Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electrical power and energy balance in the local electrical system by using reconciliation of the generation and consumption schedules

Lezhniuk Petro, Kozachuk Oleh, Komenda Natalia, Malogulko Juliya

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 9

57--63

EN

The paper considers the problem of balancing power and electricity in a local electric power system (LES), in which electricity consumption and its generation by renewable energy sources (RES) are proportional to each other. In the LES, the principle is implemented - what is generated is consumed by its own consumers. The LES is considered as part of an electric power system (EPS) with large power plants, but which can operate in an autonomous mode. The sources of electricity in the LES are small hydroelectric power plants (SHPP), photovoltaic and wind power plants (PV, WPP), the production of which is unstable due to dependence on natural conditions. That is why the LES provides for reserve existing maneuvering capacity, electrochemical storage, hydrogen technologies and biogas plants in the UES. To assess the possibility and effectiveness of methods and means of reserving the instability of RES electricity production, the criterion method of the similarity theory was used. From the analysis of the proportionality and sensitivity of the relative costs of RES reserve capabilities and means, it is shown that the best are hydrogen technologies and the coordination of electricity generation and consumption schedules in the RES. First of all, we recommend to use the possibility of using electricity generation and consumption schedules in the LES. For the amount of electricity that remained unbalanced after such reconciliation, it is advisable to use the hydrogen produced in the LES for full balancing. Coordination of generation and consumption schedules in the LES for balancing electricity in it is carried out using a morphometric apparatus, which is based on the transition from the Cartesian to the polar coordinate system. It is shown that the use of a morphometric apparatus for analyzing the unevenness of graphs has a number of advantages and allows for a comprehensive and detailed assessment of the graphs shape. Conditions are created for monitoring the dynamics of changes in consumption and generation schedules in the LES and assessing the impact on the technological processes of electricity consumers.

PL

W artykule rozpatruje się problem balansowania mocy i energii elektrycznej w lokalnym systemie elektroenergetycznym (LSE), w którym zużycie energii elektrycznej i jej generowanie przez odnawiane źródła energii (OZE) są dostosowane do siebie. W LSE realizuje się zasadę: to, co zostało wyprodukowane, jest spożywane przez jej własnych użytkowników. LSE jest rozpatrywana jako część składowa systemu elektroenergetycznego (SEE) z dużymi elektrowniami, ale posiadająca możliwość pracy autonomicznej. Żródłami energii elektrycznej w LSE są małe hydroeletrownie (MHE), fotoelektrownie I elektownie wiatrowe (FE, EW), produkowanie energii elektrycznej przez które nie jest stabilne ze względu na zależność od warunków pogodowych. Przeto w LSE są przewidziane rezerwowe moce manewrowe, zbiorniki elektrochemiczne, technologie wodorowe i urządzenia biogazowe. Dla oceny możliwości i skuteczności sposobów i metod rezerwowania niestabilności generowania energii elektrycznej OZE wykorzystano metodę kryterialną teorii podobieństwa. Analiza proporcjonalności i wrażliwości kosztów względnych do ewentualnych sposobów i srodków rezerwowania OZE pokazała, że najlepsze są technologie wodorowe i uzgodnienie wykresów generowania i zużycia energii elektrycznej w LSE. W pierwszej kolejności zaleca się wykorzystanie możliwości uzgadniania w LSE wykresów generowania I zużycia energii elektrycznej. Do ilości energii elektrycznej, która nie jest balansowanie po takim uzgodnieniu, dla pełnego wyrównania zalecane jest wykorzystanie wyprodukowanego w LSE wodoru. Uzgodnienie wykresów generowania i zużycia w LSE w celu wyrównania w nim energii elektrycznej jest realizowane przy użyciu aparatu morfometrycznego, zasadą którego jest przejście od kartezjańskiego do biegunowego układu współrzędnych. Zademonstrowano, że wykorzystanie aparatu morfometrycznego w celu analizy nierównomierności wykresów ma szereg przewag i pozwala na przeprowadzenie wszechstronnego i szczegółowego oceniania formy wykresów. Stwarza się warunki dla śledzenia dynamiki zmian wykresów zużycia i generowania w LSE i oceniania wpływu na procesy technologiczne konsumentów energii elektrycznej.

2

Hydrogen technologies as a method of compensation for inequality of power generation by renewable energy sources

Kudria Stepan, Lezhniuk Petr, Riepkin Oleksandr, Rubanenko Olena

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 10

1--6

EN

The method and methods of reserving the instability of the generation of renewable energy sources (RES) in electric power systems (EPS) caused by weather conditions are analyzed. It is shown that these can be shunting power plants and various types of energy storage. Existing maneuvering capacities and hydrogen technologies with biogas plants are considered as a reserve for the development and increase of RES capacity in power systems. Attention is mainly paid to the problem of participation of photovoltaic power plants (PV plant) in balancing power and electricity in the power system. An algorithm for using hydrogen as an energy source to reduce the error between the actual and projected hourly schedules of PV plant generation in the balancing group is considered. Mathematical models are developed on the basis of similarity theory and criterion method. This approach, with the least available source information, provides an opportunity to compare different methods of redundancy of non-uniformity of PV plant generation, assess their proportionality, as well as determine the sensitivity of costs to the power of redundancy methods. Criteria models have been formed, which allow to build the dependences of the costs for redundancy of non-uniformity of power generation on the capacity of hydrogen-type storage devices and on the capacity of the system reserve together with the capacity of power transmission lines. It is shown that such dependencies make it possible to more reasonably choose certain methods of reservation in accordance with the characteristics and requirements of the EPS.

