszczone w matrycy nxn elementów. Algorytm ten w porównaniu z poprzednim posiada bardziej skomplikowany model termiczny. Z tego powodu do wyznaczania wartości temperatury zostało użyte oprogramowanie komercyjne ANSYS®. Algorytm genetyczny jako program nadrzędny wywołuje oprogramowanie ANSYS® przekazując jednocześnie informacje o rozmiarach i gęstościach mocy poszczególnych źródeł ciepła. Wynik obliczeń (wartości temperatury poszczególnych źródeł) zwracany jest w pliku tekstowym. Algorytm wykorzystując zadane kryteria ocenia optymalność rozwiązania. Przeprowadzono optymalizację rozmieszczenia układów elektronicznych przy wykorzystaniu modelu jedno- i dwuwymiarowej optymalizacji. Dla pierwszego przypadku przeprowadzono optymalizację położenia układów elektronicznych ze względu na następujące kryteria termiczne: wartość temperatury maksymalnej, średniej, kryterium ważone z wartości temperatury maksymalnej oraz średniej. W drugim przypadku, optymalizowano rozmieszczenie układów elektronicznych na powierzchni podłoża PCB. Rozważono zarówno przypadek, kiedy algorytm może umieścić układy elektroniczne tylko w określonej liczbie miejsc równej liczbie elementów elektronicznych, jak również bardziej skomplikowany przypadek, kiedy układy elektroniczne mogą być umieszczone w dowolnym miejscu płytki drukowanej. Wszystkie dotychczasowe kryteria wzbogacono o kryterium dodatkowe, długości połączeń pomiędzy elementami. Został przeprowadzony szereg optymalizacji dla różnych mocy układów elektronicznych. Uwzględniono skomplikowane przypadki gdzie każdy z układów elektronicznych rozprasza różną gęstość mocy jak również proste przypadki, dla których rozwiązanie jest proste do przewidzenia. Wyniki pokazują, że przyjęta metoda optymalizacji jest uzasadniona. Symulowane modele termiczne zostały zweryfikowane poprzez pomiary termowizyjne w tunelu powietrznym.

18

Casting structure change caused by magnetic field

Szajnar J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

297-306

EN

Purpose: In this work problems of crystallization process for pure metal and alloy castings solidifying under forced convection resulting from use of rotational or rotational reversing magnetic field are presented. Design/methodology/approach: Influence of changes caused by forced convection in solidification conditions on columnar crystals zone and its limitation was studied. Obtained results show that magnetic field changes thermal and concentration conditions. Both conditions are connected with magnetic field induction B, that is with liquid metal velocity Vcm ahead of crystallization front. Examples of magnetic field application for casting structure change are shown. Findings: Model of columnar to equiaxed structure transition was based on modified concentration stability criterion of crystallization front, in which measurements of alloy addition concentration along ingot radius were incorporated. Gradient-kinetic conditions were evaluated with use of computer simulation of solidification process. Crystallization conditions at the interface enabled tracking of solidification process for actual casting from its surface to its axis. It was then possible to analyze relation between thermal and concentration conditions in time of solidification and to determine position of crystallization front stability loss, which after some simplifications can be considered as the columnar crystals zone width. Research limitations/implications: Experimental results confirmed justness of introduced model. In analysis also simulation results were used describing liquid metal flow ahead of crystallization front for different types of the interface showing qualitative relations between crystallization front geometry and structure changes. Practical implications: Relations are proposed, which can be used for columnar crystals zone width taking into account nominal concentration of alloy addition Co, forced by magnetic field liquid metal velocity Vcm and thermal conditions represented by pouring temperature Tzal, thermal gradient at the crystallization front at the moment of forced convection termination GT or difference in temperature on casting cross section delta T. Originality/value: This paper is a result of several studies conducted in Foundry Department since many years and connected of physical factors (ultrasonic vibrations, electromagnetic field) influence on crystallization process of static and continuous castings.

19

Zagęszczanie MMA w cienkich warstwach

Mieczkowski P.

Magazyn Autostrady

|

2006

|

Nr 10

94--104

PL

W wyniku zagęszczania mieszanki mineralno-asfaltowej (MMA) są kształtowane jej cechy ﬁzyczno-wytrzymałościowe. Wykorzystuje się do tego celu walce stalowe wibracyjne i statyczne oraz na pneumatykach (ogumione).

20

Thermal Properties of 1×1, 2×2, 3×3 Rib Knit Fabrics

Uçar N., Yilmaz T.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2004

|

Vol. 12, no. 3 (47)

34--38

EN

The thermal property of fabric is very important for both its thermal comfort and protection against challenging weather conditions. Although some research has reportedly been done on the dimensional and some of the mechanical properties of rib knit fabrics, no detailed study about the thermal properties of rib knit fabric could be seen. In this study, the natural and forced convective heat transfer characteristics of rib knit fabric have been analysed. The effect of rib design and other fabric properties such as fabric density and air permeability on thermal behaviour have been considered. It has been noted that a decrease in rib number of the order of 3×3, 2×2 or 1×1 leads to a decrease in heat loss due to an increase in the amount of air entrapped between the face and the back loop. The results also indicated that as the fabric gets tighter, so the heat loss lessens, due to reduced air permeability, i.e., reduced air circulation within the fabric. Thus, it results that when the fabric design (1×1 rib, 2×2 rib, 3×3 rib, etc.) is taken into consideration, the conductive heat loss due to fibres and air gaps becomes more important than the heat loss due to air circulation (convective heat loss). However, when the fabric density for each fabric design is taken into consideration, the heat loss due to air circulation (convective heat loss) becomes more important than the conductive heat loss due to fibres and air gaps.

PL

Właściwości termiczne płaskich wyrobów włókienniczych są bardzo ważne z punktu widzenia komfortu i zabezpieczenia przed warunkami pogodowymi. Jakkolwiek istnieją publikacje o właściwościach mechanicznych i deformacjach dzianin dwuprawych, to nie natrafiono na informacje dotyczące ich właściwości termicznych. Autorzy przeprowadzili badania przebiegu przenoszenia ciepła za pośrednictwem naturalnej i wymuszonej konwekcji. Badano wpływ splotu, gęstości dzianiny i jej przepuszczalności dla powietrza na właściwości termiczne. Stwierdzono, że zmniejszenie rządków oczek dwuprawych z 3x3 do 1x1 prowadzi do zmniejszenia strat cieplnych w wyniku wzrostu ilości powietrza zamkniętego pomiędzy czołem a tylną ścianą oczka. Podobnie wzrost gęstości dzianiny zmniejsza straty ciepła w wyniku zmniejszenia przepuszczalności powietrza (zredukowanej cyrkulacji powietrza w obrębie dzianiny). Biorąc pod uwagę wzór dzianiny (sploty dwuprawe 1x1, 2x2, 3x3, itd.), to straty ciepła na przewodzenie poprzez włókna i szczeliny powietrza są bardziej istotne niż straty ciepła w wyniku cyrkulacji powietrza (konwekcji). Natomiast, jeżeli weźmiemy pod uwagę gęstość dzianiny dla danego wzoru, to straty konwekcyjne są znaczniejsze niż straty na przewodzenie.