Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Technological Capabilities of Well Cementing

Ivanova Tatiana N., Zasadzień Michał

Multidisciplinary Aspects of Production Engineering

|

2021

|

Vol. 4, Iss. 1

465--478

EN

Cementing of casing string is a final operation before the next stage of well construction; it provides maximum operational life of the well. Cementing of casing string is carried out with the use of technology, based on squeezing of the whole volume of drilling mud by special grouting composition. The main purposes of cementing include isolation of water-bearing horizon, strengthening of borehole walls in unconsolidated and unstable rocks. Well cementing process is divided into five subsequent operations. Firstly, grouting mixture is prepared in concrete mixers (cementing units) with necessary water-to-cement ratio and additives. Secondly, prepared grouting solution is injected in a well. Thirdly, the solution is squeezed into the space between the casing pipes and wellbore walls. Then it is necessary to wait until the cement sheath is hardened. And at last, quality control is carried out. For convenient transportation, the equipment for well cementing is installed on the truck chassis (KAMAZ, URAL and etc.). All components are poured in concrete mixer, then the water is added and everything is being mixed until formation of uniform mass, which is later pumped in a well. Oil and Gas Industry Safety Regulations say that «calculated endurance of casing string cementing should not exceed 75% of time of cement thickening, established by laboratory tests». Therefore, it is necessary to carry out all operations of injection of fluids into the well as soon as possible without any incompliances of the cementing technology. With cementing material used and its water-to-cement ratio of 0.5, the average time of cement thickening is 120 minutes, according to laboratory tests. Therefore, a set of operations of injection of fluids should not exceed 90 minutes.

2

The influence of the load and joint cartilage elasticity modules on synovial fluid viscosity

Wierzcholski K., Sójka M.

Tribologia

|

2016

|

nr 2

159--171

EN

During classical journal bearing lubrication the lubricant viscosity is independent of physical properties of cooperating bodies, which is well known by virtue of Hersey-Stribeck (H-S) curve presenting friction coefficient vs. Hersey number = viscosity×velocity/pressure. The result obtained by the H-S is valid for two cooperating bodies with homogeneous, isotropic properties, and for Newtonian oils omitting the elastohydrodynamic effects. In the presented paper, we take into account the two cooperating human joint cartilage surfaces, which, after new AFM measurements, have non-homogeneous hypo- or hyper-elastic properties, and the synovial fluid Has non-Newtonian features. Moreover, the cartilage surface during human limb motion and during the squeezing and boosted squeezing effects gains important small deformations. From the above mentioned description, it follows that the H-S result cannot be acceptable in human joint lubrication [L. 1–6]. During human joint hydrodynamic lubrication, we observe the influence of the material coefficients of the hypo- and hyper-elastic cartilage tissue on the apparent viscosity of non-Newtonian synovial fluid occupying the thin joint gap limited by the two cartilage superficial layers. This problem has not been considered in scientific papers describing the hydrodynamic lubrication of the human joint. This problem attains significant meaning because, after numerous AFM laboratory measurements confirmed by the literature achievements, it follows that the joint cartilage tissue with a thin polar membrane made of two lipid molecules has no isotropic but anisotropic properties in general. These membranes are flat sheets that form a continuous barrier around the cartilage cells. Non homogeneous, anisotropic biological bodies as distinct from classical isotropic materials have the various values of elasticity, hypoelasticity, or hyper-elasticity modules on individual places and directions. These places, loaded by the same forces, tend to various displacements and strains. In consequence, mutually connected physical implications caused by virtue of synovial fluid flow velocity and shear rates changes, indicate to us the conclusion that the dynamic viscosity of synovial fluid gains value variations caused by the cartilage’s physical properties during human joint lubrication.

