Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Design of newly developed burner rig operating with hydrogen rich fuel dedicated for materials testing

Nowak Wojciech J., Drajewicz Marcin, Góral Marek, Smusz Robert, Cichosz Piotr, Majka Andrzej, Sęp Jarosław

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2023

|

Vol. 40, nr 1

203-214

EN

The main purpose of present article is to present the burner rig station newly developed at the Rzeszow University of Technology in Poland. The burner rig is dedicated to operate on fuels rich in hydrogen. The burner rig is able to operate with fuels with hydrogen content up to 50 volume %. A detailed description of burner rig construction is presented. Moreover a mathematical model predicting temperature distribution within the combustion chamber is presented. The obtained results showed a good insulation of burner rig construction leading to the temperature gradient from 1674℃ in the burner rig to 214℃ on steel housing.

PL

Głównym celem niniejszego artykułu jest przedstawienie stanowiska palnikowego nowo opracowanego na Politechnice Rzeszowskiej. Palnik przeznaczony jest do pracy na paliwach bogatych w wodór. Palnik może pracować z paliwami o zawartości wodoru do 50% obj. Przedstawiono szczegółowy opis budowy stanowiska palnika. Zaprezentowano także model matematyczny przewidujący rozkład temperatury w komorze spalania. Uzyskane wyniki wykazały dobrą izolację konstrukcji palnika, co doprowadziło do powstania gradientu temperatury od 1674°C w korpusie palnika do 214°C na obudowie stalowej.

2

Effect of gas corrosion on the character of phase boundaries in Ni3Al / WC composite

Fraś E., Janas A., Kolbus A., Olejnik E.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 2

87-92

EN

In view of quite specific physico-chemical and performance properties, the composite based on an intermetallic Ni3Al compound reinforced with tungsten carbides (WC) was selected for investigations. The said composite is characterised by very good mechanical and tribological properties within a wide range of temperatures, combined with good corrosion resistance. In fabrication of the Ni3Al/WC composite, a modified variant of the SHS process was applied. It is the SHSB process, i.e. the Self-Propagating High-Temperature Synthesis in Bath. The said method enables obtaining pure products of reaction, unoxidised and free from the precipitates of alien phases. The main goal of this study has been determination of the susceptibility of the Ni3Al/WC composite to gas corrosion. To examine the microstructure and chemical composition of both the composite and the scale, the metallographic and structural examinations were made, using optical and scanning microscopy.

3

The resistance investigation of the marine engine exhaust valve using the modelling chamber

Kończewicz W., Smoleńska H.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

255-262

EN

At contemporary technical designs, many equipment and installation are working for a long time and under complex environmental which include mechanical, thermal and chemical loadings. Before the new technical design is accepted for work, it must be carefully investigated in order to evaluate its usefulness for real need. During the ship engine operation, one of the key problems is the exhaust valve durability. A special interest is in valve head face because this narrow part of the valve is responsible for tightness. Very often, the durability of the valve is not sufficient in spite of using heat treated high alloy steels. Surfacing the seat face with different techniques and different resisting materials can increase the durability of valves and also can be useful to repair worn components. Because the ship engine valves are the example of the parts, which are highly mechanical, and chemical loaded and subjected for long service life, the design of the special examination chamber seems to be useful. At this station, the clad layer made by different techniques and from different cladding materials are undergo exhaust gases corrosion and elevated temperature is the factor which accelerates process. In this paper the schematic diagram of the modeling chamber and some results of the investigation are presented. There are comparisons of the microstructure and hardness of the worn valve heads from the real working engine and samples, which were exposed in the chamber. The metallographic method of the analyse and microhardness measurements were used.

