Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of modulation on heat transport by a weakly nonlinear thermal instability in the presence of applied magnetic field and internal heating

Manjula S. H., Kiran Palle, Narsimlu G., Roslan R.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2020

|

Vol. 25, no. 4

96--115

EN

The present paper deals with a weakly nonlinear stability problem under an imposed time-periodic thermal modulation. The temperature has two parts: a constant part and an externally imposed time-dependent part. We focus on stationary convection using the slow time scale and quantify convective amplitude through the real Ginzburg-Landau equation (GLE). We have used the classical fourth order Runge-Kutta method to solve the real Ginzburg-Landau equation. The effect of various parameters on heat transport is discussed through GLE. It is found that heat transport analysis is controlled by suitably adjusting the frequency and amplitude of modulation. The applied magnetic field (effect of Ha) is to diminish the heat transfer in the system. Three different types of modulations thermal, gravity, and magnetic field have been compared. It is concluded that thermal modulation is more effective than gravity and magnetic modulation. The magnetic modulation stabilizes more and gravity modulation stabilizes partially than thermal modulation.

2

Weakly nonlinear oscillatory convection in a viscoelastic fluid saturated porous medium with throughflow and temperature modulation

Kiran P., Narasimhulu Y., Manjula S. H.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2018

|

Vol. 23, no. 3

635--653

EN

The effect of vertical throughfow and temperature modulation on a viscoelastic fluid saturated porous medium has been investigated. The amplitudes of temperature modulation at the lower and upper surfaces are considered to be very small and the disturbances are expanded in terms of power series of amplitude of convection. A weak nonlinear stability analysis has been performed for the oscillatory mode of convection, and heat transport in terms of the Nusselt number, which is governed by the non autonomous complex Ginzburg- Landau equation, is calculated. The effect of vertical through flow is found to stabilize the system irrespective of the direction of through flow in the case of permeable boundary conditions. The time relaxation has a destabilizing effect, while the time retardation parameter has a stabilizing effect on the system. The effects of amplitude and frequency of modulation on heat transport have been analyzed and depicted graphically. The study shows that the heat transport can be controlled effectively by a mechanism that is external to the system. Further, it is also found that heat transfer is more in oscillatory mode of convection rather than in stationary mode of convection.

3

Hydrogen Detection With a Gas Sensor Array – Processing and Recognition of Dynamic Responses Using Neural Networks

Gwiżdż P., Brudnik A., Zakrzewska K.

Metrology and Measurement Systems

|

2015

|

Vol. 22, nr 1

3--12

EN

An array consisting of four commercial gas sensors with target specifications for hydrocarbons, ammonia, alcohol, explosive gases has been constructed and tested. The sensors in the array operate in the dynamic mode upon the temperature modulation from 350°C to 500°C. Changes in the sensor operating temperature lead to distinct resistance responses affected by the gas type, its concentration and the humidity level. The measurements are performed upon various hydrogen (17-3000 ppm), methane (167-3000 ppm) and propane (167-3000 ppm) concentrations at relative humidity levels of 0-75%RH. The measured dynamic response signals are further processed with the Discrete Fourier Transform. Absolute values of the dc component and the first five harmonics of each sensor are analysed by a feed-forward back-propagation neural network. The ultimate aim of this research is to achieve a reliable hydrogen detection despite an interference of the humidity and residual gases.

4

Identyfikacja zmian stanu naprężeń w powłokach PVD z wykorzystaniem czujnika przemieszczeń liniowych

Mydłowska K., Myśliński P., Szparaga Ł., Gilewicz A., Kamasa P., Ratajski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

37--41

PL

W artykule opisano wykorzystanie doświadczalnej metody badawczej opartej na DL TMA z modulacją temperatury do detekcji efektów termomechanicznych w systemach podłoże–powłoka PVD. Przedstawiono rezultaty badania dwóch rodzajów powłok wielowarstwowych CrN/CrCN — z gradientową warstwą przejściową i bez warstwy przejściowej pomiędzy podwarstwami CrN i CrCN na podłożu ze stali SW7M. Zastosowanie modulacji temperatury oraz czujnika przemieszczeń liniowych o odpowiedniej rozdzielczości pozwala na identyfikację różnicy w zmianach właściwości termomechanicznych tych powłok, w szczególności zmian stanu naprężeń. Na podstawie otrzymanych rezultatów było możliwe określenie ich stabilności termicznej, w tym ujawnienie zmian przyczepności powłok. Rezultaty potwierdzają potencjalnie korzystniejsze właściwości eksploatacyjne powłok gradientowych w porównaniu z klasycznymi powłokami warstwowymi. Badana powłoka CrN/CrCN z warstwą przejściową cechuje się wyraźnie większą stabilnością termiczną od powłoki bez warstwy przejściowej.

EN

This paper describes the use of experimental research method based on the modulated temperature DL TMA to detect the thermomechanical effects in substrate–PVD coating systems. The paper presents the results of testing the two types of multilayer coatings — CrN/CrCN with a gradient transition layer and without transition layer between CrN and CrCN on the SW7M steel substrate. The use of temperature modulation and high resolution linear displacement sensor allows identification of the difference in the changes of thermomechanical properties of these coatings, in particular the changes in the stress state. Based on the obtained results it was possible to evaluate their thermal stability and reveal the changes of adhesion of coatings. The results confirm the potentially superior performance characteristics of gradient coatings compared to the classic multilayer coatings. The CrN/CrCN with a transition layer is characterized by a substantially higher thermal stability than the coating without a transition layer.

5

Dylatometryczna metoda badania właściwości termomechanicznych powłok gradientowych CrN/CrCN

Myśliński P., Szparaga Ł., Gilewicz A., Kamasa P., Ratajski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 2

96--100

PL

W pracy opisano zagadnienia dotyczące wykorzystania metod dylatometrycznych do celów badania właściwości termomechanicznych gradientowych powłok PVD. Badania zostały przeprowadzone na trzech rodzajach powłok CrCN/CrN różniących się charakterem zmian parametrów fizykochemicznych w gradientowej warstwie przejściowej, osadzonych na podłożu molibdenowym metodą katodowego odparowania łukowego. Zakres badań eksperymentalnych obejmował analizę zmian przesunięć fazowych między „wymuszeniem” cieplnym a „odpowiedzią” dylatometryczną systemu podłoże–powłoka PVD. Otrzymane wyniki eksperymentalne wskazują, że zaproponowana metoda badania zmian właściwości termomechanicznych systemów podłoże/gradientowa powłoka PVD umożliwia klasyfikację tych systemów ze względu na stabilność termiczną. Ponadto analiza zmiany przesunięcia fazowego Φ pomiędzy wydłużeniem podłoża systemu a jego temperaturą umożliwia badanie bezwładności termomechanicznej systemów.

EN

The paper describes the issues relating to the use of dilatometric methods for the study of thermomechanical properties of PVD gradient coatings. Tests were conducted on three types of coatings CrCN/CrN, differing in character of the change of physicochemical parameters in the gradient transition layer, deposited on molybdenum substrate by the method of cathodic arc evaporation. The scope of experimental studies included analysis of the changes of phase shifts between the thermal “extortion” and the dilatometric “response” of the substrate–PVD coating system. The experimental results indicate that the proposed investigation method of the change of thermomechanical properties of the system substrate/PVD gradient coatings allows the categorization of these systems from the point of view of thermal stability. In addition, analysis of the change of the phase shift Φ between the elongation of the substrate and the temperature enables the study of thermomechanical inertia of the systems.