PL

Model zmiany współczynnika tarcia w zależności od liczby Herseya, czyli stosunku iloczynu lepkości i prędkości do ciśnienia, świadczy o niezależności lepkości czynnika smarującego od własności fizycznych smarowanych powierzchni w klasycznych łożyskach ślizgowych. Jednak ważny rezultat Herseya-Stribecka H-S obowiązuje przede wszystkim dla dwóch jednorodnych, izotropowych współpracujących ciał oraz cieczy smarującej o newtonowskich właściwościach przy pominięciu elasto-hydro-dynamicznych efektów. Niniejsza praca dotyczy smarowania dwóch współpracujących powierzchni pokrytych chrząstką stawową, która według najnowszych pomiarów przeprowadzonych za pomocą mikroskopu sił atomowych AFM ma zmienne, niejednorodne, anizotropowe, a w szczególności nadsprężyste właściwości uzależnione od położenia i kierunku. Ciecz synowialna jest nienewtonowska. Ponadto ruch kończyn człowieka, siadanie, klękanie, skoki powodują wzmożone wyciskanie (boosted squeezing) cieczy synowialnej w warstewce chrząstki stawowej skutkujące chociaż małymi, ale jednak bardzo istotnymi niepomijalnymi deformacjami. Stąd wynika hipoteza o braku akceptacji rezultatów H-S w zakresie smarowania stawów. Podczas smarowania stawów człowieka prawie zawsze występuje problem wpływu modułów nadsprężystych chrząstki stawowej na lepkość pozorną nienewtonowskiej cieczy synowialnej zalegającej w szczelinie stawu. Według informacji autora rozpatrywanie tego ważnego problemu nie jest uwzględniane we współczesnej literaturze naukowej z zakresu hydrodynamiki stawów. Problem ten nabiera jednak szczególnie dużego znaczenia w świetle najnowszych własnych badań chrząstek stawowych w mikro- i nanoskali potwierdzonych również w literaturze naukowej. Chrząstka stawowa pokryta dwuwarstwą fosfolipidów o różnym stopniu upakowania ma właściwości anizotropowe. Biologicznie niejednorodne ciała anizotropowe w odróżnieniu od klasycznych jednorodnych izotropowych materiałów mają różne wartości współczynników sprężystości i nadsprężystości w poszczególnych miejscach oraz kierunkach. Wskazane miejsca obciążone jednakowymi siłami odznaczają się wtedy różnymi przemieszczeniami i odkształceniami. W konsekwencji opisanych w niniejszej pracy wzajemnych implikacji związków fizycznych wywołanych zmianami prędkości przepływu oraz deformacji dochodzi się do wniosku, że lepkość dynamiczna cieczy synowialnej ulega zmianom w trakcie smarowania stawów w zależności od fizycznych właściwości chrząstki stawowej.

3

Wyciskanie cienkościennych rur owalnych ze stopu AlMgSi w gatunku 6082

Leśniak D., Libura W., Zasadziński J., Richert J., Dziki M., Wojtyna A., Leszczyńska-Madej B., Jurczak H., Borowski J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 1

14--21

PL

W artykule zaproponowano rozwiązania materiałowo-technologiczne dotyczące wysoko-składnikowych stopów z układu AlMgSi, które w praktyce technologicznej wyciska się na matrycach mostkowo-komorowych, jednak barierą jest obecnie wytworzenie kształtowników o grubości ścianki poniżej 1,4÷1,5 mm i minimalnej wytrzymałości na rozciąganie powyżej 300 MPa. Przeprowadzono przemysłowe próby wyciskania cienkościennych rur owalnych ze stopu AlMgSi w gatunku 6082 z jednoczesnym chłodzeniem wyrobu na wybiegu prasy. Użyto prasy hydraulicznej poziomej 1800 T i oryginalnego rozwiązania konstrukcyjnego matrycy mostkowo-komorowej 6-otworowej. Celem badań było określenie parametrów prędkościowo- temperaturowych procesu wyciskania i maksymalnej dopuszczalnej prędkości wypływu metalu z otworu matrycy V1max, będącej wskaźnikiem odkształcalności materiału, rzutującym na wydajność produkcji. Analizowano wielkość siły wyciskania oraz własności mechaniczne i dokładność wymiarów rur wyciskanych na stan T5. Ponadto, analizowano mikrostrukturę stopów w stanie odlewanym oraz po homogenizacji.

EN

In the work material and technological solution are proposed concerned AlMgSi alloys of high content of components, which are extruded through the porthole dies. Production of thin walled profiles from these alloys is limited to thickness of about 1.4÷1.5 mm and tensile strength below 300 MPa. The industrial tests of extrusion of thin-walled oval shaped tubes from the 6082 alloy with heat treatment on the press were carried out. The 18MN horizontal press and original design of six-hole porthole die were used in experiments. The aim of the test was to determine the speed - temperatures conditions of the extrusion process and maximal exit speed from the die orifice, which is assumed to be the extrudability measure. The extrusion load, mechanical properties and dimensional tolerance of tubes in T5 temper were analyzed. In addition, the microstructure of the alloy in a cast state and after homogenization was also tested.

4

Badania numeryczne cienkościennych elementów płytowych poddanych ściskaniu

Falkowicz K., Wysmulski P., Różyło P.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

2494--2497, CD

PL

W pracy zajmowano się oryginalną koncepcją płytowego elementu cienkościennego z wycięciem, do zastosowania jako element sprężysty lub nośny. Przedmiotem badań były prostokątne płyty z wycięciem o zmiennych parametrach geometrycznych, wykonane ze stali o wysokich właściwościach wytrzymałościowych i poddane równomiernemu ściskaniu. Badano wpływ parametrów geometrycznych wycięcia na wartość obciążenia krytycznego konstrukcji. Do opracowania modelu dyskretnego i wykonania obliczeń zastosowano komercyjny program ABAQUS wykorzystujący metodę elementów skończonych. Przeprowadzone obliczenia numeryczne stanowiły rozwiązanie zagadnienia własnego ściskanych konstrukcji.