PL

We współczesnej technice szereg części urządzeń i instalacji pracuje w długich okresach czasu i w złożonych warunkach obciążenia mechanicznego, termicznego i chemicznego. Próby wprowadzenia nowych rozwiązań technicznych muszą być poprzedzone szczegółowymi badaniami, które stwierdzą przydatność do konkretnych zastosowań. Problemem występującym w przemyśle okrętowym, a dokładniej w procesie eksploatacji silników okrętowych jest trwałość jednego z kluczowych elementów tj. zaworów wylotowych. Z punktu widzenia eksploatacji największą uwagę poświęca się wąskiej powierzchni przylgni zaworu, której dokładność dopasowania decyduje o jego szczelności. Pomimo stosowania stali wysokostopowych obrobionych cieplnie trwałość zaworów jest często niewystarczająca. Aby zwiększyć ich trwałość stosuje się pokrycie przylgni stopami charakteryzującymi się większą odpornością w wyżej wymienionych warunkach pracy. Stopy i technologie powinny także umożliwiać nie tylko wytwarzanie warstw na nowych zaworach, ale także umożliwiać ich regenerację. Ponieważ zawory silników okrętowych są przykładem części silnie obciążonych zarówno mechanicznie jak i chemicznie a czasy ich eksploatacji liczy się w tysiącach godzin stąd pożyteczne wydaje się zastosowanie specjalnie zaprojektowanej komory, w której wykonane różnymi metodami warstwy będą podlegać oddziaływaniu spalin, a podwyższona temperatura będzie dodatkowym czynnikiem przyspieszającym proces degradacji. Jednakże istotna jest ocena na ile przyspieszone procesy w komorze odpowiadają rzeczywistym procesom degradacji. W pracy przedstawiono schemat komory modelowej oraz wyniki badań dla zaworów poddanych korozji w komorze oraz ich porównanie ze zużytymi zaworami po eksploatacji w silniku okrętowym podczas normalnej eksploatacji. Do badań wykorzystano metody badań metalograficznych oraz pomiary mikrotwardości.

4

The resistance investigation of the marine engine exhaust valve using the modelling chamber

Kończewicz W., Smoleńska H.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 2

199-206

EN

At contemporary technical designs, many equipment and installation are working for a long time and under complex environmental which include mechanical, thermal and chemical loadings. Before the new technical design is accepted for work it must be carefully investigated in order to evaluate its usefulness for real need. During the ship engine operation one of the key problems is the exhaust valve durability. A special interest is in valve head face because this narrow part of the valve is responsible for tightness. Very often the durability of the valve is not sufficient in spite of using heat treated high alloy steels. Surfacing the seat face with different techniques and different resisting materials can increase the durability of valves and also can be useful to repair worn components. Because the ship engine valves are the example of the parts which are highly mechanical and chemical loaded and subjected for long service life, the design of the special examination chamber seems to be useful. At this station, the clad layer made by different techniques and from different cladding materials are undergo exhaust gases corrosion and elevated temperature is the factor which accelerates process. In this paper the schematic diagram of the modeling chamber and some results of the investigation are presented. There are comparisons of the microstructure and hardness of the worn valve heads from the real working engine and samples which were exposed in the chamber. The metallographic method of the analyse and microhardness measurements were used.