PL

Przeanalizowano sposób i metody rezerwowania niestabilności wytwarzania odnawialnych źródeł energii (OZE) w systemach elektroenergetycznych (SEE) wywołanych warunkami atmosferycznymi. Wykazano, że mogą to być elektrownie manewrowe i różnego rodzaju magazyny energii. Istniejące zdolności manewrowe i technologie wodorowe wraz z biogazowniami traktowane są jako rezerwa dla rozwoju i zwiększenia mocy OZE w systemach elektroenergetycznych. Zwrócono uwagę przede wszystkim na problem udziału elektrowni fotowoltaicznych (elektrowni fotowoltaicznych) w bilansowaniu mocy i energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym. Rozważany jest algorytm wykorzystania wodoru jako źródła energii w celu zmniejszenia błędu pomiędzy rzeczywistymi i przewidywanymi harmonogramami godzinowymi wytwarzania elektrowni fotowoltaicznych w grupie bilansowej. Modele matematyczne tworzone są w oparciu o teorię podobieństwa i metodę kryteriów. Takie podejście, przy najmniej dostępnych informacjach źródłowych, daje możliwość porównania różnych metod redundancji niejednorodności generacji fotowoltaicznej, oceny ich proporcjonalności, a także określenia wrażliwości kosztów na moc metod redundancyjnych. Powstały modele kryterialne, które pozwalają na zbudowanie zależności kosztów redundancji niejednorodności wytwarzania energii od pojemności zasobników typu wodorowego oraz od pojemności rezerwy systemu wraz z przepustowością linii elektroenergetycznych. Wykazano, że takie zależności pozwalają na bardziej rozsądny dobór pewnych sposobów rezerwacji zgodnie z charakterystyką i wymaganiami systemów elektroenergetycznych.

3

Wielowymiarowa analiza skalowania procesów wypierania mieszającego w ośrodku porowatym

Gołąbek Andrzej, Szott Wiesław

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 10

657--672

PL

W pracy podjęto próbę zastosowania teorii podobieństwa do modelowania badań laboratoryjnych wykonanych na tzw. długich rdzeniach wiertniczych. Wykorzystane w ramach pracy badania laboratoryjne obejmowały wypieranie ropy zatłaczanym dwutlenkiem węgla oraz siarkowodorem. Do analizy pod kątem zjawiska skalowania wykorzystano dziewięć eksperymentów – pięć wybranych badań dotyczyło wypierania ropy dwutlenkiem węgla, a pozostałe cztery wypierania ropy przy zastosowaniu siarkowodoru jako medium wypierającego. W pierwszym etapie realizacji pracy zbudowano modele symulacyjne wybranych eksperymentów w celu określenia parametrów mieszania się płynów, a w szczególności określenia współczynnika dyspersji fizycznej. Korzystając z uzyskanych wyników, sporządzono pełną listę parametrów opisujących zjawisko wypierania mieszającego zachodzące w eksperymentach. Wykonano analizę wymiarową i przy użyciu twierdzenia Buckinghama wygenerowano zestawy liczb podobieństwa opisujące to zjawisko. Wybrano jeden z wygenerowanych zestawów liczb podobieństwa właściwy dla ich porównania z jednowymiarowym modelem matematycznym opisującym zjawisko wypierania mieszającego wyrażonego w postaci równań o bezwymiarowych zmiennych niezależnych i bezwymiarowych współczynnikach. Zidentyfikowano współczynniki tych równań z wcześniej wygenerowanymi liczbami podobieństwa oraz określono pozostałe liczby podobieństwa niewystępujące w tych równaniach. Celem szczegółowej analizy wyników eksperymentów przeprowadzono ich parametryzację, wykorzystując wielomiany Padégo jako najprostsze efektywne modele interpolacyjne tych wyników. W konsekwencji analizowano zależność wyników eksperymentów w postaci powyższych parametrów od poszczególnych liczb podobieństwa. Potwierdzono dominującą zależność wyników eksperymentów wypierania mieszającego od liczb podobieństwa występujących jako bezwymiarowe współczynniki w równaniach opisujących modele jednowymiarowe tego procesu. Zbadano wpływ grawitacji na efektywne modelowanie procesu wypierania mieszającego jako zjawiska świadczącego o wielowymiarowości analizowanego procesu poprzez zastosowanie modeli trójwymiarowych oraz ich redukcję do postaci jednowymiarowej z użyciem efektywnej stałej dyspersji. Przedstawiono założenia i wyniki takiego modelowania. Wykorzystano je do wyznaczenia stałej dyspersji poprzecznej do kierunku procesu wypierania poprzez ich zastosowanie do analizy eksperymentów wypierania różniących się wydajnością zatłaczanego płynu.

