Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strategies of Heating and Hardening External Corners on the Example of Bending Tools for Press Brakes

Nowotyńska Irena, Kut Stanisław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no 5

250--260

EN

In the paper the methods of laser hardening of external tool corners on the example of bending tools for press brakes were presented. The disadvantages and limitations of the most commonly used techniques for guiding a hardening laser light beam are presented, i.e.: (i) in one pass parallel to the tool corner plane symmetry, (ii) in two passes perpendicular to the surfaces adjacent to the corner, and (iii) in one pass perpendicular to the surface adjacent to the corner by using two diode lasers. The microstructure of the tool material after laser and induction hardening was compared. A significant influence of the heating method on the microstructure of the tool material after hardening was demonstrated. The original method of hardening the outer corners of bending tools using a hardening laser beam splitter was subject to a more detailed analysis. The analysis of material heating in simultaneously hardened corner area and adjacent surfaces was carried out using the Marc/Mentat software based on the finite element method. By analyzing the temperature distributions it was shown that if a beam splitter was used, obtaining a continuous and uniform hardened layer (i.e. with comparable hardness, depth, without tempered or non-tempered areas) in the area of the outer corner and adjacent surfaces was possible. In practice, achieving such a layer is conditioned by the correct selection of the size of the k parameter which determines the distance between the separated beams of laser light. Depending on the geometry of the hardened tool corner and the parameters of the hardening laser beam, this distance can be determined experimentally or on the basis of numerical simulation.

2

Modelowanie obciążenia cieplnego ratowników podczas pożaru w zbiorniku z produktami naftowymi

Kostenko T., Pozdejew S., Kostenko W., Makejewa M.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2017

|

Nr 63 (tom 3)

91--107

PL

W artykule, wykorzystując model matematyczny, dokonano analizy rozkładów temperaturowych na powierzchni wyposażenia ochronnego i ciała ratownika w czasie palenia się zbiornika z produktami naftowymi. Wykazano orientacyjne usytuowanie strefy najwyższej temperatury nagrzania, występującej w odległości od 11 do 17 m od zbiornika z pożarem. Stwierdzono, że powierzchnia ciała ratownika w ciągu 20 min oddziaływania pożaru w warunkach jego największego rozwoju rozgrzewa się do temperatury 56,38˚С. Najbardziej nagrzanymi częściami ciała są okolice obojczyka, gdyż tam znajduje się tarczyca, która odpowiada za termoregulację organizmu; część głowy znajdująca się pod hełmem i przednie części stop.

EN

On the basis of the mathematical model the article considers the temperature distributions on the surfaces of protective equipment and the rescuer’s body during the combustion tank with oil. It has been revealed that the approximate maximum heating zone temperature is at a distance of 11 to 17 m from the tank with fire. It has been established that the body surface of a rescuer for 20 minutes of exposure to a fire, under the condition of its greatest development, is heated to the highest temperature of 56.38 °С. The most heated parts of the rescuer’s the body is the front of the head under the fire helmet, the front of the feet and the area of the collarbone where he the thyroid gland is situated. It is highly responsible for the body thermoregulation.

3

Simulation of the steady-state behaviour of a new design of a single planar Solid Oxide Fuel Cell

Pianko-Oprych P., Zinko T., Jaworski Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2016

|

Vol. 18, nr 1

64--71

EN

The aim of the work was to develop a mathematical model for computing the steady-state voltage – current characteristics of a planar Solid Oxide Fuel Cell and to determine the performance of a new SOFC design. The design involves cross-flow bipolar plates. Each of the bipolar plates has an air channel system on one side and a fuel channel system on the other side. The proposed model was developed using the ANSYS-Fluent commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software supported by additional Fuel Cell module. The results confirm that the model can well simulate the diagonal current path. The effects of temperature and gas flow through the channels and a Membrane Electrode Assembly (MEA) structure were taken into account. It was shown that a significant increase of the MEA temperature at high current density can lead to hot spots formation and hence electrode damage.

