Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

New empirical correlations for the viscosity of selected organic phase change materials

Cieśliński Janusz T., Fabrykiewicz Maciej, Wiśniewski Tomasz S., Kubiś Michał, Smoleń Sławomir, Eicke Albrecht, Dutkowski Krzysztof, Głuszek-Czarnecka Małgorzata

Archives of Thermodynamics

|

2023

|

Vol. 44, no 4

123--139

EN

Although there are many methods and instruments for measuring viscosity, it is still difficult to determine a reliable value of the dynamic viscosity of complex chemicals such as paraffins and fatty acids. This is due to the complex and heterogeneous structure of these compounds in the case of commercial products. On the other hand, the measuring instrument should be selected very carefully, including its measuring principle and measuring range. This paper presents results of viscosity measurements of three organic PCMs (phase change materials) obtained in four different research institutions. Commercial products: paraffin, myristic acid (97%) and mixture of palmitic acid (55%) and stearic acid (45%) were selected as PCMs. Four different viscometers, namely Fungilab V-Pad, Rheotest LK 2.2, Rheometer Anton Paar MCR 102, and Brookfield DV-II + Pro have been used to determine temperature dependent dynamic viscosity of the tested PCMs. Using a large database of present measurement results, correlations were developed to calculate the dynamic viscosity of fatty acids and paraffins, which predict the experimental data within a band of ±20%.

2

Experimental Study of Surface Roughness Effect on the Rheological Behavior of MR Fluid

Stępień Barbara, Horak Wojciech

Tribologia

|

2022

|

nr 4

73--83

EN

Magnetorheological (MR) fluids are classified as smart materials. They are non-homogeneous substances of complex composition and are characterised by complex rheological properties. In addition, the characteristics of their behaviour can be actively affected by the magnetic field, both in terms of its value and spatial orientation. This paper presents the results of shear stress measurements of a commercial magnetorheological fluid using a plate-plate type geometry with a modified working surface. The purpose of the study was to determine the effect of changing the roughness of the measuring plate on the obtained shear stress results. Controlled shear rate tests and Magneto Sweep measurements were carried out for three MR fluid layer heights. The tests were carried out at magnetic field induction in the range of 0 to 680 mT. The study showed that the measurement system's geometric parameters significantly affect the MR fluid's behaviour under test. It was shown that increasing the surface roughness can increase or decrease the measured value of shear stress depending on the test parameters.

PL

Ciecze magnetoreologiczne (MR) zaliczane są do grona materiałów inteligentnych. Są to substancje niejednorodne o złożonym składzie i charakteryzują się złożonymi właściwościami reologicznymi. Ponadto charakterystyki ich zachowania mogą być aktywnie kształtowane przez pole magnetyczne, zarówno ze względu na jego wartość, jak i orientację przestrzenną. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów naprężenia stycznego komercyjnej cieczy MR z wykorzystaniem geometrii pomiarowej typu płytka–płytka o modyfikowanej powierzchni roboczej. Celem badań było określenie wpływu zmiany chropowatości płytki pomiarowej na uzyskiwane wyniki naprężeń ścinających. Przeprowadzono badania z kontrolowaną szybkością ścinania oraz pomiary typu Magneto Sweep dla trzech wysokości warstwy cieczy MR. Badania przeprowadzono przy indukcji pola magnetycznego w zakresie 0 do 680 mT. Badania wykazały, że parametry geometryczne układu pomiarowego istotnie wpływają na zachowanie się badanej cieczy MR. Wykazano, że w zależności od parametrów badania zwiększenie chropowatości powierzchni może powodować zwiększenie lub zmniejszenie rejestrowanej wartości naprężeń stycznych.