PL

We współczesnej technice szereg części urządzeń i instalacji pracuje w długich okresach czasu i w złożonych warunkach obciążenia mechanicznego, termicznego i chemicznego. Próby wprowadzenia nowych rozwiązań technicznych muszą być poprzedzone szczegółowymi badaniami, które stwierdzą przydatność do konkretnych zastosowań. Problemem występującym w przemyśle okrętowym, a dokładniej w procesie eksploatacji silników okrętowych jest trwałość jednego z kluczowych elementów tj. zaworów wylotowych. Z punktu widzenia eksploatacji największą uwagę poświęca się wąskiej powierzchni przylgni zaworu, której dokładność dopasowania decyduje o jego szczelności. Pomimo stosowania stali wysokostopowych obrobionych cieplnie trwałość zaworów jest często niewystarczająca. Aby zwiększyć ich trwałość stosuje się pokrycie przylgni stopami charakteryzującymi się większą odpornością w wyżej wymienionych warunkach pracy. Stopy i technologie powinny także umożliwiać nie tylko wytwarzanie warstw na nowych zaworach, ale także umożliwiać ich regenerację. Ponieważ zawory silników okrętowych są przykładem części silnie obciążonych zarówno mechanicznie jak i chemicznie a czasy ich eksploatacji liczy się w tysiącach godzin stąd pożyteczne wydaje się zastosowanie specjalnie zaprojektowanej komory, w której wykonane różnymi metodami warstwy będą podlegać oddziaływaniu spalin, a podwyższona temperatura będzie dodatkowym czynnikiem przyspieszającym proces degradacji. Jednakże istotna jest ocena na ile przyspieszone procesy w komorze odpowiadają rzeczywistym procesom degradacji. W pracy przedstawiono schemat komory modelowej oraz wyniki badań dla zaworów poddanych korozji w komorze oraz ich porównanie ze zużytymi zaworami po eksploatacji w silniku okrętowym podczas normalnej eksploatacji. Do badań wykorzystano metody badań metalograficznych oraz pomiary mikrotwardości.

5

Gas corrosion influence on the exhaust valve face of the marine engine

Kończewicz W., Daszczyk A., Smoleńska H.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

245-253

EN

The main factor, which influences on the proper work of the marine engine, is the valve tightness. Especially in the case of the exhaust valve, lack of the tightness leads to the worsening of the combustion process and above all causes the acceleration of the valve destruction by the valve face degradation. The valve head is mating with the face of the valve seat and they make cyclic tight contact during the engine run. The valve seat is placed in the cylinder head, which is cooled with water so the work conditions of the seat and head are different. When the exhaust valve is open the outlet of the hot exhaust products of combustion can change extremely properties of the materials of the face surface. It can lead to the geometrical changes as a result of mechanical forces and exhaust gases. The indicators of those changes are shape deviation and roughness. During the service time because those changes take place at non uniform way because of complex co-operation in the hot and aggressive gas atmosphere. In this paper some examples of the roughness measurements were presented. The measurements were taken for the valve face for a new ones (made from steel and with clad layer) and after exposition for aggressive environment in the engine and during oxidation in ambient air. The results of the straightness and roughness measurements confirm the environmental degradation of the valve face.

PL

Istotnym czynnikiem wpływającym na poprawność funkcjonowania silnika okrętowego jest szczelność zaworów. Szczególnie w odniesieniu do zaworów wylotowych brak szczelności prowadzi do pogorszenie warunków spalania a przede wszystkim do przyspieszonego zniszczenia zawory poprzez uszkodzenia przylgni. Przylgnia grzybka zaworowego współpracuje z przylgnią gniazda zaworowego tworząc cykliczny szczelny kontakt stykowy w trakcie pracy silnika. Przylgnia gniazda jest osadzona w głowicy zaworowej chłodzonej wodą więc warunki jej eksploatacji są odmienne od warunków pracy grzybka zaworowego. Faza otwarcia zaworów wylotowych w której dochodzi do wylotu gorących produktów spalania paliwa z tulei cylindrowej doprowadza do ekstremalnych zmian własności materiału z którego wykonana jest przylgnia grzybka co następnie wpływa na zmiany struktury geometrycznej powierzchni przylgni w trakcie styku z powierzchnią gniazda pod wpływem dużych sił od ciśnienia sprężanego powietrza oraz spalin. Wskaźnikami zmian struktury geometrycznej powierzchni przylgni grzybka zaworowego są odchyłki kształtu oraz parametry chropowatości powierzchni. W trakcie eksploatacji grzybka zmiany stanu przylgni zachodzą nierównomiernie co potwierdza złożoność współpracy w gorącym agresywnym środowisku gazów. W pracy przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów dla przylgni w stanie wyjściowym, po pracy w silniku badawczym i po utlenianiu w spokojnym powietrzu oraz wynikające stąd wnioski Pomiary prostoliniowości tworzącej stożka kształtującej przylgnię oraz parametrów chropowatości eksploatowanego grzybka potwierdzają degradacyjny wpływ środowiska na jej stan.

