Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Minimizing the number of layers of the quasi one-dimensional phononic structures

Garus Sebastian, Sochacki Wojciech, Kubanek Mariusz, Nabiałek Marcin

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 1

art. no. e139394

EN

In the work, multi-criteria optimization of phononic structures was performed to minimize the transmission in the frequency range of acoustic waves, eliminate high transmission peaks with a small half-width inside of the band gap, and what was the most important part of the work – to minimize the number of layers in the structure. Two types of the genetic algorithm were compared in the study. The first one was characterized by a constant number of layers (GACL) of the phononic structure of each individual in each population. Then, the algorithm was run for a different number of layers, as a result of which the structures with the best value of the objective function were determined. In the second version of the algorithm, individuals in populations had a variable number of layers (GAVL) which required a different type of target function and crossover procedure. The transmission for quasi-one-dimensional phononic structures was determined with the use of the transfer matrix method algorithm. Based on the research, it can be concluded that the developed GAVL algorithm with an appropriately selected objective function achieved optimal solutions in a much smaller number of iterations than the GACL algorithm, and the value of the k parameter below 1 leads to faster achievement of the optimal structure.

2

Spatiotemporal interactions between surface coal mining and land cover and use changes

Paraskevis Nikolaos, Servou Aikaterini, Roumpos Christos, Pavloudakis Francis

Journal of Sustainable Mining

|

2021

|

Vol. 20, iss. 2

72--89

EN

Long-term surface mining and land cover/use changes have been evidenced to have a critical relationship. This study investigates the evolution of this relationship for Ptolemais (Northern Greece) coal mining area during the period 1990-2018. In this context, satellite images, Corine data, and mining maps were used. A relative spatial indicator (RSI) was adopted to describe the mineral land areas and ArcGIS tools to define the land cover and use changes. Furthermore, mine operation parameters were statistically analyzed concerning land cover/use areas. The study revealed that areas described as “mineral extraction sites” present a strong correlation with “non-irrigated arable land” and “transitional woodland”. From 1990 to 2018, the total forest area was increased by three times, mainly as a result of the dumping sites’ geometry. Additionally, the mine operation parameters are well correlated with the active mining area, and more specifically, there is a linear relationship between the stripping ratio and the ratio of lignite production to active mining area. In the general case, the calculated annual changing rate of land use types may contribute to the prediction of future land reclamation uses and, consequently, to land reclamation planning in due time.

3

Designing of quasi one-dimensional acoustic filters using genetic algorithm

Garus Sebastian, Sochacki Wojciech

Vibrations in Physical Systems

|

2019

|

Vol. 30, nr 2

art. no. 2019210

EN

In phononic quasi one-dimensional structures, there is a phenomenon of a phononic bandgap (PhBG), which means that waves of a given frequency do not propagate in the structure. The location and size of PhBG depend on the thickness of the layers, the type of materials used and their distribution in space. The theoretical study examined the transmission properties of quasi one-dimensional structures designed using a genetic algorithm (GA). The objective function minimized the transmission integral and integral of the absolute value of the transmission functions derivative (to eliminate high transmission peaks with a small half width) in a given frequency range. The paper shows the minimization of transmission in various frequency bands for a 40-layer structure. The distribution of multilayer structure transmission was obtained through the Transfer Matrix Method (TMM) algorithm. Structures surrounded by water were analyzed and built of layers of glass and epoxy resin.

4

About the lack of convergence in an environment with limited representation of the number

Jankowski P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 4

18--21

EN

The article presents cases of lack of convergence of transitional problems solutions both for the linear and non-linear examples because of using IEEE-754 standard. In a linear case, electric circuit solution using state variables was presented. As a non-linear case, ferroresonance system solved by various numerical procedures was shown. To solve the proposed problems, the 64-bit Mathcad Prime 3.0 environment was used.

PL

W artykule przedstawiono przykłady braku zbieżności w rozwiązaniu liniowego obwodu metodą zmiennych stanu oraz obwodu ferrrorezonasowego w 64 bitowym programie Mathcad Prime 3.0 stosującym obowiązujący standard IEEE-754.

5

Wave amplitudes of temperature and heat flux in the surroundings of external walls

Garbalińska H., Strzałkowski J.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 3-B

65--73

EN

In this paper, the thermal dynamic characteristics of exterior walls with variant concrete solutions of load-bearing layer were analysed. The main aim of this study was to compare the amplitudes of wave fluctuations of internal temperature and internal heat flux depending on the construction material used. Calculations were made for partitions with a structural layer made from lightweight concrete composites, autoclaved aerated concrete and reinforced concrete. Very good damping properties were obtained for the partitions made of concrete composites. The obtained data suggests that such solutions provide much smaller fluctuations of temperature and heat flux in comparison to materials with low specific heat.