3

Effect of high shear rate on the mechanical properties of polyethylene, poly(ethylene terephthalate), polystyrene, and polypropylene waste blend

Saat Mohd Adly Rahmat, Rasid Rozaidi

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 2

s. 72--75

EN

The effect of high shear rate on the mechanical properties of polyethylene (PE), poly(ethylene terephthalate) (PET), polystyrene (PS), and polypropylene (PP) waste blend was investigated. The process was carried out at a temperature of 120°C using a counter-rotating twin-screw extruder. A constant screw speed of 250 rpm and a constant weight ratio of the PE/PET/PS/PP components of 1:1:1:1 were used. The preliminary research showed that the high shear rate had no effect on the impact strength. However, the significant improvement in the flexural properties was observed as compared to those obtained at a lower screw speed of 80–120 rpm.

PL

Zbadano wpływ szybkości ścinania na właściwości mechaniczne mieszaniny odpadów polietylenu (PE), poli(tereftalanu etylenu) (PET), polistyrenu (PS) i polipropylenu (PP). Proces prowadzono w temperaturze 120°C przy użyciu przeciwbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej. Stosowano stałą szybkość obrotową ślimaka 250 min-1 i stały stosunek masowy składników PE/PET/PS/PP 1:1:1:1. Wstępne badania wykazały, że duża szybkość ścinania nie miała wpływu na udarność. Zaobserwowano jednak znaczną poprawę właściwości mechanicznych przy zginaniu w porównaniu z uzyskanymi przy mniejszej prędkości ślimaka 80–120 min-1.

4

Assessment of High Frequency Imaging and Doppler System for the Measurements of the Radial Artery Flow-Mediated Dilation

Nowicki Andrzej, Gambin Barbara, Secomski Wojciech, Trawiński Zbigniew, Szubielski Michał, Tymkiewicz Ryszard, Olszewski Robert

Archives of Acoustics

|

2019

|

Vol. 44, No. 4

637--644

EN

Objectives: In the article we describe the new, high frequency, 20 MHz scanning/Doppler probe designed to measure the flow mediated dilation (FMD) and shear rate (SR) close to the radial artery wall. Methods: We compare two US scanning systems, standard vascular modality working below 12 MHz and high frequency 20 MHz system designed for FMD and SR measurements. Axial resolutions of both systems were compared by imaging of two closely spaced food plastic foils immersed in water and by measuring systolic/diastolic diameter changes in the radial artery. The sensitivities of Doppler modalities were also determined. The diagnostic potential of a high frequency system in measurements of FMD and SR was studied in vivo, in two groups of subjects, 12 healthy volunteers and 14 patients with stable coronary artery disease (CAD). Results: Over three times better axial resolution was demonstrated for a high frequency system. Also, the sensitivity of the external single transducer 20 MHz pulse Doppler proved to be over 20 dB better (in terms of a signal-to-noise ratio) than the pulse Doppler incorporated into the linear array. Statistically significant differences in FMD and FMD/SR values for healthy volunteers and CAD patients were confirmed, p-values < 0:05. The areas under Receiver Operating Characteristic (ROC) curves for FMD and FMD/SR for the prediction CAD had the values of 0.99 and 0.97, respectively. Conclusions: These results justify the usefulness of the designed high-frequency scanning system to determine the FMD and SR in the radial artery as predictors of coronary arterial disease.

5

Wpływ montmorylonitu na wartość granicy płynięcia smaru plastycznego wytworzonego na bazie roślinnej