EN

An attempt was made to use the theory of similarity to model laboratory tests performed on long drill cores. The tests included the displacement of crude oil with the injected carbon dioxide (five tests) and hydrogen sulphide (four tests). In the first stage of the work, simulation models of selected experiments were built to determine the fluid mixing parameters, and in particular to determine the physical dispersion coefficient. Using the obtained results, a complete list of parameters describing the phenomenon of mixing displacement occurring in the experiments was determined. A dimensional analysis was performed and sets of similarity numbers describing this phenomenon were generated using Buckingham's theorem. One of the generated sets of similarity numbers was selected, appropriate for their comparison with a one-dimensional mathematical model describing the phenomenon of mixing displacement expressed in the form of equations with dimensionless independent variables and dimensionless coefficients. The coefficients of these equations were identified as some of the previously generated similarity numbers, while the remaining similarity numbers do not enter these equations. In order to analyse the results of the experiments in detail, their parameterization was carried out using Padé polynomials as the simplest, effective interpolation models of these results. As a consequence, the dependence of the results of the experiments in the form of the above parameters on the individual numbers of similarity was analysed. The dominant dependence of the results of the mixing displacement experiments on the similarity numbers appearing as dimensionless coefficients in the equations describing the one-dimensional models of this process was confirmed. The influence of gravity on the effective modelling of the mixing displacement process as a phenomenon proving the multidimensionality of the analysed process by using three-dimensional models and their reduction to one-dimensional form with the use of effective constant dispersion was investigated. The assumptions and results of such modelling were presented. They were used to determine the dispersion coefficient in the direction transverse to the displacement process by their application to the analysis of displacement experiments for different injection rates.

4

The sensitivity of the process of optimal decisions making in electrical networks with renewable energy sources

Lezhniuk Petro, Komar Vyacheslav, Rubanenko Olena, Ostra Natalia

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 10

32--38

EN

Are showed the necessity of the functioning of control automatization systems of conditions of bulk power system with renewable energy sources (RES) by taking into account the sensitivity. It is advisable to carry out optimal control of the bulk power system by introducing control parameters into the optimality (insensitivity) area. The permissible deviation range of the control parameters from their optimal values is determined by the solution of the direct and reverse sensitivity of the task. The direct and indirect tasks of the sensitivity can and should be solved in relative units using similarity theory methods. Showed that in this case the limits of the permissible optimality range are determined analytically. Comparing the allowable values of the optimality of the individual control parameters, it is possible to rank them and set the appropriate order and intensity of their actions. This makes it possible to compensate for the disturbances in the bulk power system that are carried out due to the instability of RES generation, in the most rational way.

PL

Wskazane jest przeprowadzenie optymalnej kontroli systemu zasilania jałowego poprzez wprowadzenie parametrów kontrolnych w obszarze optymalności (niewrażliwości). Dopuszczalny zakres odchyleń parametrów kontrolnych od ich wartości optymalnych jest określony przez rozwiązanie bezpośredniej i odwrotnej czułości zadania. Zadanie czułości bezpośredniej i odwrotnej można i powinno być rozwiązywane w jednostkach względnych przy użyciu metod teorii podobieństwa. Wykazanoź, że w tym przypadku granice dopuszczalnego zakresu optymalności są ustalane analitycznie. Porównując dopuszczalne wartości optymalności poszczególnych parametrów kontrolnych, można je uszeregować i ustawić odpowiednią kolejność i intensywność ich działań. Pozwala to w najbardziej racjonalny sposób zrekompensować zakłócenia w systemie zasilania, które są spowodowane niestabilnością wytwarzania odnawialnych źródeł energii.

5

Determination of similarity criteria in optimization tasks by means of neuro-fuzzy modelling

Rubanenko L., Komar V. O., Petrushenko O. Y., Smolarz A., Smailova S., Imanbekova U.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 3

93--96

EN

A method is proposed for solving optimization problems with high complexity when searching for the function minimum by using methods and means of similarity theory and neuro-fuzzy modelling. The problem with nonlinear objective function and constraints is transformed into a task with a nonlinear objective function and linear constraints. In this task, the basic similarity criteria are presented in the form of membership functions. Dependent similarity criteria are defined through the base with the use of standard computational procedures.