4

Quantification of the Radiative and Convective Heat Transfer Processes and their Effect on mSOFC by CFD Modelling

Pianko-Oprych P., Kasilova E., Jaworski Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 2

51--55

EN

The CFD modelling of heat transfer in a microtubular Solid Oxide Fuel Cell (mSOFC) stack has been presented. Stack performance predictions were based on a 16 anode-supported microtubular SOFCs sub-stack, which is a component of the overall stack containing 64 fuel cells. Both radiative and convective heat transfer were taken into account in the modelling. The heat flux value corresponded to the cell voltage of 0.7 [V]. Two different cases of the inlet air velocity of 2.0 and 8.5 [ms–1] were considered. It was found that radiation accounted for about 20–30 [%] of the total heat flux from the active tube surface, which means that the convective heat transfer predominated over the radiative one.

5

CFD Analysis of Heat Transfer in a Microtubular Solid Oxide Fuel Cell Stack

Pianko-Oprych P., Kasilova E., Jaworski Z.

Chemical and Process Engineering

|

2014

|

Vol. 35, nr 3

293--304

EN

The aim of this work was to achieve a deeper understanding of the heat transfer in a microtubular Solid Oxide Fuel Cell (mSOFC) stack based on the results obtained by means of a Computational Fluid Dynamics tool. Stack performance predictions were based on simulations for a 16 anodesupported mSOFCs sub-stack, which was a component of the overall stack containing 64 fuel cells. The emphasis of the paper was put on steadystate modelling, which enabled identification of heat transfer between the fuel cells and air flow cooling the stack and estimation of the influence of stack heat losses. Analysis of processes for different heat losses and the impact of the mSOFC reaction heat flux profile on the temperature distribution in the mSOFC stack were carried out. Both radiative and convective heat transfer were taken into account in the analysis. Two different levels of the inlet air velocity and three different values of the heat losses were considered. Good agreement of the CFD model results with experimental data allowed to predict the operation trends, which will be a reliable tool for optimisation of the working setup and ensure sufficient cooling of the mSOFC stack.

6

Temperature distribution in the gap of slide journal bearings lubricated with ferrofluids for different concentration of magnetic particles

Frycz M., Anioł P.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2013

|

nr 81

38--54

EN

In this paper author presents the results of numerical calculations of temperature distribution, load carrying capacities, friction forces and coefficient of friction in the gap of ferrofluid-lubricated slide bearing for different concentrations of magnetic particles. Reynolds-type equation has been derived from the equations of momentum and continuity of the stream for laminar, steady and isothermal flow so viscoelastic model Rivlin-Ericksen type of lubricant has been adopted. It has been adopted also that the dynamic viscosity depends generally on the magnetic field. Reynolds-type equation by which the hydrodynamic pressure distributions can be determined has been solved numerically using program - Mathcad 14 Professional. On the base of these calculations has been designated values of the friction forces and coefficient of friction, and temperature distributions in the oil gap of sliding journal bearing which is presented in the form of graphs.

PL

W pracy autor przedstawia wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury, siły nośnej, siły tarcia i współczynnika tarcia w szczelinie poprzecznego łożyska ślizgowego smarowanego ferrocieczą o różnym stężeniu cząstek. W analityczno-numerycznym modelu przyjęto równania typu Reynoldsa wyprowadzone z równań pędu i ciągłości strugi dla przepływu laminarnego, ustalonego i izotermicznego oraz lepkosprężysty model cieczy smarującej typu Rivlina-Ericksena. Przyjęto również, iż lepkość dynamiczna zależy głównie od pola magnetycznego. Równanie typu Reynoldsa, na podstawie którego można wyznaczyć rozkłady ciśnienia hydrodynamicznego, rozwiązano numerycznie przy wykorzystaniu programu Mathcad 14 Professional. Na podstawie tych obliczeń wyznaczono wartości siły nośnej i tarcia oraz współczynnika tarcia, a także rozkłady temperatur w szczelinie łożyska ślizgowego, które przedstawiono w formie wykresów.