Kozdrach R.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 9

698--706

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu różnej ilości dodatku modyfikującego na wartość granicy płynięcia smaru plastycznego. Do modyfikacji smaru plastycznego wytworzonego na bazie roślinnej i zagęszczonego stearynianem litu zastosowano montmorylonit jako przedstawiciela krzemianów warstwowych. Badania doświadczalne wartości granicy płynięcia wykonano przy użyciu reometru rotacyjnego Physica MCR 101 (prod. Anton Paar), zawierającego dyfuzyjne łożysko powietrzne, podłączone do zasilania pneumatycznego – bezolejowego kompresora Jun-Air oraz bloku osuszającego powietrze. Aparat wyposażony jest w układ Peltiera kontroli temperatury w zakresie –40÷200°C oraz w zewnętrzny układ termostatujący VISCOTHERM V2, pracujący w zakresie temperatur –20÷200°C. Sterowanie reometrem oraz analizę danych pomiarowych przeprowadzono za pomocą oprogramowania Rheoplus. Badania wykonywano, stosując układ pomiarowy stożek–płytka, w zakresie szybkości ścinania 0,01÷100 s-1 w temperaturze 20°C dla smaru bazowego, tzn. niezawierającego dodatku modyfikującego, i porównano je z wynikami uzyskanymi dla smarów plastycznych zmodyfikowanych różnymi ilościami montmorylonitu. Do oceny wartości granicy płynięcia wykorzystano wyniki badań zależności naprężenia ścinającego od szybkości ścinania (tzw. krzywe płynięcia). Do teoretycznego wyznaczenia granicy płynięcia zastosowano następujące modele reologiczne: Binghama, Herschela-Bulkleya oraz Cassona. Przeprowadzone badania wykazały, że dodatek do 3% montmorylonitu wpływa na wzrost wartości granicy płynięcia badanych smarów plastycznych. Dalsze zwiększanie zawartości dodatku w smarze przyczynia się do obniżenia granicy płynięcia, co powoduje zmniejszenie oporów przepływu powstałych kompozycji smarowych w układzie smarowniczym.

EN

The paper presents the results of studies on the effect of different amounts of modifying additiveson the value of yield point of lubricating grease. For the modification of lubricating grease produced on vegetable base oil and thickened with lithium stearate, montmorillonite as a representative of stratified silicate was used. The yield point experimental research was carried out using a rotational rheometer Physica MCR 101 (prod. Anton Paar), equipped with a diffusion air bearing, connected to the air supply – an oil-free compressor Jun-Air and block draining the air. The apparatus was equipped with a Peltier system for temperature control in the range of –40÷200°C and an outside thermostatic system VISCOTHERM V2, working in the range of –20÷200°C. Rheometer control and measurement data analysis were performed using the Rheoplus software. The measurements were carried out using a cone-plate measuring system, with a shear rate range of 0.01÷100 s-1 at the temperature of 20°C for lubricating grease, which didn’t contain a modifier and were compared with the results obtained for lubricating greases modified with different amounts of montmorillonite. The results of the shear stress dependence test on the shear rate (so called flow curves) were used to evaluate the yield point. For the theoretical determination of yield point the following rheological models: Bingham, Herschel-Bulkley and Casson were used. Studies have shown that the addition of up to 3% of montmorillonite affects the increase of the yield point of the tested greases. Further increasing the additive content in the grease contributes to lowering the yield point, thus reducing the flow resistance of the resulting lubricant compositions in the lubrication system.

6

Influence of pressure on dynamic viscosity of oil

Czaban A., Frycz M.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 2

49--54

EN

The viscosity of lubricant is physical quantity, which has major impact on slide bearings and micro-bearings functioning parameters. Applying computer simulations as a tool to study the hydrodynamic lubrication phenomenon, researcher should create a computational model as close as possible to the real object, therefore the knowledge about a viscosity dependence on temperature and shear rate of bearing lubricating oil is essential in simulations of slide bearings hydrodynamic lubrication. This paper present research, which show, that also an influence of pressure on oil dynamic viscosity should be taken into consideration. The aim of this work is to determine the influence of pressure on the dynamic viscosity of lubricating oil. In this research the selected new and used engine oils were investigated. The dynamic viscosity of oil was measured at different pressures and temperatures in the function of shear rate. In this work the engine oils of passenger vehicles were investigated. The viscosity measurements for new and used lubricating oils were made with the Thermo Scientific Haake Mars III rheometer. The received information will be used in the simulations of hydrodynamic lubrication of slide bearings and microbearings. Fitting viscosity curves, described by a viscosity model adopted in simulations, to the experimental data, obtained for motor oils, will allow to find the values of coefficients of that model. The determined coefficients will be set in the relationship defined by the adopted viscosity model, implemented in the used for simulations CFD software. Collected data may also be useful for designing bearings and sliding friction pairs.

