Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Anemometr hybrydowy

Rachalski Andrzej

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2019

|

Nr 66

75--78

PL

W pracy przedstawiono anemometr będący połączeniem termoanemometru stałotemperaturowego i anemometru z falą cieplną. Współczynnik nagrzania anemometru stałotemperaturowego przyjmuje okresowo dwie różne zadane wartości, wskutek tego włókno termoanemometru jest równocześnie nadajnikiem fali temperaturowej. Składowa stała prędkości jest mierzona za pomocą anemometru z falą cieplną, natomiast anemometr stałotemperaturowy mierzy składową zmienną. Zaletą takiego układu jest możliwość ciągłego pomiaru prędkości, również mieszanin gazów o nieznanym lub zmiennym w trakcie pomiaru składzie. Przedstawiono wyniki pomiarów dla mieszaniny dwutlenku węgla z powietrzem.

EN

The paper presents an anemometer which is a combination of a constant-temperature anemometer and an anemometer with a thermal wave. The coefficient of heating of a constant temperature anemometer takes periodically two different set values, as a result of which the anemometer fiber is also a temperature wave transmitter. The velocity constant component is measured by means of an anemometer with a thermal wave, while the constant temperature anemometer measures the variable component. The advantage of such a system is the possibility of continuous measurement of velocities, also of unknown or variable composition of the gas mixtures during the measurement. The results of measurements for a mixture of carbon dioxide and air are presented.

2

Rozkład prędkości przepływu w obszarze sondy anemometru z falą cieplną

Gawor Marek, Sobczyk Jacek, Wodziak Waldemar, Ligęza Paweł, Rachalski Andrzej, Jamróz Paweł, Socha Katarzyna, Palacz Jan

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2019

|

T. 21, nr 1-4

49--53

PL

W pracy przedstawiono badania pola prędkości wokół trójwłóknowej sondy termoanemometrycznej stosowanej do pomiaru prędkości przepływu metodą fal cieplnych. Porównano wartości prędkości wyznaczone za pomocą metody fal cieplnych ze zmierzonymi metodą PIV. Badania przeprowadzono w tunelu aerodynamicznym zamkniętym, w zakresie prędkości przepływu powietrza od 15 do 40 cm/s. Do badań zastosowano sondę termoanemometryczną trójwłóknową, o włóknach wzajemnie równoległych, umieszonych poziomo i zorientowanych prostopadle względem wektora prędkości przepływu. Zgodnie z przewidywaniami zaobserwowano występowanie zjawiska cienia aerodynamicznego w całym obszarze sondy, które sprawia, że zmierzone wartości prędkości są wyraźnie mniejsze od prędkości napływu. Porównano podłużne profile prędkości zmierzone metodą PIV z wartościami wyznaczonymi metodą fal cieplnych. Prędkość przepływu na drodze pomiędzy detektorami fali wyznaczona metodą fal cieplnych jest zbliżona do średniej wartości prędkości wyznaczonej metodą PIV. Natomiast prędkość na drodze od nadajnika fali do pierwszego detektora wyznaczona metodą fal cieplnych jest wyraźnie mniejsza od wartości wyznaczonej metodą PIV. Wynika to z różnicy faz pomiędzy napięciem a prądem na nadajniku fali temperaturowej. Uzyskane na obecnym etapie wyniki nie pozwalają na opracowanie efektywnej metody korekcji wpływu zjawiska cienia aerodynamicznego na wyniki pomiarów falą cieplną.

EN

The paper presents tests of the velocity field around the triple thin wire probe used to measure the flow velocity with the thermal waves method. Velocity values determined using the thermal wave method were compared to those achieved with the PIV method. The tests were carried out in a closed circuit wind tunnel, in the range of air flow velocity ranging from 15 to 40 cm/s. A three thin wire probes with mutually parallel wires, horizontally placed and oriented perpendicularly to the flow velocity vector was used for the tests. As expected, the velocity wake phenomenon was observed throughout the probe area, which means that the measured velocity values are clearly lower than the inflow velocity. The longitudinal velocity profiles measured with the PIV method were compared to the values determined with the thermal wave method. The value of flow velocity on the distance between the wave detectors determined with the thermal wave method is similar to the average velocity value determined with the PIV method. However, the velocity within the area between the wave emitter and the first detector determined with the thermal wave method is clearly lower than the value determined with the PIV method. This is due to the phase lag between voltage and current at the wave transmitter. The results obtained at this stage do not allow for the development of an effective method of correcting the effect of the wake on the results of thermal wave measurements.