7

Badania mikroskopowe przepływu tworzywa w kanałach 16-gniazdowej formy wtryskowej

Bociąga E., Jaruga T.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 11-12

843-851

PL

Przedstawiono wyniki badania niezrównoważonego przepływu tworzywa w 16-gniazdowej formie wtryskowej ze zrównoważonym, równoległym układem zimnych kanałów doprowadzających, stanowiącej przykład form używanych do produkcji małych wyprasek. W ich przypadku niekorzystny wpływ niezrównoważonego przepływu tworzywa w kanałach na przepływ w gniazdach i na właściwości wyprasek jest duży. Badania mikroskopowe wykazały, że zmiana kierunku przepływu w kanałach doprowadzających powoduje asymetrię przepływu w przekroju kanału. W omawianym rozwiązaniu konstrukcyjnym układu doprowadzania tworzywa jest to przyczyną nierównoczesnego wypełniania gniazd. Nierównomierny rozkład temperatury formy w płaszczyźnie podziału pojawiający się po kilku cyklach wtryskiwania (badania termowizyjne) stanowi kolejny czynnik wpływający na opisany problem. Scharakteryzowano również różnice w strukturze wyprasek pochodzących z poszczególnych gniazd i zinterpretowano przyczyny tego zjawiska.

EN

The results of investigations of polymer imbalanced flow in 16-cavity injection mold with balanced set of cold runners (Fig. 1 and 2) were presented. Such mold is an example of the molds designed for small size parts' manufacturing. In this case disadvantageous effect of polymer imbalanced flow in the runners on moldings properties is significant (Fig. 3). Microscopic investigations showed that the change in flow direction in the runners caused the flow asymmetry in runner cross-section (Fig. 5 and 6). This is the reason of inequality in cavities' filling (Fig. 7 and 8) in the construction of the system discussed. Uneven temperature distribution in the mold across the parting plane, occurring after a few injection cycles (thermovision investigations), additionally influences the imbalance effect (Fig. 4). The differences in the structures of the moldings coming from particular cavities were characterized (Fig. 9 and 10) and the reasons of the phenomenon were interpreted.

8

A study on numerical analysis of the resistance spot welding process

Zhigang H., Kim I. S., Son J. S., Kim H.-H., Seo J. H., Jang K. C., Lee D. K., Kuk J.M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 14, nr 1-2

140--145

EN

Purpose: Over the last few years, there has been a growing interest in quantitative representation of heat transfer and fluid flow phenomena in weld pools in order to study relationships between the processing variables and the quality of the weldment produced and to use this information for the optimization and mobilization of the welding process. Design/methodology/approach: A 2D axisymmetric Finite Element Method (FEM) model has been developed to analyze the transient thermal behaviors of Resistance Spot Welding (RSW) process. In this model, the temperature dependent material properties, phase change and convectional boundary conditions were taken account for the improvement of the calculated accuracy, but the determination of the contact resistance at the surface is moderately simplified in order to reduce the calculating time through the analysis. Findings: The developed model has been employed the thermal history of the whole process (including cooling) and temperature distributions for any position in the weldment. Research limitations/implications: Future research in the field of RSW processing could focus on analysis of the stress and strain distributions as well as deformation in the weldment. Originality/value: It can be concluded that the maximum temperature was up to 1346°C, nearly the molten point of mild steel, and verified by the observation of the surface of the weldment after welding

9

Rozwiązanie numeryczne pól sprzężonych w węźle tarcia ślizgowego

Miszczak A.