7

Wyznaczanie współczynników pseudolepkości olejów silnikowych

Czaban A., Miszczak A.

Tribologia

|

2012

|

nr 4

33-40

PL

Do analizy hydrodynamicznego smarowania łożysk ślizgowych olejami nienewtonowskimi o właściwościach lepkosprężystych często stosuje się równanie konstytutywne typu Rivlina-Ericksena. Podczas analizy oleju o modelu Rivlina-Ericksena niezbędna jest znajomość współczynnika lepkości η oraz współczynników pseudolepkości α, β, γ. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań współczynnika lepkości dynamicznej i współczynników pseudolepkości dla kilku olejów silnikowych. Współczynniki pseudolepkości oszacowano metodą prezentowaną przez prof. K. Wierzcholskiego w publikacjach naukowych. Metoda ta polega na wyznaczeniu eksperymentalnym krzywych lepkości w szerokim zakresie prędkości ścinania. Kolejnym etapem jest opisanie tych krzywych formułą matematyczną i obliczenie pomocniczych współczynników. Ostatnim etapem jest wyznaczenie współczynników pseudolepkości z wykorzystaniem formuł podanych w literaturze przy znajomości wcześniej wyznaczonych współczynników i lepkości dynamicznej dla bardzo małych i bardzo dużych prędkości deformacji.

EN

During the operation of the internal combustion engines, lubricating oils wear out. The following has a significant impact on that process wear of engine parts and contact of wearing elements with working oil, the destruction of bonds in the polymer chains of oil and oil additives, contaminants from the environment, and combustion products. This causes the lubricant to become a non-Newtonian viscoelastic fluid. A Rivlin-Ericksen constitutive relation can by used in the analysis of slide bearings hydrodynamic lubrication by non-Newtonian viscoelastic oils. In a specific case that relation becomes a Newtonian model. The analysis makes it necessary to know the values of the viscosity coefficient η and also the values of pseudo-viscosity coefficients α, β, γ. The obtained values of viscosity and pseudo-viscosity coefficients will be used in further studies and analytical and numerical calculations of slide bearings hydrodynamic lubrication by non-Newtonian viscoelastic oils. Determining the viscosity and pseudo-viscosity coefficients is based on a method suggested by Prof. K. Wierzcholski and involves measuring a viscosity values in wide range of shear rates. The next step in that method is to describe the obtained curves by a mathematical formulae and calculate some required parameters. Finally, taking into account measured values of viscosity for low and high shear rates, pseudo-viscosity coefficients can be calculated.

8

Badanie zmian lepkości cieczy ferromagnetycznych poddanych działaniu stałego pola magnetycznego

Salwiński J., Szydło Z., Horak W., Szczęch M.

Tribologia

|

2011

|

nr 2

143-155

PL

W pracy przestawiono wyniki badań lepkości wybranych cieczy ferromagnetycznych poddanych działaniu stałego pola magnetycznego przy różnych wartościach strumienia indukcji magnetycznej. W badaniach uwzględniono wpływ szybkości ścinania na zmianę lepkości ferrocieczy. Zakres zmian lepkości cieczy ferromagnetycznej na skutek oddziaływania pola magnetycznego jest w dużej mierze zależny od szybkości ścinania.

EN

This paper presents the results of viscosity measurements for selected ferromagnetic fluids subjected to a DC magnetic field at various values of magnetic flux density. The research takes into consideration the dependency between shear rate and viscosity. The rate of change in viscosity under magnetic field influence is dependent on shear rate.

9

Rheological behavior of fiber-filled polymer melts at low shear rate. Part. 1, Modeling of rheological properties

Hausnerova B., Honkova N., Lengalova A., Kitano T., Saha P.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 7-8

507-512

EN

In this review the models applied for the description of non-Newtonian liquids were presented. Highly filled polymer melts showing distinct yield stress are such liquids. The effects of forces of geometrical and physical interactions among the filler particles on the properties were discussed. These interactions forces depend on the type, size and shape of filler particles and in case of fibers also on their orientation. The deformations and flow of fibers assemblies in the melt under shear stress were discussed. The equations used for description of three- or two-dimensionally oriented fibers sets are presented.