PL

Zaproponowano metodę do rozwiązywania problemów optymalizacyjnych o wysokiej złożoności przy poszukiwaniu minimum funkcji za pomocą metod i środków teorii podobieństwa i modelowania -rozmytego. zadanie z nieliniowymi funkcją celu i ograniczeniami jest przekształcana na zadanie z nieliniową funkcją celu i liniowymi ograniczeniami. W zadaniu tym podstawowe kryteria podobieństwa są przedstawiane w postaci funkcji przynależności. Zależne kryteria podobieństwa zdefiniowane są przez podstawę, przy użyciu standardowych procedur obliczeniowych.

6

Matematyczne modelowanie pola temperaturowego transformatora energetycznego

Gościński P., Dombek G., Nadolny Z., Bródka B.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2016

|

No. 85

323--332

PL

Jednym z najważniejszych elementów systemu elektroenergetycznego jest transformator energetyczny. Z tego powodu ważne jest, aby został on poprawnie zaprojektowany oraz zbudowany, zarówno od strony mechanicznej jak i cieplnej. Obecnie konstruktorzy transformatorów energetycznych korzystają z wielu programów, które pozwalają na skrócenie czasu projektowania. Programy te pozwalają w szybki i efektywny sposób wprowadzić nowe zmiany w konstrukcji urządzenia oraz sprawdzić, jaki będzie ich wpływ na pracę transformatora. W artykule przedstawiono założenia projektowe modelu matematycznego transformatora energetycznego, teorię podobieństwa, którą wykorzystano do zachowania odpowiedniej skali oraz interface programu ANSYS CFX, w którym wykonano symulacje pola temperaturowego transformatora energetycznego.

EN

One of the most important elements of the power system is a high voltage power transformer. Due to this reason, it is crucial to properly design and build from mechanical side as well as thermal side. Nowadays designers of power transformers are using from the many programs that allow you to reduce design time. Additionally, thanks to them, the designer can quickly and effectively bring new changes in the construction and see what will be their impact on the work of the transformer. This paper shows design assumptions the mathematical model of transformer power, the similitude theory which was used to maintain an appropriate scale, interface ANSYS CFX program, in which simulations of temperature field power transformer was made.

7

Modelowanie procesów logistycznych – wprowadzenie do problematyki podobieństwa procesów

Zelkowski J., Gontarczyk M., Kijek M., Jóźwiak A.

Gospodarka Materiałowa i Logistyka

|

2016

|

nr 5

858--868

PL

W artykule przedstawiono problematykę modelowania, która może być zastosowana do porównywania procesów logistycznych. Ponadto wskazano, że opracowana procedura porównywania procesów powinna bazować na teorii podobieństwa. Szczególnie przydatna do tego celu może być analiza wymiarowa, która pozwala w sposób prawidłowy wyznaczyć kryteria podobieństwa procesów.

EN

In article there were presented modelling issues, which could be used to comparison of logistic processes. It was pointed out that proposed procedure of processes’ comparison should base on similarity theory. For accomplishing the aim particularly useful could be dimensional analysis, which allows explicitly determine criteria of similarity of processes.

8

Zastosowanie teorii podobieństwa w modelowaniu awarii sieci wodociągowych

Iwanek M., Malesińska A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 3

82--86

EN

Experimental modeling of real phenomena is continuously used in practical research of technical problems, especially to verify numerical solutions. During the experiment, it is crucial to correctly set experiment’s conditions and to transfer model research results into a real phenomenon. In order to do that, physical phenomena similitude is used. Water supply network’s failure is a complex phenomenon. Due to the complexity of a phenomenon, it is very difficult to design its experimental model with assuring not only a geometric and kinematic similarity but also a dynamic one. In this paper we estimated terms of creation of a physical model simulating water supply network’s failures, basing on an analysis of a form of the phenomena equations and a dimensional analysis. Research was made by considering particular processes accompanying water supply network’s failure (a water flow in a pipe, an outflow through a pipe hole and a water flow in ground) individually and independently but also as an entire phenomenon. The obtained results are the effect of theoretical analyses, which need to be confirmed in the future by an empiric verification. Basing on pursued experiments, a laboratory stand to physical simulation of a water supply network’s failure can be designed.

PL

Fizyczne modelowanie zjawisk rzeczywistych jest nieustannie wykorzystywane w badaniach praktycznych problemów technicznych. Przy przeprowadzaniu eksperymentu bardzo ważnym zagadnieniem jest właściwy dobór warunków doświadczenia oraz sposób przeniesienia wyników badań uzyskanych dla modelu na zjawisko rzeczywiste. W tym celu wykorzystuje się teorię podobieństwa zjawisk fizycznych. Awaria sieci wodociągowej, polegająca na jej rozszczelnieniu, jest zjawiskiem złożonym. Powoduje to, że bardzo trudno jest zaprojektować model fizyczny awarii, tak by zachować nie tylko podobieństwo geometryczne i kinematyczne, ale również dynamiczne. W ramach niniejszej pracy podjęto próbę określenia warunków budowy modelu fizycznego symulującego awarie polegające na rozszczelnieniu sieci wodociągowej, w oparciu o analizę postaci równań opisujących zjawisko i analizę wymiarową. Badania przeprowadzono rozpatrując poszczególne procesy towarzyszące awarii (przepływ wody w rurze, wypływ przez otwór oraz przepływ w gruncie) oddzielnie, niezależnie od siebie oraz traktując zjawisko całościowo. Przedstawione w artykule wyniki obliczeń stanowią rezultat teoretycznych analiz, wymagających w przyszłości potwierdzenia przez empiryczną weryfikację. Dopiero wówczas będą mogły stanowić podstawę projektu stanowiska laboratoryjnego do fizycznej symulacji awarii sieci wodociągowej.