PL

W niniejszej pracy poddano analizie zbiór danych dotyczących dynamicznych charakterystyk cieplnych ścian zewnętrznych o różnie dobranej pod względem materiałowym warstwie konstrukcyjnej. Głównym celem pracy było porównanie amplitud wahań fali temperatury wewnętrznej i wewnętrznego strumienia ciepła w zależności od użytego materiału warstwy nośnej. Rozpatrzono przegrody z warstwą konstrukcyjną wykonaną z rozmaitych lekkich kompozytów betonowych, betonów komórkowych oraz betonu zbrojonego. Bardzo dobre właściwości tłumiące przegrody uzyskano dla kompozytów betonowych. Otrzymane dane wykazują, że tego typu rozwiązania zapewniają zdecydowanie mniejsze wahania fali temperatury i strumienia ciepła w porównaniu do materiałów o niskim cieple właściwym.

6

Macierzowa metoda obliczania parametrów wielowarstwowych ekranów pola elektromagnetycznego

Pawłowski S., Plewako J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 12

185-188

PL

W pracy zaproponowano metodę obliczania rozkładu pola elektromagnetycznego i parametrów ekranów wielowarstwowych, wykorzystującą koncepcję macierzy przejścia. Walorami prezentowanej metody są: prosta procedura numeryczna wielokrotnego mnożenia macierzy 2x2 oraz możliwość bezpośredniego wyznaczenia istotnych parametrów ekranów bez konieczności obliczania pola (bezpośrednio z macierzy przejścia).

EN

Paper presents proposal of method calculating electromagnetic field distribution and multilayer screens parameters applying transfer matrix concept. The advantages of this method are: simple numeric procedure for 2x2 matrix multiplication and possibility of direct finding important screen parameters without need for field calculation (directly from transfer matrix).

7

Macierzowy model ewolucji składu ziarnowego materiału w dowolnym układzie mieląco-klasyfikującym

Zbroński D.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2011

|

T. 27, z. 3

69-80

PL

W pracy szczegółowo omówiono sposób tworzenia macierzowego modelu ewolucji składu ziarnowego materiału w dowolnym układzie mieląco-klasyfikującym. Proponowany model oparty na równaniu bilansu masowego populacji ziaren składa się z trzech macierzy blokowych: macierzy całego układu M, macierzy wejść (nadawy bądź produktu) stopni układu F i macierzy nadawy całego układu F0. Poszczególne elementy macierzy blokowej M opisują ewolucję składu ziarnowego w całym układzie. W macierzy tej zawsze występuje macierz jednostkowa I i macierz zerowa 0, a w zależności od złożoności schematu układu pojawiają się w niej także macierz przejścia P i macierz klasyfikacji C, której elementy można wyznaczyć eksperymentalnie. Występujące w modelu elementy macierzy blokowej F opisują wszystkie gęstości składu ziarnowego wchodzące do danego stopnia układu mieląco-klasyfikującego, zaś elementy macierzy blokowej F0 ujmują gęstość składu ziarnowego nadawy ze źródeł zewnętrznych podawanej do wszystkich stopni układu. W pracy przedstawiono algorytm i trzy przykłady tworzenia macierzy blokowych dla wybranych schematów układu. Zaproponowany model może być wykorzystany w prognozowaniu uziarnienia produktu opuszczającego wybrany stopień układu oraz w modelowaniu procesów przeróbczych.

EN

Complex circuit of milling-classify systems are used in different branches of industry, because the required particle size distribution of product can seldom be reached in a single-stage grinding on the same device. The multistage processes of comminution and classification make possible suitable selection of parameters process for variables graining of fed material, mainly through sectioning of devices or change of their size and the types. Grinding material usually contains size fractions, which meet the requirements relating finished product. Then profitable is preliminary distributing material on a few size fractions, so to deal out with them demanded fraction of product, whereas remaining to direct alone or together with fed material to the same or different device. If the number of mills and classifiers in a circuit is large enough, building the model of particle size distribution transformation becomes rather complicated even for the circuit of a given structure. The situation becomes much more complicated, if we want to compare characteristics of all possible circuits, that can be constructed from these mills and classifiers, because the number of possible circuits increases greatly with the increase of number of devices being in the milling-classify system. The method creating matrix model for transformation of particle size distribution in a circuit of arbitrary structure of milling-classify system is presented in the article. The proposed model contains the mass population balance of particle equation, in which are block matrices: the matrix of circuit M, the matrix of inputs F and the matrix of feed F0. The matrix M contains blocks with the transition matrix P, the classification matrix C, the identity matrix I and the zero matrix 0 or elements describing the transformation of particle size distribution in the circuit. The matrix F is the block column matrix, which elements describing all particle size distributions at inputs to the circuit elements. The matrix F0 is the block column matrix, which elements describing particle size distributions in all feeds to the circuit. In paper was discussed this model in details, showed algorithm and three examples formatrix construction for the closed circuit ofmilling-classify systems. In conclusion was affirmed, that presented model makes possible to forecasting particle size distribution of grinding product, which leaving chosen the unit of system. The matrix model can be applied to improving modeling of mineral processing in the different grinding devices.