EN

The study dealt the original conception of thinwalled plate element with a cut-out for use as a spring element or carrying element. The subject of the study were rectangular plates with a cut-out and with variable geometrical parameters, made of steel about high strength properties and subjected to uniform compression. The influence of cut-out geometrical parameters on the value of the critical load of the structure was researched. To develop a discrete model and perform the calculation used a commercial program - ABAQUS that uses finite element method. The performed numerical calculations constituted a solution of the eigenvalue problem of compressed construction.

5

Advances in Technology of Soluble Cores for Die Castings

Jelínek P., Adámková E., Mikšovský F., Beňo J.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 2

29--34

EN

A number of technologies is developed that substitute simple metal cores in the high-pressure casting technology. Soluble cores, namely on the salt basis, represent the highest prospect. The contribution gives the results of the production of salt cores by high-pressure squeezing and shooting with using a binder. Special attention is paid to the shape of NaCl salt crystals with additives and the influence on strength properties of cores. A technology of bonding the salt cores is developing. Salinity of circulating water is studied and it is checked with the aid of electrical conductance.

6

Wpływ rodzaju włókien węglowych na jednorodność strukturalną prasowanego kompozytu AlSi13Cu2-Cf

Zyska A., Konopka Z., Łągiewka M., Nadolski M.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2009

|

Vol. 29, nr 3

73-81

PL

Przedstawiono wyniki ilościowych badań metalograficznych rozmieszczenia włókien węglowych w kompozytach na osnowie stopu AlSil3Cu2. Dokonano porównania dwóch gatunków włókien węglowych: HTA 5M81 firmy Tenax pokrytych warstwą niklu (0,25 |im) oraz Fortafil 143 bez pokrycia metalicznego. Badaniom poddano odlewy kompozytowe o udziale objętościowym fazy zbrojącej 5%, 10% i 15%. Kompozyty wytwarzano metodą mieszania mechanicznego, a następnie prasowano metodą bezpośrednią na prasie hydraulicznej PHM-250c. Rozmieszczenie fazy umacniającej w osnowie siluminu oceniono na podstawie wskaźnika niejednorodości struktury (v). Wskaźnik ten dla kompozytów zbrojonych włóknami HTA 5M81 kształtował się na znacznie niższym poziomie niż dla kompozytów z włóknem Fortafil 143. Mała wartość tego wskaźnika oznacza stosunkowo równomierne rozmieszczenie zbrojenia w objętości osnowy. Wykazano, że jednorodność strukturalna wzrasta proporcjonalnie do udziału objętościowego włókien. Stwierdzono, że preparacja powierzchni włókien warstwą Ni polepsza ich zwilżanie i ułatwia mieszanie, co w efekcie pozwala uzyskać kompozyt o strukturze izotropowej z wyraźnie odizolowaną i równomiernie rozmieszczoną fazą zbrojącą.

EN

The results of quantitative metallographic examination concerning the arrangement of carbon fibre in AlSil3Cu2 alloy matrix composite have been presented. Two types of fibre: HTA 5M81 covered with nickel layer produced by TENAX and Fortafil 143 without metallic coating have been compared. Composite castings with 5%, 10%, or 15% volume fraction of reinforcing phase have been examined. Composites have been produced by the method of mechanical mixing and subsequent direct squeeze casting by means of the PHM-250c hydraulic press. The assessment of the reinforcing phase arrangement within the silumin matrix has been based on the non-uniformity factor for the structure (v). This factor has been much lower for composites reinforced with HTA 5M81 fibre than for composites with Fortafil 143 fibre. Low value of this factor indicates relative uniform reinforcement arrangement within the volume of matrix. It has been also revealed that the structural uniformity increases proportionally to the increase in the volume fraction of fibre. It has been found that surface preparation with the Ni layer improves wettability of fibre and makes easier the mixing process, what results in obtaining composite of isotropic structure with distinctly separated and uniformly arranged reinforcing phase.

7

Squeezing pressure in spherical human hip joint

Wierzcholski K., Miszczak A.

Tribologia

|

2007

|

nr 3-4

369-378

EN

The topic of presented research are the pressures and capacities caused by squeezing in spherical human hip joint. In this paper are determined numerical values of such quantities as pressure, capacities, and compressive stresses which are occurring during the squeezing on the cartilage lying on the spherical bone head of human hip joint. Numerical calculations were done by using Mathcad 12 Professional Program and the Method of Finite Differences.