PL

W pracy przeglądowej przedstawiono modele stosowane do opisu właściwości reologicznych cieczy nienewtonowskich, którymi są stopy polimerów o wysokim stopniu napełnienia wykazujące wyraźną granicę plastyczności. Omówiono wpływ na omawiane właściwości sił oddziaływań geometrycznych i fizycznych między cząstkami napełniacza. Siły tych oddziaływań zależą od rodzaju, wielkości i kształtu cząstek napełniacza, a w przypadku włókien, także od ich orientacji. Przedyskutowano także deformacje i przepływ zespołów włókien w stopie pod wpływem naprężeń ścinających. Przedstawiono równanie stosowane w przypadku zespołów włókien o orientacji trójwymiarowej oraz dwuwymiarowej.

10

Korekta krzywych płynięcia uzyskiwanych za pomocą układu cylindrów koncentrycznych

Rieger F., Zander L.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2007

|

Nr 2

6-9

PL

Przedstawiono zależności umożliwiające obliczenie rzeczywistych szybkości ścinania występujących podczas wyznaczania krzywych płynięcia cieczy, których charakterystyki płynięcia można przedstawić równaniami - potęgowym i Binghama. Wykazano, że wprowadzenie proponowanych korekt prowadzi do niższych wartości współczynnika konsystencji i granicy płynięcia przy niezmiennych wartościach wskaźnika płynięcia i lepkości plastycznej w stosunku do parametrów modeli reologicznych wyznaczonych na podstawie bezpośrednich pomiarów uwzględniających szybkości ścinania podawane w dokumentacji urządzenia.

EN

The relationships enabling one to calculate real shear rate values occurred during determination of liquid flow curves characterized by the power and Bingham equations are presented in the paper. It was proved that the introduced corrections led to lower values of the consistency index and yield stress at unchanged values of the flow behaviour index and plastic viscosity, compared to parameters of rheological models obtained on the basis of direct measurements taking into account shear rate values supplied by the device engineering specification.

11

Studies of mixing time and momentum transfer for an agitated with an off-centred impeller

Karcz J., Cudak M., Szoplik J.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2006

|

Vol. 8, nr 1

35-42

EN

In many industrial processes, the final technological effect related to the product quality strictly depends on the efficiency of agitation. The effects of the impeller eccentricity and liquid pumping mode of the impeller on the liquid homogenisation and momentum transfer processes are discussed in the paper. The mixing time tm in an un - baffled agitated vessel of working volume V = 0.27 m^3 was measured using thermal method. The dimensionless shear rate gamma/n and friction coefficient f on the cylindrical wall of the vessel of the volume V = 0.022 m^3 were determined by means of an electrochemical method. The distribution of both gamma/n and f values is found as a function of the impeller eccentricity eR for a propeller and HE 3 impeller. The data for dimensionless mixing time were correlated using Eq. (1). The values of gamma/n and f, averaged for the whole cylindrical wall, were described for both the propeller and HE 3 impeller, by means of Eqs. (2) - (5).

12

Średnia szybkość ścinania dla mieszadła skrzydełkowego w pomiarach lepkości cieczy rozrzedzanych ścinaniem

Zander L., Wasilewski R., Zander Z., Dajnowiec F.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 4s

156-157

EN

A calibration procedure of a vane impeller rotating in the cylindrical vessel and in the coaxial basket system was performed using a driving system of the Rheotest RV rheometer. Glycerine as Newtonian and water solutions of carboxymethylcellulose as shear-thinning liquid were applied. The angular velocity of the impeller had a significant effect on the shear rate constant at rotational speeds below 1.43rad/s.

