Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation of polymer injection molding: A new practical approach to improve computation Accuracy

Narowski P., Wilczynski K.

Challenges of Modern Technology

|

2016

|

Vol. 7, no. 3

25--28

EN

Simulation of injection molding of polymeric materials is still a series scientific and engineering problem. The quality of the input data is crucial for computation accuracy. The original, relatively simple tool has been designed to validate simulations. This allows a fast identification of the critical input data, and next their proper adjustment to computations. FEM simulations have been compared with directly registered pictures of cavity filling process in a special injection mold with a sight-glass.

2

Methodology for generating stable concentrations of nano-objects

Kaczorowska B.

Challenges of Modern Technology

|

2016

|

Vol. 7, no. 3

20--24

EN

With an increasing number of companies using and producing nanomaterials, also the number of workers who are exposed to nano-objects is increasing. Nano-objects, because of their very small size, can very easily overcome the human systemic barrier and rapidly penetrate into the body, settling mainly in the lungs. It is important to establish standards for nanomaterials, because of the health and safety of workers who are exposed to nanomaterials in their workplace. During the exposure evaluation, it is important to determine the parameters of nano-objects in real-time and thus it is necessary to validate the measuring apparatus used during researches. The purpose of the project is to provide the possibility of obtaining stable concentrations of the nano-objects to validate the measuring apparatus for real-time testing of parameters of the nano-objects. The literature review [1-4] on methodology for generating nano-objects using techniques of nucleation and spark discharge was made. After analyzing different models, which were found in the literature [1-4], an experimental set-up was created. The experimental set-up is composed of: an aerosol generator, an aerosol neutralizer, a high-temperature furnace, a heat exchanger, a dilution system and a sampling chamber. Our set-up has many advantages: –– it can generate different types of nano-objects (carbon, cooper and silver nano-objects) with stable concentration; –– it can generate nano-objects with different concentration; –– it allows to take four samples at the same time and measure their parameters by using various measurement apparatus. Thanks to the built set-up, it will be possible to validate measuring apparatus for testing parameters of nano-objects in real-time using an ELPI+ (Dekati) as a reference apparatus.

3

System dwupętlowej programowej regulacji temperatury stanowiska do monokrystalizacji SiC

Orzyłowski M., Łobodziński W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 3

95-99

PL

Omówiono syntezę struktury układu regulacji pieca do monokrystalizacji SiC z dwusekcyjnym grzejnikiem grafitowym. Opisano etap modelowania matematycznego rozkładów pól temperatury w projektowanym piecu. W celu opracowania struktury układu regulacji posłużono się uproszczonym modelem pieca o stałych skupionych 6. rzędu. W wyniku analizy macierzy sterowania optymalnego dla tego modelu dokonano redukcji układu sterowania do suboptymalnej dwupętlowej postaci. Następnie oparto się na analizie transmitancji operatorowych, wartości własnych macierzy stanu oraz odpowiedzi czasowych układów ze sprzężeniem zwrotnym, a także na symulacji programowej regulacji pieca. Efektem badań jest koncepcja suboptymalnego układu regulacji temperatury pieca, zawierającego dwie niezależne pętle regulacji typu PID.

EN

The paper describes the synthesis of the control system structure of the furnace for SiC monocrystallization equipped with two-section graphite heater. The synthesis was done at the stage of mathematical modeling of temperature distribution in the furnace. For this purpose the simplified 6-th order lumped constant model of the furnace was used. As a result of the optimal control matrix analysis the reduction to the double-loop suboptimal control system was done. Then the analysis based on transfer functions, eigenvalues of state matrix, time step responses of the closed-loop systems and simulation of programmed control of the furnace was applied. As the final effect the conception of suboptimai double loop control system with PID controllers was worked out.