9

Stanowisko dydaktyczne do wyznaczania charakterystyk połączeń śrubowych

Drewniak J., Górna H.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

3195-3203

PL

W artykule tym przedstawiono metodę wyznaczania podatności lub sztywności śrubowego połączenia kołnierzowego. Omówiono etap koncypowania stanowiska badawczego, ideę metody badawczej oraz algorytm komputerowo-wspomaganych obliczeń podatności lub sztywności śruby, kołnierzy oraz całego połączenia. Zaprojektowane stanowisko oraz zaproponowana metoda pozwalają także na badanie połączeń specjalnych, przy czym możliwości modelowania takich połączeń są także dokładnie omówione. Dzięki zaproponowanej metodzie sposób wyznaczania sztywności połączenia śrubowego jest bardzo prosty. Także dzięki zastosowaniu teorii podobieństwa można w stosunkowo prosty sposób przeliczać sztywność lub podatność sprężyn zastosowanych w stanowisku na sztywności lub podatności odpowiadających im elementów, czyli śruby, kołnierzy i/lub kompletnego połączenia kołnierzowo-śrubowego.

EN

In the paper, the method of determination of flexibility or stiffness of the set ‘bolt and flange’ (creating a bolt connection) was described. The conceptual phase of design, the idea of the testing method as well as algorithm of computer-aided calculations were presented. Additionally, the prepared stand and methodology allow for testing of other rarely used connection types. A possibility of replacement of the bolt flange connection by means of an equivalent set of springs was explained in details. Due to the proposed approach, the method of measurements of spring stiffness is more simple. However, the current values of flexibility are determined based upon the similarity theory. The method of recalculation of flexibility of springs onto the flexibility of adequate bolt connection is also presented. Some exemplary calculations for the chosen bolt connection are given.

10

Gendarz P., Rząsiński R., Rabsztyn D.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 63, nr 1

19--29

EN

Purpose: Theory of construction similarity has its roots in the theory of physical similarity. The model in the theory of construction similarity is a model construction. Model in the theory of similarity of construction and technology is construction and technology standard. Design/methodology/approach: The fundamental aim of the work is the selection of design features in particular type sizes of series of types that allows obtaining physical, stereomechanical and simple states that are identical as in the model construction. The basic form of the record of series of construction types is program and relation parameterization. Features are determined for the items stored in the form of series of construction and technology types. Research limitations/implications: Analysed methods develop algorithmisation of engineers and technologists environment and support integration with the process of preparation the production. Practical implications: Described methods were being developed on practical examples of creating the series of types of hydraulic cylinders used in mining. Originality/value: Method of the constructional similarity, technological similarity presented in the paper are basis of selection of design features in the process of series of types and module systems of constructions and technology creating. All of these methods support intensive development of the types of technical features and affect on their competitive on the ready market.

11

Weryfikacja konstrukcji tworzonych na podstawie teorii podobieństwa konstrukcyjnego

Cielniak M.

Wybrane Problemy Inżynierskie

|

2011

|

nr 2

59-64

PL

Teoria podobieństwa konstrukcyjnego pozwala opracować typoszeregi konstrukcji, zachowując identyczne stany przy wykorzystaniu warunków podobieństwa konstrukcyjnego oraz zunifikowanych cech charakterystycznych. Tak wygenerowane wymiary nowych typowielkości są przyrównywane do wymiarów elementów katalogowych, znormalizowanych lub do szeregu liczb normalnych. W niniejszej pracy przedstawiono analizę wpływu zaokrąglania wartości wymiarów na uzyskany wynik. Przeanalizowano sposoby przyrównywania wymiaru oraz niedokładności w szeregu liczb normalnych pod względem podobieństwa liczb.

EN

The construction similarity theory allows to elaborate a series of construction types while maintaining the same states, using construction similarity conditions and unified construction attributes. Generated in such way new construction dimensions are compared to the dimensions of catalogue elements, normalized elements or preferred numbers. This paper presents an analysis of the impact on the result of rounding the dimensions. Methods of the comparision of dimension and inaccuracy in the normal numbers series in terms of numbers similarity were analyzed. The dimensions comparison process and similarity of preferred normal numbers were analyzed.