13

Badania rozkładu współczynnika oporu na rurowym elemencie pionowej wężownicy w mieszalniku

Major-Godlewska M., Karcz J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2004

|

Nr 3s

98-100

EN

The results of studies of the local friction coefficient f on the vertical tubular element of coil are presented in the paper. The measurements were performed, using an electrochemical method, in the agitated vessel with inner diameter D — 0.3 m, equipped with the A 315 impeller or the Rushton turbine. Very asymmetrical axial and angular distributions of the friction coefficient /on the surface area of tubular baffles were experimentally found.

14

Effect of electrolytes on the rheological properties of microcrystalline cellulose gels

Laka M., Chernyavskaya S., Faitelson L., Jakobsons E.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2003

|

Vol. 8, no spec.

265-269

EN

The rheological properties of microcrystalline cellulose (MCC) gels, obtained by dispersing in different electrolyte (salt, hydroxide, acid) solutions the wood pulp destructed to the levelling-off degree of polymerization were investigated. It has been found that, in all electrolyte solutions at the cellulose concentration ł 8%, MCC gels with rheological properties characteristic for liquid crystalline polymers are obtained. The values of the rheological characteristics depend on the chosen electrolyte. When dispersing the destructed pulp in salt solutions, the rheological indices are affected by the presence of both cations and anions in the solution. Cations promote gel formation, which results in obtaining of MCC gels with greater viscosity and yield stress, but the effect of anions is opposite. In hydroxide solutions, the values of the rheological indices (viscosity, yield stress) grow as the pH value increases, while, in acid solutions, they change little and tend to grow with decreasing the pH value. The connection of the obtained relationships with the effect of the investigated electrolytes on the z-potential of the cellulose particles present in MCC gels is considered.

15

Średnia wartość naprężenia stycznego i szybkości ścinanie na powierzchni pęcherza gazowego przepływającego w cieczach nienewtonowskich

Dziubiński M., Orczykowska M., Budzyński P.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2002

|

T. 23, z. 3

341-348

PL

Przedstawiono próbę oszacowania średniej wartości naprężenia stycznego i szybkości ścinania na powierzchni pęcherza gazowego przepływającego ruchem laminarnym w cieczach nienewtonowskich. Zagadnienie to rozwiązano dla pęcherzy kulistych oraz dla pęcherzy o kształtach zbliżonych do kulistego przez zaadoptowanie metody Cho, opracowanej pierwotnie do określania szybkości ścinania i naprężenia stycznego podczas opadania kulek w cieczach nienewtonowskich.

EN

The first attempt to calculate the average value of shear stress and shear rate at the surface of gas bubble rising in non-Newtonian liquids is presented. On the basis of Cho method this subject has been developed for spherical and near spherical shapes of gas bubbles. The method of Cho originally describes the average shear rate and shear stress at the surface of a sphere rising in non-Newtonian liquids.

16

Rheological peculiarities of microcrystalline cellulose gels

Laka M., Chernyavska S., Faitelson L., Jakobsons E.

Applied Mechanics and Engineering

|

1999

|

Vol. 4, no spec.

351-355

EN

Rheological properties of MCC hydro- and alcogels have been studied. MCC gels were obtained by way of dispersing in water, ethyl alcohol and propyl alcohol media the wood pulp destructed to the levelling-off degree of polymerization (LODP) of cellulose by a method developed by us. At a sufficiently high cellulose concentration which was dependent on the liquid medium, MCC gels with rheological properties typical for liquid crystalline polymers (flow curves with three characteristic regions, viscosity concentrations curves with a local maximum, etc.) were obtained. These properties are more pronounced for hydrogels. MCC hydrogels are characterized also by a higher liquid phase retention volume (~ 380%), which is an important characteristic of a stable gel. For MCC alcogels, it makes up 40-65%. Inferior properties of MCC alcogels are connected with the chemical structure of alcohol molecules which, as compared to water molecules, are less favourable for bonds formation among cellulose microcrystallites and the liquid medium.