6

Effect of tungsten content on the corrosion resistance of the cobalt base PTA cladding layers

Kończewicz W., Smoleńska H.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 2

247-252

EN

The cobalt base PTA cladding layers which were built up on the exhaust valve head face of the heavy loaded marine diesel engine have been investigated. The layers were produced from three sort of the powders of different tungsten amounts (4.9, 5.3 and 9 wt. %). Multilayer cobalt base clads after turning and grinding underwent the treatment at the high temperature and different aggressive atmospheres. The oxidation at 650 centigrade for 100 hours and corrosion in exhaust gas condition at temperature about 700 centigrade for similar times were investigated. In order to describe the influence of tungsten on clads properties the cross sections microstructures were observed both close to the surface and to the steel/clad interface as clad and after corrosion, the distribution maps of the alloying elements and chemical microanalysis of the different regions and conditions were performed and also micro hardness distributions were made. It was found that different amount of tungsten did not influence significantly on the microstructure neither as clad state nor after corrosion treatment. However the higher tungsten amount resulted in higher hardness of the layer.

PL

Badaniom poddano napawane plazmowo warstwy wytworzone na powierzchni przylgni zaworów wylotowych silnie obciążonych silników Diesla stosowanych w okrętownictwie. Jako materiał do napawania zastosowano trzy rodzaje proszków wykonanych ze stopów na bazie kobaltu i chromu zawierających różne ilości wolframu (4.9, 5.3 i 9% masowych). Wykonane napoiny wielowarstwowe po odpowiednim przygotowaniu poddano działaniu podwyższonej temperatury i środowisk korozyjnych. Badania przeprowadzono w powietrzu - utlenianie w temperaturze 650 C przez 100 godzin i w środowisku spalin w temperaturze ok. 700 C w zbliżonym czasie. Dla określenia wpływu zwartości wolframu na własności warstw napawanych przeprowadzono badania mikrostruktury na przekroju warstw po napawaniu i po korozji, określono mapy rozkładu pierwiastków w strefie przypowierzchniowej napoin w na granicy napina podłoże stalowe, określono składy chemiczne w mikroobszarach w różnych rejonach napoin dla poszczególnych stanów warstwy oraz zmierzono mikrotwardość na przekroju warstwy w różnych stanach. Stwierdzono, że różnice w składzie chemicznym proszków nie wpływają w sposób znaczący na strukturę warstwy ani w stanie wyjściowym ani po korozji w różnych środowiskach gazowych. Natomiast obserwuje się wyższą twardość warstw wykonanych z proszku o wyższej zawartości wolframu.

7

Morfologia napawanych warstw na bazie kobaltu po utlenianiu i korozji w gazach spalinowych

Smoleńska H.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 1

115-121

PL

Przedmiotem badań były warstwy wytworzone z proszku na bazie kobaltu, napawane laserowo i plazmowo na przylgnie zaworów wylotowych silników Diesla. Dla wszystkich warstw stwierdzono dobrą jakość, brak pęknięć i jednorodność struktury na powierzchni. Badania degradacji wykonano w specjalnie wykonanej komorze w gazach spalinowych silnika okrętowego. Badania napoin przeprowadzono po 2 miesiącach ekspozycji w podwyższonej temperaturze w zakresie 600-800°C lub po utlenianiu w powietrzu w temperaturze 650°C przez 100 godzin.

EN

Cobalt base cladding layers on the exhaust valve head face, produced by laser and PTA cladding have been investigated. For the all sort of layers good quality, lack of cracks and proper microstructure for the top part of clad was obtained. The investigations on the degradation process run on the special chamber in the exhaust gases of the ship diesel engine. The layers were exposed for two month for the exhaust gases at elevated temperature 600-800°C and after oxidation in air at temperature 650°C for 100 hours. The chemical and phase composition of the scale were determined.