12

Application of the similarity theory in model investigations of a ship's fluidized bed boiler

Adamkiewicz A., Zeńczak W.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2010

|

nr 23 (95)

5-9

EN

In model investigation of ship's fluidised bed boiler the similarity theory has been applied, which permits to transfer the investigation results from the model to the real object. For setting the non- dimensional numbers in similar phenomena, the analysis of differential equations describing the examined phenomenon or the dimensional analysis is applied. The article presents an example of the search for the non-dimensional numbers characterising the phenomenon of heat exchange in ship's fluidised bed boiler.

PL

W badaniach modelowych okrętowego kotła fluidalnego wykorzystano teorię podobieństwa pozwalającą na przenoszenie wyników badań z modelu na obiekt rzeczywisty. Dla ustalenia modułów bezwymiarowych w zjawiskach podobnych stosuje się analizę równań różniczkowych, opisujących rozpatrywane zjawisko lub też analizę wymiarową. W artykule przedstawiono przykład poszukiwania modułów bezwymiarowych charakteryzujących zjawisko wymiany ciepła w okrętowym kotle fluidalnym.

13

Modelowanie fizycznej symulacji wymuszeń występujących na linii przyporu skośnych zębów kół łatwodocieralnych przekładni walcowych

Siek E.

Tribologia

|

2008

|

nr 4

77-100

PL

W artykule przedstawiono problematykę modelowania procesów tarcia występującego przy współpracy skośnych zębów kół walcowych SZKW (łatwodocieralnych HB < 350 [MPa]). Do badań procesów tarcia i zużycia tego typu kół zębatych zastosowano oryginalny model fizyczny typu tarcza na osiemnastu trzpieniach. Omówiono specyfikę prowadzonych badań w symulacyjnym odwzorowaniu zużywania pary SZKW występującego tylko w kolejnych stykach lokalnych w trakcie narastania czoła linii styku tarciowego do max. długości, jednocześnie sumując zużycie wgłębne. To sumowanie (całkowanie) wykorzystano w przyjętym dla SZKW wskaźniku średniej intensywności zużywania tarciowego Izh[m/m]. Dla identyfikacji parametrów badań wykorzystano teorię podobieństwa. Współczynniki skal odwzorowanych w modelu wymuszeń wyznaczono stosując analizę wymiarową z ograniczeniami. Przyjęto wielkości determinujące prace SZKW. Zdefiniowano funkcję wiążącą charakterystyczne parametry wymuszeń wpływających na kinetykę tarciowego zużywania liniowego (wgłębnego). Otrzymano układ 15 równań, w których występuje 19 współczynników skali. Układ ten rozwiązano w czterech wariantach przyjętych ograniczeń, a wyznaczone skale konieczne do odwzorowania parametrów w modelu zestawiono w tabeli. Zależności te pozwalają ustalić cechy: geometryczne, materiałowe, wymuszeń styku tarciowego oraz warunki otoczenia poszukiwanego układu modelowego. Dodatkowa analiza pozwoliła skorygować skale niewygodne do praktycznego stosowania, poprzez zastosowanie w modelu symulującym zużywanie SZKW intensywniejszej wymiany ciepła z otoczeniem oraz użycie wskaźnika (simpleksu) dopasowania geometrycznego. Tak zidentyfikowane cechy wymuszeń zwiększają podobieństwo odwzorowania procesów tarciowych występujących w pracy SZKW i modelu.

EN

The article considers the problems with modelling the processes of friction that appear during the cooperation of the helical teeth of the cylindrical wheels HTCW (easily reached HB < 350 [MPa]). In order to study the processes of friction and wear of the cogwheels of this type, the original physical model of the type shield on eighteen pins was applied. The nature of the conducted survey in the simulation of the wear and tear of the two HTCW that appeared only in the following local points of contact during the increasing front of the line of frictional point of contact till reaching the maximum length, at a time adding up the deep-seated wear and tear is discussed. This adding up (integration) was used in the established for the HTCW the rate of average intensity of the frictional wear Izh [m/m]. In order to identify the factors of the parameters of the study the theory of similarity was applied. The factors of the scales imitated in the model of friction were calculated using the linear analysis with some restrictions. The values influencing the work of HTCW were established. The function combining the characteristic parameters of friction influencing the kinetics of the frictional linear wear (deep-seated) were defined. The system of the fifteen equations appeared, where the nineteen factors of scale existed. This system was solved using four different restrictions and the established scales, necessary for imitating the parameters in the model were put together in a table. Such correlations let us set the following features: geometrical, material, the force of the frictional point of contact and the environmental conditions of the demanded model system. The additional analysis let us correct the scales uncomfortable in the practical usage in the model simulating the wear of the HTCW by the increasing intensity of the exchange of the heat and by applying the factor (simplex) of the geometrical adjustment. The features of extortion defined that way increase the probability of the imitation of the processes of friction appearing in the work of HTCW and in the model.

