The article presents the results of an attempt to use high-resolution X-ray micro-computed tomography (micro-CT) to model the thermal insulation of clothing as one of the most important parameters affecting the heat balance between a human and his/her surroundings. Cotton knitted fabric applied in functional clothing for newborns and aramid woven fabric used in multilayer protective clothing for firefighters were the tested materials. The 3D models of real textiles based on micro-CT images were developed. Next, the models were applied to heat transfer simulations using the finite volume method. The usefulness of the models was experimentally verified using thermography with real textiles. The simulation results were consistent with the measurement results and confirmed the relationship between the thermal insulation and geometry of the textiles on the one hand and the physical parameters of the raw materials from which they were made on the other hand.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę wyników badania w mikrotomografie komputerowym sieci spękań w próbkach skalnych, poddanych testom jednoosiowego ściskania. Próbki były skanowane w mikrotomografie komputerowym przed testem, następnie po obciążeniu siłą o wartości 40 – 50% siły niszczącej, a także po osiągnięciu granicy makrodylatancji (lub granicy wytrzymałości). Analiza uzyskanych trójwymiarowych obrazów skanowania pozwoliła opisać w sposób ilościowy morfologię sieci spękań: porowatość, rozkłady przestrzenne szerokości spękań i krętości, a także wskaźnik SMI (ang. structure model index). Znajomość wymienionych wielkości jest przydatna przy określaniu parametrów przepuszczalności badanego materiału.
EN
The paper presents the analysis of crack network development induced in rock samples, subjected to uniaxial compression. The samples were scanned using micro-computer tomography after three stages of load: before loading, after application of a force equal to 40–50% of ultimate limit and, finally, after reaching microdilatancy threshold (or ultimate limit force). The analysis of acquired 3D images at every loading stage included fracture network segmentation and determination of chosen quantities describing its morphology: porosity (fraction of void space), spatial distribution of fracture aperture, tortuosity as well as structure model index (SMI). The parameters can be used to determine permeability parameters of cracked material.
Celem niniejszej pracy jest przedstawienie metody mikrotomografii komputerowej (micro-CT), jako przydatnego narzędzia do analizy żywności. Micro-CT to nieinwazyjna technika badawcza, która pozwala odwzorować strukturę wewnętrzną badanego obiektu na podstawie jego dwuwymiarowych projekcji zarejestrowanych pod różnymi kątami. Pozwala na odkrycie struktur wewnętrznych bez ingerencji w fizyczną strukturę badanego materiału. Metoda ta znalazła zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i techniki. W przemyśle spożywczym może być wykorzystana do analizy produktów żywnościowych, do oszacowania zawartości poszczególnych składników żywności, a także uzyskania informacji na temat ich rozmieszczenia. Zastosowanie mikrotomografii komputerowej pozwala na zachowanie wysokiej jakości produktów podczas procesu produkcyjnego. Metoda ta przydatna jest także w celu optymalizacji procesów, czyli w uzyskaniu informacji na temat parametrów procesu technologicznego. W pracy przedstawiono zastosowanie metody mikrotomografii komputerowej w przemyśle mięsnym, cukierniczym oraz owocowo-warzywnym.
EN
The aim of this study is to present the method of computer microtomography (micro-CT) as a useful tool for the analysis of food. Micro-CT is a nondestructive research technique for studying the internal structure of the sample based on its two-dimensional projection recorded at different angles. Allows for the discovery of internal structures without interfering with the physical structure of the material being tested. This method has been used in many fields of science and technology. Estimated content of each food ingredients as well as provide information about their location. The use of computer microtomography allows to maintain the high quality of the products during the manufacturing process. This method is also useful for process optimization, which is obtained information about the parameters of technology microtomography use in the meat, confectionery and fruit-vegetables industry is presented.
Najbardziej interesującym typem porowatości w skałach węglanowych są porowatości szczelinowe, a ich przestrzenny rozkład jest kluczowym czynnikiem oceny poprawnych wartości przepływu mediów złożowych. Rentgenowska mikrotomografia komputerowa (micro-CT) jest nieinwazyjną techniką wizualizacyjną, która wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie i matematyczne algorytmy do obrazowania wewnętrznej struktury przestrzeni porowej różnych obiektów. Główną zaletą stosowania micro-CT do charakterystyki skał zbiornikowych jest to, że dla jednej próbki otrzymujemy ogromną ilość informacji i zbiór danych w trzech wymiarach. Trójwymiarowy charakter tych danych umożliwia badanie wzajemnych połączeń porów/szczelin, daje nam również informację o uprzywilejowanych kierunkach dla przepływu mediów złożowych w skale. Jako przykładowe próbki w tym opracowaniu badano skały węglanowe pochodzące z dwóch otworów wiertniczych: A-1 oraz Ł-4. Dla poszczególnych próbek wapieni wykonano akwizycję danych, rekonstrukcję projekcji i trójwymiarową wizualizację obrazu. Zaprezentowane wyniki badań przedstawiają kolejno zdjęcie badanej próbki, następnie wygenerowaną izopowierzchnię, zrekonstruowany 2D przekrój poprzeczny próbki oraz 3D przekrój przez szczelinę próbki. Dane micro-CT otrzymane dla poszczególnych próbek umożliwiły wykonanie pomiaru rozwartości oraz szerokości wydzielonych szczelin.
EN
The most interesting type of porosity in carbonate rocks are fracture porosities and their spatial distribution is a key factor in assessing the correct flow of media reservoir. X-ray computed microtomography (micro-CT) is a non-invasive visualization technique that uses X-rays and mathematical algorithms to visualize the internal structure of the pore space of different objects. The main advantage of using micro-CT for the characterization of reservoir rocks is that for a single sample, we get a huge amount of information and data collection in three dimensions. The three-dimensional nature of the data allows the testing of the interconnection of pores apertures, also gives us information about the preferred direction for the flow of media in the reservoir rock. As examples of the samples in this study were tested carbonate rocks from two boreholes: A-1 and Ł-4. For individual samples of limestone were performed data acquisition, reconstruction and three-dimensional visualization of the projection image. The research results show the photos of the sample, then the generated isosurface, the reconstructed 2D cross-sectional sample and the 3D section through the fracture of the sample. Micro-CT data obtained for each sample allowed width measurement of separated fractures.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.