8

Odporność powłok y-TiAl na korozję gazową

Kaczmarek Ł., Wendler B.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

1035-1039

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na utlenianie powłok na osnowie fazy międzymetalicznej y-TiAl osadzanych metodą magnetronową na stopie y-TiAl, zapewniających dobrą ochronę przed korozją gazową w zakresie temperatur do - 1200 K. Do badań odporności na utlenianie w wysokich temperaturach, morfologii, składu chemicznego i fazowego posłużyły takie metody badawcze jak: dyfraktometria rentgenowska (XRD), mikroskopia elektronowa (SEM), dyspersja energii elektronów (EDS) oraz metoda dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD).

EN

In this work the magnetron sputtering deposition of thin temperature resistant coatings y-TiAl ensuring an excellent gas corrosion resistance, up to -1200 K in stationary conditions of temperature, without changing the basic mechanical properties of the substrate, have been described. Resistance to high-temperature oxidation, morphology chemical and phase composition have been investigated by means of: X-Ray qualitative diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectrometer (EDS) and Electron Backscattered Diffraction (EBSD), respectively, before and after the oxidation.

9

Zagrożenie korozją gazową betonowych konstrukcji wsporczych linii wysokiego napięcia na terenie Opolszczyzny

Petri M., Glatman E.

Energetyka

|

2006

|

nr 4

245-247

PL

Przedstawiono wyniki oceny wpływu produktów spalania nośników energetycznych, lotnych substratów reakcji chemicznych i produktów termicznego rozkładu skał osadowych na stan techniczny konstrukcji wsporczych zlokalizowanych na terenie Energia Pro Zakład Energetycznego Opole SA, Rejon Sieci Wysokich Napięć. Ocenę wykonano w Katedrze Technologii Materiałów Budowlanych AGH w Krakowie.

EN

Presented are evaluation results of different fuels combustion products, chemical reactions volatile substrates and sedimentary rocks thermal decomposition products influence on technical state of power lines supporting constructions located on the site of Energia Pro Zakład Energetyczny Opole SA, High Voltage Network Area. The evaluation was carried out in the Building Materials Technology Department of AGH in Cracov.

10

Badania degradacji powłok aluminiowych w środowisku nawęglającym.

Podolski P.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

421-425

PL

W badaniach wykorzystano cztery rodzaje wysokostopowych stali żaroodpornych H25N20S2.2H17 i H13JS. Grubość wytworzonych powłok aluminiowych malała ze wzrostem ilości pierwiastków stopowych zawartych w podłożu. W kolejnych cyklach nawęglania na żadnym z badanych podłoży nie stwierdzono występowania odwarstwienia, nieciągłości lub innych uszkodzeń powłoki. Świadczy to o dobrej "współpracy" powłoki aluminiowej z wysokostopowymi stalami żaroodpornymi eksploatowanymi w badanym środowisku. Wstępne wygrzewanie ustabilizowało strukturę zwiększając przy tym grubość poszczególnych powłok. Pozwoliło to prawdopodobnie na uzyskanie lepszych własności ochronnych, poprawiając skuteczność ochrony w wysokotemperaturowej atmosferze zawierającej nośniki węgla.

EN

Four types of high-alloyed heat-resisting steels: H25N20S2, 2H17 and H13JS were used in the tests. Thickness of the aluminium coatings formed decreased with an increase in the amount of alloying elements present in the substrate. In the successive cycles of carbonizing on any of the substrates tested no exfoliation, discontinuity or other damages of a coating were found. It confirms a good "co-operation" of the aluminium coating with high-alloyed heat-resisting steels operating in the given medium. Pre-heating stabilized the structure and increased thickness of particular coatings. It, probably, enabled to obtain better protective properties, improving protection efficiency in the high temperature atmosphere containing carbon carriers.