14

Use of theory of similarity in dependence analisys of air-fuel ratio mean themperature and boundary conditions in diesel turbo engine

Kobryń J., Wilk K.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 1

111-118

EN

The paper proposes a way of analysing phenomena that take place in diesel turbo engine, making use of the checked in practice similarity numbers, applied in estimation of gas flames in diffusion gas burners. Some dependences of mean burning temperature on boundary conditions have been acquired, such as A, and mean velocity of flow trough inlet valve. Authors undertook hypothesis that the criterion similarity numbers used for estimation of diffusive flames of gas- industrial burners could be used for estimation phenomena occurring in combustion engines. This permits basing on similarity theory on conclusion of parameters dimension for different combustion engines. In industrial burner dimensions of cylindrical combustion chamber do not change at the time of, whereas in combustion engine changes only combustion chamber length. A following similarity is the manner of substrata feeding into combustion chamber. The combustion process of the fuel is in both runs a similar process, with this however a difference that in industrial burners it runs impromptu continuous, and the CI engine begins and finishes in 4 piston-strokes cycles. Authors presented data concerning of the free flow area between valve seat and valve head as well results of calculations of CI engine with supercharging.

PL

W pracy zaproponowano sposób analizy zjawisk zachodzących w silniku ZS z doładowaniem wykorzystując sprawdzone w praktyce liczby kryterialne podobieństwa zastosowane w ocenie gazowych płomieni dyfuzyjnych palników przemysłowych. Uzyskano zależności średniej temperatury spalania od warunków brzegowych takich jak współczynnik nadmiaru powietrza i średniej prędkości przepływu powietrza przez zawód dolotowy. Autorzy przyjęli hipotezę, że liczby kryterialne podobieństwa wykorzystywane do oceny dyfuzyjnych płomieni gazowych palników przemysłowych mogą być zastosowane do oceny zjawisk zachodzących w silnikach spalinowych. Pozwala to w oparciu o teorię podobieństwa na wnioskowanie o wielkości parametrów różnych silników spalinowych. W palniku przemysłowym wymiary cylindrycznej komory spalania nie zmieniają się w czasie, natomiast w silniku spalinowym zmienia się tylko długość komory spalania. Kolejnym podobieństwem jest sposób doprowadzenia substratów do komory spalania. Proces spalania paliwa jest w obu sytuacjach procesem podobnym, z tą jednak różnicą, że w palnikach przemysłowych przebiega w sposób ciągły, a silniku ZS rozpoczyna się i kończy w okresach co 4 suwy tłoka. Autorzy zaprezentowali dane dotyczące Swobodnego pola przepływu między gniazdem a grzybkiem zaworu oraz wyniki obliczeń silnika ZS z doładowaniem.

15

Dobór parametrów eksperymentalnych badań modelowych łożysk ślizgowych

Szkurłat J., Wójcicki R., Murdzia E.

Tribologia

|

2005

|

nr 6

17-31

PL

Przedstawiono konstrukcję i warunki pracy łożyska turbiny parowej. Łożysko nie ma układu wspomagania hydrostatycznego. Podczas rozruchu i odstawiania turbiny, jej wał obraca się z prędkością kilkunastu obrotów na minutę. Występuje wtedy w łożysku tarcie mieszane. Do badań procesów tarcia i zużycia w takim łożysku zastosowano stanowisko modelowe. Dla identyfikacji parametrów badań zastosowano teorię podobieństwa. Współczynniki skali dla badanego łożyska określono stosując analizę wymiarową z ograniczeniami. Ustalono wielkości determinujące pracę łożyska rzeczywistego. Zdefiniowano funkcję wiążącą ustalone wielkości łożyska. Otrzymano układ 36 równań, w których występuje 40 współczynników skali. Układ ten rozwiązano w trzech wariantach przyjmowanych ograniczeń. Otrzymane zależności do określania parametrów modelowego łożyska zestawiono w tabeli. Wzory te pozwalają ustalić cechy geometryczne, materiałowe, wymuszenia oraz otoczenia poszukiwanego łożyska modelowego. Tak zidentyfikowane cechy zwiększają podobieństwo zjawisk fizycznych w obiekcie rzeczywistym i w modelu.

EN

The construction and operating conditions of bearing of the steam turbine were presented. The investigated bearing does not have the arrangement of hydrostatical support. During start and running out turbine, its shaft turns with speed of a dozen revolution per minute. A mixed friction occurs in such a bearing under these conditions. For investigation of friction and wear processes in such bearing a test rig has been utilised. The theory of similarity for the identification of parameters of investigations has been applied. The scale factor for studied bearing has been chosen applying dimension analysis with its limitations. The parameters determining the operation of modelled bearing were taken as fixed. The governing function has been defined for the steady state parameters of bearing. The system includes 36 equations in which 40 scale factors occur. This system was solved in three variants of limitations. The obtained dependencies to determination of parameters of model bearing were shown in the table. These formulae enable to establish the geometrical, material and operation features and also characteristic of surroundings of the modelled bearing. The identified parameters assure the similarity of physical phenomena in real object and in the model one.