4

Stanowisko do monokrystalizacji SiC

Łobodziński W., Orzyłowski M., Rudolf Z., Orzechowski Z., Kozłowski J., Wiechowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 12

70-74

PL

Na wstępie artykuł omawia przebieg procesu monokrystalizacji węglika krzemu. Następnie prezentuje budowę stanowiska do tego celu oraz jego najważniejsze bloki składowe. Układ grzejny jest wykonany jako dwusekcyjny pionowy rurowy rezystancyjny piec grafitowy, pracujący do temperatury 2300 C i zasilany ze źródeł prądu stałego o mocy 60 kW. Piec jest umieszczony w komorze próżniowej. Ze względu na wymagania procesu oraz zastosowanie grafitowych grzejników i izolacji konieczne jest odpompowywanie komory pieca do poziomu wysokiej próżni, napełnienie jej gazem obojętnym oraz regulacja zmian poziomu próżni podczas procesu. Z tego względu artykuł omawia konfigurację i działanie układu wytwarzającego odpowiednią atmosferę komory pieca. Ostatnia część artykułu jest poświęcona układowi komputerowego sterowania stanowiskiem.

EN

The initial part of the paper describes the process of silicon carbide monocrystals production. Next the paper presents the construction of the system for this purpose and its most important blocks. The heating system is realized as two-section vertical tubular graphite resistance furnace working up to 2300 C and supplied from 60 kW DC sources. The furnace is placed in the vacuum chamber. For the sake of process requirements and graphite heaters and insulation application it is necessary to pump out the air from the chamber to high-vacuum level, fill it up by inert gas and control of vacuum level changes during the process . For these reason the paper describes the configuration and operation of the system providing the proper atmosphere of the furnace chamber. The last part of the paper is devoted to computer control system.

5

Rola podtlenku azotu w modelowaniu emisji NO z procesów spalania paliw gazowych w piecach wysokotemperaturowych

Gradoń B.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 67

7-156

PL

Przedmiotem pracy były badania mechanizmów powstawania tlenków azotu w płomieniach paliw gazowych, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości modelowania emisji tych zanieczyszczeń z wysokotemperaturowych pieców grzewczych, stosowanych w przemyśle metalurgicznym. Na tle krytycznej analizy istniejących rozwiązań przedstawiono wyniki badań modelowych i eksperymentalnych. Szczególnie dużo uwagi poświęcono procesom kształtowania się stężeń N2O w płomieniach ze względu na znaczenie tego tlenku dla syntezy NO w reakcjach według rozszerzonego mechanizmu termicznego. Wykonano badania eksperymentalne rozkładu N2O w mieszaninach modelowych H/N/O oraz w środowisku charakterystycznym dla spalania węglowodorów. Eksperymenty przeprowadzono w ogrzewanych reaktorach przepływowych, w zakresie temperatury 1100-1600K. Wyznaczono parametry kinetyczne reakcji N2O + M<=>N2 + O + M dla M = Ar oraz wartości współczynników wzmocnienia względem argonu dla M = H2O i M = CO2. Przeprowadzono testy numeryczne, pozwalające określić efekty uwzględnienia rozszerzonego mechanizmu termicznego w modelowaniu tworzenia się NO w płomieniach paliw gazowych. Obliczenia wykonano na podstawie modelu kinetycznego płomienia oraz jego wariantów dla reaktorów z idealnym mieszaniem reagentów i przepływem jednowymiarowym. Opracowano odpowiednie programy komputerowe. Wykazano, że rozszerzony mechanizm termiczny, w połączeniu z reakcją N2O + H => NO + NH, pozwala opisać mierzone szybkości tworzenia się NO w ubogich w paliwo płomieniach metanu, jednocześnie zawodzi w przypadku [gamma] < 1. Zasugerowano zatem możliwość tworzenia się HCN i NO za pośrednictwem N2O w reakcjach tego tlenku z rodnikami węglowodorowymi. Zaproponowano nowy mechanizm, inicjowany przez reakcję N2O + CH3 => CH2NH + NO, dla której źródłem N2O jest odwrotna reakcja N2O + CH3 <=> CH3O + N2. Reakcje według tego mechanizmu prowadzą do znacznie wcześniejszego powstawania NO w płomieniach niż reakcje Fenimorego, produkują więcej HCN i w konsekwencji wnoszą również większy wkład w całkowitą emisję NO. Mechanizm wyjaśnia również sygnalizowane w literaturze problemy związane z modelowaniem tworzenia się płomieniowych NO. W wyniku przeprowadzonych badań zaproponowano wieloreakcyjny mechanizm powstawania NO w płomieniach paliw gazowych, złożony z analizowanych mechanizmów cząstkowych (załącznik 1). Dokonano pierwszego oszacowania parametrów kinetycznych nowych reakcji chemicznych na podstawie wyników modelowania płomieni badanych eksperymentalnie. Ponadto zmodyfikowano parametry kinetyczne reakcji NNH + O => NO + NH oraz NH3 + M <=> NH + H2 + M. Zaproponowany mechanizm pozwolił poprawnie opisać wyniki eksperymentów dla kilku płomieni gazowych, badanych w szerokim zakresie temperatury i stosunków stechiometrycznych, podczas gdy istniejące mechanizmy zawodzą w wielu szczególnych przypadkach. Badania podkreśliły istotną rolę podtlenku azotu w kształtowaniu się emisji NOX z wysokotemperaturowych komór spalania. Ich wyniki mogą być w praktyce wykorzystane w modelowaniu płomieni przemysłowych w celu usprawnienia działań proekologicznych.