8

Analiza oddziaływania wybranych parametrów procesu na osiągi młyna strumieniowo-fluidyzacyjnego. Część IV: Prognozowanie uziarnienia produktu mielenia

Zbroński D.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2011

|

T. 27, z. 2

43-61

PL

Przemysłowe urządzenia realizujące przeróbkę materiałów ziarnistych w warunkach wysokoenergetycznej warstwy fluidalnej pozwalają uzyskać gwarantowane uziarnienie produktu, przy jednoczesnym zmniejszeniu energochłonności procesu.W części IV artykułu zaprezentowano macierzowy model ewolucji składu ziarnowego materiału w młynie strumieniowo-fluidyzacyjnym. Proponowany model oparty na równaniu bilansu masowego populacji ziaren składa się z trzech macierzy blokowych: macierzy całego układu M, macierzy wejść (nadawy bądź produktu) stopni układu F i macierzy nadawy całego układu F0. W omawianym przypadku w macierzy blokowej M występują: macierz jednostkowa I, macierz zerowa 0, macierz przejścia P i dwie macierze klasyfikacji C. Macierz przejścia wyznaczono, bazując na dyskretnych postaciach funkcji selekcji i funkcji rozdrabniania, zaś macierze klasyfikacji - wykorzystując równanie, opisujące klasyfikację ziaren w komorze mielenia młyna. W pracy podano model (punkt 2.1), potwierdzono poprawność przyjętych dyskretnych postaci funkcji selekcji i funkcji rozdrabniania oraz przedstawiono sposób wyznaczenia macierzy przejścia dla fluidalnego mielenia ziaren (punkt 2.2), a także macierzy klasyfikacji grawitacyjnej i odśrodkowej ziaren (punkt 2.3). Weryfikacje modelu uzyskano opierając się na wynikach z badań eksperymentalnych, które przeprowadzono na laboratoryjnym stanowisku młyna strumieniowo-fluidyzacyjnego. Eksperyment obejmował mielenie wybranych klas ziarnowych kamienia wapiennego w warunkach burzliwej warstwy fluidalnej, co przedstawiono w części I i II artykułu (Zbroński, Górecka-Zbrońska 2007a, b). Parametrami identyfikacji były: współczynnik proporcjonalności - występujący w równaniu dyskretnej postaci funkcji selekcji oraz rozmiary ziaren granicznych - występujące w równaniu na diagonale elementy macierzy klasyfikacji dla stopnia grawitacyjnego i stopnia odśrodkowego (punkt 3). Do oceny statystycznej prognozowania uziarnienia produktu mielenia zastosowano klasyczny test Fishera- Snedecora (punkt 4). Potwierdzono brak istotnych rozbieżności między oznaczeniami składu ziarnowego numerycznego i eksperymentalnego. Przeprowadzona weryfikacja eksperymentalna, identyfikacja parametryczna i ocena statystyczna modelu dowodzi, że możliwe jest adekwatne prognozowanie składu ziarnowego produktu mielenia strumieniowo-fluidalnego.

EN

The industrial grinding devices, which work in the high-energetic fluidized bed conditions make it possible to obtain guaranteed particle size distribution of product and decrease of consumption energy. The matrix model for transformation of particle size distribution in the fluidized bed opposed jet mill is presented in the part IV of article. The proposed model contains the mass population balance of particle equation, in which are block matrices: the matrix of circuit M, the matrix of inputs F and the matrix of feed F0. The matrix M contains blocks with the transition matrix P, the classification matrix C, the identity matrix I and the zero matrix 0. The matrix was marked using with discrete forms of the selection and breakage functions, mean while the matrices of classification - using the equation, describing classification of grains in the grinding chamber of mill. In paper was discussed this model in details (part 2.1). The correctness of received form of the selection and breakage functions was confirmed. The method determination of the transition matrix for fluidized-jet grinding of grains (part 2.2) and the classification matrix for gravitational and centrifugal zones of grains (part 2.3) are presented. The verification of model obtained on basis results with experimental investigations, which were performed on a laboratory fluidized bed opposed jet mill. The experiment contained grinding of selected narrow size fractions of limestone in turbulent fluidized layer conditions, what in part I and part II of article (Zbroński, Górecka-Zbrońska 2007a, b) are presented. The parameters of parametric identification were: factor of proportionality - contained in the equation on the discrete form of selection function and sizes of limiting grains - contained in equation on the diagonal elements of classification matrix for stage of gravitational and centrifugal (part 3). The classic Fisher-Snedecor test was applied for estimation of prediction particle size distribution of grinding product (part 4). The significant divergences between numerical and experimental results of particle size distribution weren't affirmed. The experimental verification, parametric identification and statistical estimation of the proposed model showed that this model make it possible to forecasting particle size distribution of grinding product.

9

Computation of realizations composed of dynamic and static parts of improper transfer matrices

Kaczorek T.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2007

|

Vol. 17, no 1

23-25

EN

The problem of computing minimal realizations of a singular system decomposed into a standard dynamical system and a static system of a given improper transfer matrix is formulated and solved. A new notion of the minimal dynamical-static realization is introduced. It is shown that there always exists a minimal dynamical-static realization of a given improper transfer matrix. A procedure for the computation of a minimal dynamical-static realization for a given improper transfer matrix is proposed and illustrated by a numerical example.