16

Teoria podobieństwa w zagadnieniach pola elektrycznego

Kaczmarczyk A.

Elektrotechnika i Elektronika

|

2004

|

T. 23, z. 1

39-44

PL

Metody numeryczne obarczone są błędem wynikającym z dyskretyzacji czasu i przestrzeni. Określonym błędem obarczone są również metody eksperymentalne. Wybór metody a priori determinuje dokładność otrzymanych wyników. Zastosowanie teorii podobieństwa ma jednak niewątpliwe korzyści z tych względów, że otrzymane wyniki można przenieść na wszystkie zjawiska podobne.

EN

The numerical methods are determinated by the errors which are the effect of discretisation of time and dimensional space. The experiment methods have the determinate measuring errors. The choice of the methods, first of all, determined the accuracy of the results. The application of the theory of similitarity has the big advantage, because the experimentia results can be transfer for the all similitarity effects.

17

Modelowanie procesów tribologicznych z wykorzystaniem teorii podobieństwa.

Szczerek M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2001

|

Vol. 36, nr 4

23-39

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy możliwości zastosowania teorii podobieństwa w tribologii. Dokonano oceny przydatności analizy równaniowej oraz analizy wymiarowej do modelowania procesów tribologicznych. Stwierdzono znaczenie oraz potrzebę unifikacji metod tribologicznych badań eksperymentalnych.

EN

The results of discussion on a possibility of application of the similarity theory in tribology are presented. A usefulness of the equation and dimensional analyses for modelling tribological processes has been assessed. It have been stated that the equation analysis is hard to be employed in tribology. The reason is that even very simple, slow friction processes include many simultaneous - depending one on another - elementary occurrences and only few of them can be precisely described using mathematical formulae. The dimensional analysis is not widely employed for modelling tribological processes, either. Few attempts of a limited use of this method for describing slide bearings are of a qualitative character only. Considering the present state-of-the-art in the field of friction processes, it must be emphasised that it is impossible to describe quantitatively all the criteria of similarity of friction mechanisms in a model and a real object. So, one aims at obtaining such similarity between a model and a real object that friction mechanisms in the both objects are identical, which in turn would give identical wear mechanisms and resistance to relative movement. Friction conditions, i.e.: materials, geometry, kinematic parameters, loading, environment are then considered to be modelling criteria. Such an approach makes it necessary to unify tribological test methods and technical conditions of their realisation.

18

Ocena właściwości zmęczeniowych materiałów konstrukcyjnych w świetle statystycznej teorii podobieństwa zniszczenia zmęczeniowego

Maternik R.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2001

|

Vol. 46, nr 4

36-40

PL

Podstawową informacją opisującą właściwości zmęczeniowe elementów maszynowych jest charakterystyka zmęczeniowa. Stanowi ona zasadniczy składnik procedury obliczeń trwałości zmęczeniowej. W ramach niniejszego opracowania przedstawiono rezultaty weryfikacji zależności pozwalających w sposób obliczeniowy ustalić parametry charakterystyki zmęczeniowej. Dokonano porównania stopnia zgodności wyników badań doświadczalnych z obliczeniowymi.

EN

The basic information to describe fatigue properties of machine items is their fatigue characteristics It is n basic component part of the procedure of calculating fatigue life. In this elaborate we have presented results of verification of relations which enable in a way of calculation to set parameters of fatigue characteristics. Comparison was done of the compatibility of research results with the calculation ones.

19

Parameters in laser beam bending of metal sheet (similarity theory).

Mączyński Jacek F.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2001

|

Vol. 25, nr 3

61-70

EN

Selection of technological parameters when working metal sheet with laser beam is presented. Here non-dimensional parameters are formed and these are shown to be responsible for the process of bending, thus enabling beforehand process design.

PL

Przedstawiamy dobór parametrów obróbki blach wiązką laserową. Utworzono parametry bezwymiarowe i wykazano ich wpływ na proces gięcia co umożliwia projektowanie procesu.

20

Zastosowanie teorii podobieństwa do badań modeli samolotów

Danilecki S.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2000

|

Nr 3-4 (162-163)

53-58

PL

W pracy omówiono zagadnienia podobieństwa modelowego szczególnie ważne wtedy gdy ma się do czynienia z nowym, dotychczas nie stosowanym układem bryły aerodynamicznej samolotu. Pokazano sposób definiowania podobieństwa na podstawie znanych zależności fizycznych, zwłaszcza związanych z dynamiką samolotu. Wyznaczono niezbędne skale, traktowane później jako wymagania dla modeli. Pokazano wyniki prób modeli dla bryły trójpowierzchniowej.

EN

Paper presents model conformity issues, patricularly important when the airframe aerodynamic ahape is new, not used in practice before. Method for conformity definition on the basis of known physical is shown. All required scales, later treated as requirements for scale models, are determined. Results of flight tests for three-plane airframe model are also shown.