EN

The paper deals with the mechanisms of nitrogen oxides formation in gaseous flames, with a special emphasis the possibility of modelling emission of these pollutants from hightemperature furnaces used in metallurgical industry. A critical analysis of the existing solutions was carried out and on this background results of model and experimental investigations are presented. Particular attention was focused on the mechanisms of formation of N2O concentration levels in flames due to its important role for the NO formation by the extended thermal mechanism. Experimental tests of the N2O destruction were performed in H/N/O mixtures and in the environment characteristic for hydrocarbon flames. Experiments were carried out in the externally heated flow reactor, in temperature range 1100-1600K. Kinetic parameters of the reaction N2O + M<=>N2 + O + M for M = Ar and enhanced third -body efficiencies for H2O and CO2 were obtained. Reactions of the extended thermal mechanism were tested through modelling of the NO formation rates in gaseous flames, investigated experimentally. Calculations were done with the kinetic model of flame and its representatives for perfectly stirred reactor and one-dimensional flow reactor. The appropriate software was prepared. It has been shown, that the extended thermal mechanism in connection with reaction N2O + H => NO + NH enables to describe the measured NO formation rates in lean gaseous flames, but not for [gamma]<1. A new route of HCN and NO formation in flames via N2O reactions with CHi radicals is then proposed and tested for gaseous premixed flames. The new mechanism initiated by reaction N2O + CH3 => CH2NH + NO was proposed. At the same time in CH4/air mixtures a substantial source of N2O may come from reverse reaction N2O + CH3 <=> CH3O + N2 in flame region. Reactions under this mechanism result in the faster creation of NO in flames than in case of Fenimore reactions, they produce more HCN and in consequence they make lager contribution to total NO emission. The mechanism explains also some problems with modelling of flame NO that were mentioned in scientific publications. The multireaction mechanism of NO formation in gaseous flames (Appendix 1), containing all analysed partial mechanisms, is proposed as a result of the performed tests. The rate constants o of the new NO formation reactions have been suggested on basis of numerical modelling. What is more the modified kinetic parameters of reaction NNH + O => NO + NH and NH3 + M <=> NH + H2+ M are proposed. It has been shown, that the proposed mechanism allows to describe correctly the tests' results for a few gaseous flames which were tested in the wide range of temperatures and stoichiometric ratios. Existing mechanisms do not work correctly in many specific cases. Investigations emphasised the important role of the nitrous oxide in formation of the NOX emission from hightemperature combustion chambers. Their results may be used in modelling of gaseous flames for improving of proecological activities.