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano numeryczne metody wyznaczania tribologicznych parametrów na powierzchniach sferycznych głów kostnych stawów biodrowych człowieka przy wyciskaniu. Zostały wyznaczone numerycznie wartości takich wielkości, jak hydrodynamiczne ciśnienia, nośności oraz naprężenia ściskające występujące na chrząstce leżącej na sferycznej głowie kostnej stawu biodrowego człowieka. Rozpatrywany jest przypadek hydrodynamicznego smarowania stawu biodrowego poprzez wyciskanie w trakcie docisku powierzchni panewki do powierzchni głowy kostnej stawu biodrowego. Cienkie warstwy chrząstki stawowej zalegające na powierzchni głowy kostnej oraz na panewce oddzielone są całkowicie od siebie warstewką cieczy synowialnej. Uwzględniono nienewtonowskie własności cieczy synowialnej, dla której wartość lepkości pozornej zmniejsza się ze wzrostem wartości prędkości deformacji. Gęstość cieczy synowialnej jest stała. Wysokość szczeliny stawu biodrowego ograniczona powierzchnią chrząstki stawowej zmienia swoje wartości w trakcie wyciskania odbywającego się z określoną wartością prędkości docisku. Obliczenia numeryczne zostały przeprowadzone dla zdrowego i chorego stawu biodrowego przy użyciu Programu Mathcad 12 oraz metody różnic skończonych.

8

Human hip joint lubrication for permeable cartilage.

Wierzcholski K.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2006

|

Vol. 41, nr 2

213-221

EN

This paper shows numerical calculations of the friction forces in spherical and other curvilinear orthogonal coordinates for hydrodynamic unsymmetrical synovial non-Newtonian fluid flow with variable viscosity and for random changes of human hip joint gap. According to the author's knowledge the problem of human joint lubrication in unsteady motion has not been hitherto considered in the scientific papers on biotribology.

PL

Praca przedstawia pewien model obliczeń wartości sił tarcia zapisany w ortogonalnych sferycznych i innych krzywoliniowych układach współrzędnych dla hydrodynamicznego, niesymetrycznego przepływu cieczy synowialnej o własnościach nienewtonowskich i zmiennej lepkości w szczelinie stawu biodrowego człowieka z uwzględnieniem zmian losowych. Według informacji autora tak przedstawiony model nie był do tej pory rozpatrywany w pracach naukowych w problemach niestacjonarnego smarowania stawów człowieka. W pracy zostały zastosowane warunki brzegowe Beaversa dla przepływu cieczy synowialnej w szczelinie stawu biodrowego człowieka przy uwzględnieniu miękkiej porowatej chrząstki stawowej. Warunki Beaversa w nowym zastosowaniu pozwalają uwzględnić dodatkową wartość prędkości stycznej na powierzchni chrząstki w trakcie smarowania. Ta wartość prędkości ma istotny wpływ na powstające siły tarcia w trakcie smarowania.

9

Wpływ kształtu elementu obciążającego na obrazu izochrom w dwuwarstwowym modelu przekroju poprzecznego korzenia marchwi

Stopa R., Romański L.

Inżynieria Rolnicza

|

2006

|

R. 10, nr 7(82)

399-406

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań elastooptycznych dwuwarstwowego modelu przekroju poprzecznego korzenia marchwi obciążonego siłą promieniową. Wymuszenie obciążenia przeprowadzono przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Instron, 5566, a do pomiarów wykorzystano liniowy polaryskop elastooptyczny. Wyznaczono obrazy izochrom dla różnych kształtów elementu obciążającego. Model wykonano z elastomeru poliuretanowego przy zachowaniu praw podobieństwa modelowego.

EN

The study presents results of elastooptic study of a two-layer model of carrot root cross-section burdened with radial force. Load was forced using mechanical testing machine Instron 5566, and linear elastooptic polariscope was used for measurements. Pictures of isochroms were determined for various shapes of the load element. The model was done from polyurethane elastomer with preservation of model probability.

10

On-line identification of squeeze-film dymanics of multi-mode rotor-bearing system

Yu Z., Meng L. T.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

1998

|

Vol. 5, nr 3

253-266

EN

This paper presents a practical algorithm for on-line parameter identification of squeeze-film bearing of multi-mode rotor-bearing system.The identification procedure is based on modeling each of the bearing pedestal by applying a multi-frequency excitation force on the rotor and frequency transfer function data are used. It suggested that accurate identification coefficients with reduced standard errors can be achieved without resource to full or reduced-order rotor system measurements. The approach can be applied to rotor-bearing system with any degree of complexity and other types of bearing. Simulation and experimental investigation show that the identification algorithm developed in the paper will considerably simplify the measurement and calculation task for testing work in laboratory and industral environment without any lost of identification accuracy. The experimental results of stiffness and damping characteristics of the squeeze-film bearings for different rotating speed are also presented.