3

Makrocyrkulacyjne uwarunkowania długotrwałych fal termicznych w Polsce

Degirmendžić J., Kożuchowski K.

Przegląd Geofizyczny

|

2017

|

Z. 1-2

3--28

PL

Artykuł zawiera przegląd wyników badań klimatologicznych określających rolę cyrkulacji dolno- i środkowo-troposferycznej w kształtowaniu zmienności temperatury powietrza w Polsce. Szczególną uwagę zwrócono na związki temperatury z cyrkulacją w środkowej troposferze, opisaną w ujęciu makroform cyrkulacji wyróżnionych w klasyfikacji Vangengeima-Girsa (V-G). Na podstawie danych z lat 1958-2008 wyróżniono w Polsce 52 co najmniej 6-dniowe fale ciepła i 81 fal chłodu. Charakteryzują się one średnią obszarową temperaturą (w Polsce) wykraczającą poza zakres TŚR ± 1,28×STD (TŚR – średnia wieloletnia wartość temperatury w danym dniu, STD – odchylenie standardowe temperatury). Określono również dni z najniższą i najwyższą temperaturą dobową w każdym roku 50-lecia. Analizowano frekwencję makroform cyrkulacji V-G towarzyszących falom termicznym i dniom najcieplejszym/najzimniejszym; rozkłady tych częstości uznano za podstawę określenia makroform sprzyjających kształtowaniu fal ciepła lub fal chłodu oraz najcieplejszych i najchłodniejszych dni w Polsce. Stwierdzono m.in., że fale chłodu wykazują silniejsze niż fale ciepła statystycznie istotne związki z makroformami cyrkulacji. W ciepłej połowie roku (wiosna, lato) związki fal termicznych z makroformi cyrkulacji są słabsze niż w pozostałych porach roku. Fale ciepła w zimie występują najczęściej podczas panowania strefowej makroformy cyrkulacji W. Latem natomiast przy cyrkulacji W obserwuje się ograniczoną liczbę zarówno fal ciepła, jak i fal chłodu. W okresie wiosny i lata fale ciepła są najczęściej związane z makroformą E. Fale chłodu, zwłaszcza w przejściowych porach roku, są najczęściej uwarunkowane panowaniem makroformy C. W zimie powstawaniu fal chłodu sprzyja także makroforma E. Wystąpienia dni najcieplejszych i najchłodniejszych w roku wykazują podobną koincydencję z makroformami cyrkulacji jak fale termiczne odpowiednio w lecie i w zimie. Analiza kilku przypadków długotrwałych fal termicznych wykazuje, iż makroformie W odpowiada silna strefowa cyrkulacja nad przeważająca częścią Europy i adwekcja zachodnia nad Polską w dolnej i środkowej troposferze (rys. 2). Makroformie cyrkulacji C odpowiada układ blokadowy Rexa (z wyżem nad rejonem Morza Północnego i niżem nad Morzem Śródziemnym) oraz adwekcja chłodnych mas powietrza z północy nad Polska (rys. 4). Przy cyrkulacji w formie E stwierdzono w zimie dolny klin Wyżu Azjatyckiego nad Skandynawią, warunkujący fale mrozów w Polsce (rys. 5), latem natomiast rozległy układ antycyklonalny nad Europa Środkową, powodujący falę ciepła w Polsce (rys. 3).