Tribologia

|

2002

|

nr 4

1249-1260

PL

W pracy przedstawiono numeryczną symulację rozkładów ciśnienia dla nieizotermicznego smarowania w poprzecznym łożysku ślizgowym smarowanym ferrosmarem w polu magnetycznym z uwzględnieniem rzeczywistych warunków brzegowych Reynoldsa. Wpływ temperatury na zmiany ciśnienia był uwzględniany poprzez zmianę lepkości dynamicznej i zmianę wysokości szczeliny wywołaną deformacją termiczną cienkiej warstwy stopu łożyskowego. Obliczenia te zostały wykonane z wykorzystaniem równań pędu, ciągłości strugi i równania zachowania energii. Niestacjonarne pole magnetyczne zostało wyznaczone na podstawie równań Maxwella opisanych równaniem Hemholtza. Kolejne kroki obliczeniowe deformacji powierzchni panewki wywołane temperaturą w nieustalonym polu magnetycznym zostały podane w formie jednostajnie zbieżnych wartości. Zgodnie z wiedzą autora, rozwiązania problemu smarowania poprzecznego łożyska ślizgowego w nieustalonym polu magnetycznym nie były do tej pory rozpatrywane w pracach naukowych.

EN

Present paper shows numerical simulation of pressure distribution for non isothermal lubrication flow of ferrolubricant in magnetic field inside slide journal bearing gap. Real Reynolds's boundary conditions were taken into account. The influence of temperature on pressure changes was caused by the changes oil dynamic viscosity and gap height changes caused by the thermal deformations of thin layer of bearing alloy. Non stationary magnetic field has been determined from Helmholtz equation. Numerical calculations are performed using equations of conservation of momentum, continuity equation and equation of energy. Successive steps of calculations of sleeve surface deformations caused by the temperature in unsteady magnetic field are given in the form as uniform convergent values. Accordingly to the Author knowledge the solutions of lubrication problems of slide journal bearings in unsteady magnetic field was not considered in scientific papers hitherto.

10

Trwałości eksploatacyjne oporowych przewodów grzejnych a rozkłady temperatury w ich wnętrzach

Hauser J., Domke K.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2001

|

z. 97

39--48

PL

W artykule przedstawiono problemy związane z trwałościami eksploatacyjnymi oporowych przewodów grzejnych. Wskazano na niejednoznaczność wartości temperatury powierzchni przewodu grzejnego, jako parametru temperaturowego determinującego czas jego bezawaryjnej pracy. Przy tej samej wartości temperatury powierzchni przewodu grzejnego maksymalne różnice temperatury występujące w jego wnętrzu zależne są od układu termokinetycznego, jaki tworzy przewód grzejny i jego otoczenie.

EN

In this paper the problems of service life of heating conductors, are discussed. It was pointed, that not only the values of surface’s temperature, but also the internal distributions of temperature are played the importan role in the determination the service life of heating conductors.

11

Analiza rozkładu temperatury w kiełkowniku nasion

Goleman R., Nalewaj K., Złonkiewicz Z.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2001

|

z. 97

33--40

PL

W artykule przedstawiono obliczenia cieplne rezystancyjnego kiełkownika nasion, który został wykonany w Instytucie Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii. Kiełkownik jest ogrzewany niskotemperaturowymi elementami rurkowymi, które znajdują się pod zbiornikiem z wodą i umożliwiają uzyskanie temperatury wody 30°C. W pracy pokazano rozkłady temperatury w poszczególnych elementach kiełkownika przy przyjętej mocy elementów grzejnych w zależności od warunków otoczenia. Wyniki obliczeń zostały porównane z wynikami badań kiełkownika nasion, który znajduje się w eksploatacji w Laboratorium Okręgowego Inspektoratu Inspekcji Nasiennej w Lublinie.

EN

The paper presents heating calculations of the resistive seed germination apparatus that was designed at the Institute of Electrical Engineering and Electrotechnologies. The germination apparatus is heated with low-temperature tubular units assembled under the water container and enables to obtain the water temperature of 30° C. The presented article shows temperature distributions at the respective elements of the germination apparatus at adopted power of the heating units in dependence on the ambient conditions. The results were then compared with the calculations of the investigation carried out on the germination apparatus operating at the laboratory of the District Seed Quality Inspection in Lublin.

12

Projekt doświadczalno-teoretycznych badań termodynamicznych własności materiałów panewek poprzecznych łożysk ślizgowych

Wierzcholski K., Miszczak A.

Tribologia

|

2001

|

nr 2

201-210

PL

W niniejszej pracy autorzy przedstawiają projekt badań własności materiałów panewek poprzecznych łożysk ślizgowych stacjonarnie obciążonych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych warunków pracy węzła tarcia. Badania te będą polegały na analityczno-numerycznym wyznaczeniu rozkładów temperatury, deformacji szczeliny smarnej i deformacji panewki w procesie iteracyjnym aż do uzyskania zbieżności wyników. Wtedy dopiero wyznacza się ostateczne parametry eksploatacyjne łożyska ślizgowego w postaci: siły nośnej, siły tarcia, współczynnika tarcia a w efekcie końcowym uzyskuje się opis termodynamicznych właściwości materiałów łożyskowych panewki w trakcie eksploatacji.

EN

In this project we demonstrate solutions in the field of the conjunction of three problems. We solve in tribology the problem of thermoelasticity, problem of hydrodynamic lubrication and problem of electromagnetic fields. We show in this project the complex solutions of strain and stress for electromagnetic fields occurring in thin elastic layer of bearing alloy and thin layer of lubricant in slide bearing gap. We find the temperature distributions in elastic layer of bearing alloy and in the lubricant taking into account the complex boundary conditions. We find deformations of elastic layer of bearing sleeve on the basic of fluid mechanic and theory of elasticity.

13

Succesive steps of approximation of the deformable journal bearing gap height and elastic layer thickness in thermal conditions

Wierzcholski K., Miszczak A.

Tribologia

|

2000

|

nr 4

807-816

EN

Taking into account heat sources and temperature distributions along the gap height, then the deformations of bearing alloy in elastic layer has been determined.Taking into account the deformations of bearing alloy caused by the heat sources then the new deformable gap height has been obtained. A successive values of deformable gap height tend to the approximation limit value of the bearing gap height.

PL

W pracy przedstawione zostały kolejne kroki przybliżeniowe odkształceń wysokości szczeliny smarnej i grubości warstwy sprężystej poprzecznego łożyska ślizgowego w warunkach termicznych. Po wyznaczeniu rozkładów temperatury wyznaczona zostaje deformacja cienkiej wartstwy sprężonej białego metalu panewki w pierwszym kroku przybliżeniowym. Po uzyskaniu nowej wartości wysokości szczeliny smarnej następuje ponowne wyznaczenie skorygowanych rozkładów temperatury, a następnie deformacji panewki. Mając wyliczoną nową wartość deformacji panewki uzyskujemy nową wartość wysokości szczeliny smarnej. Cykl takich obliczeń jest powrtarzany aż do uzyskania zbieżnych wartości wysokości szczeliny smarnej.

14

Hydrodynamics of the Puck Bay measurements and modelling

Jasińska E., Robakiewicz W.

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

1999

|

Vol. 46, nr 1-4

75-96

EN

Hydrodynamic conditions, salinity and temperature distributions in Puck Bay monitored in situ and their simulation by numerical model is presented. A three-dimensional hydrodynamic model of Puck Bay was eIaborated using a TRISULA software package. The model has been calibrated and verified on data from meas-urements carried out in 1996 by the Institute of Hydroengineering of the Polish Academy of Sciences. The measurements in Puck Bay as well as the calculation with the three-dimensional hydrodynamic model enable a more complete description of the hydrodynamic conditions and water salinity and temperature distributions in this area. The current distribution in Puck Bay and the exchange of water between the two parts is very strong depending on the wind conditions.