EN

The article contains an overview of the climatological research concerning the role of the lower and mid-tropospheric circulation in shaping the variability of the air temperature in Poland. Particular attention was paid to the link of temperature with mid-tropospheric circulation, described in terms of macro-circulation forms distinguished in Vangengeim-Girs' (V-G) classification. Based on data from the period 1958-2008, 52 heat waves and 81 cold waves in Poland with minimum duration 6-days were selected. Wave includes the days with areal temperature (averaged for Poland's territory) falling beyond the range TŚR ± 1,28×STD (TŚR – long-term mean temperature for a given day, STD – standard deviation of temperature). Also the days with the lowest and the highest daily temperature in each year during the analyzed period were identified. The frequency of V-G macro-circulation forms accompanying thermal waves and the warmest/coldest days was analyzed; the distributions of these frequencies were considered as a basis for selecting macro-circulation forms conducive to the formation of heat/cold waves and the warmest/coldest days in Poland. It was found that the cold waves are more closely related to macro-circulation forms than heat waves – those relations proved to be statistically significant as well. Thermal waves are less apparently linked to V-G macro forms' variability during warm half of the year (spring, summer) than in other seasons. Heat waves in the winter are most common when W zonal macro-circulation form prevails. In summer, during W macroform dominance the number of heat as well as cold waves is limited. In spring and summer heat waves are most commonly associated with E macro-circulation form. Cold waves, especially in the transitional seasons, are usually steered by C macroform. In winter cold wave formation is also favored by E macro-circulation form. The warmest and coldest days coincide with macro-circulation forms in a similar manner as thermal waves, respectively in summer and winter. The analysis of several cases of long-lasting thermal waves shows that W macro-circulation form coexists with strong zonal circulation over Europe and with western advection over Poland in lower and middle troposphere (Fig. 2). C macro-form corresponds to Rex block, featured by anticyclone situated over the North Sea coupled with cyclone over the Mediterranean Sea and northerly cold air advection over Poland (Fig. 4). While E macro-circulation form is developed during winter, the so-called extension of Asiatic High towards Scandinavia is observed, causing frosty condition in Poland (Fig. 5). In summer E form is associated with widespread anticyclone over central Europe causing heat wave in Poland (Fig. 3).

4

Optymalizacja konfiguracji przestrzennej układu pomiarowego nadajnik-detektory w metodzie fal cieplnych

Poleszczyk E., Rachalski A., Zięba M.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2016

|

T. 18, nr 1

49--54

PL

W pracy przedstawiono badania anemometru z falą cieplną w zakresie bardzo małych prędkości. Zastosowano układ z pojedynczym nadajnikiem i dwoma detektorami fali, w konfiguracji równoległej. Badania przeprowadzono metodą poruszającej się sondy w nieruchomym powietrzu. Na nadajniku fali zastosowano sygnał typu MBS (Mulitifrequency Binary Sequences) oraz prostokątny. Prędkość wyznaczano za pomocą analizy spektralnej sygnału z detektorów fali. Stwierdzono wpływ konfiguracji układu nadajnik-detektor na uzyskiwane wyniki pomiaru prędkości spowodowane zjawiskiem cienia aerodynamicznego.

EN

The paper presents studies of anemometer with thermal wave in the range of low velocities. Configuration with the single transmitter and two wave detectors was used. The study was carried by the method of moving probe in still air. Rectangular and MBS signal was applied on the transmitter. Velocity was determined by the spectral analysis of the signals from wave detectors. The influence of transmitter-detectors confi guration on obtained results, caused by aerodynamic shadow phenomenon, was observed.

5

Analiza właściwości dynamicznych detektorów propagacji fali temperaturowej w przepływie powietrza i mieszaniny powietrze - dwutlenek węgla

Ligęza P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2016

|

T. 18, nr 1

41--47

PL

Jedną z metod pomiarowych stosowanych w anemometrii powolnych przepływów jest metoda fal temperaturowych. Metoda ta umożliwia wyznaczanie prędkości oraz współczynnika dyfuzji cieplnej płynącego medium. Metoda posiada cechy metody absolutnej, co pozwala na wykorzystanie jej w pomiarach wzorcowych. Polega ona na wytworzeniu w badanym przepływie zaburzenia temperaturowego i badaniu jego propagacji za pomocą detektorów temperatury. W pracy poddano analizie właściwości dynamiczne detektorów propagacji fali temperaturowej w przepływie powietrza i mieszaniny powietrze – dwutlenek węgla.

EN

One of the methods used in measuring of low flow velocities is thermal wave method. This method allows determining the velocity and coefficient of thermal diffusivity of the medium. The method has the characteristics of an absolute method, which allows its use in the standard measurements. It involves the generation of thermal waves in the tested flow, and analyze its propagation by means of temperature detectors. The study analyzed the dynamic properties of temperature detectors of wave propagation in air flow and mixture of air – carbon dioxide.

6

Weryfikacja numeryczna modelu propagacji fal cieplnych w płynącym gazie

Bujalski M., Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2014

|

Vol. 16, no. 1-2

25--30

PL

Fale cieplne w poruszającym się płynie mogą być wykorzystane do absolutnego pomiaru bardzo małych prędkości przepływu. W pracy przedstawiono numeryczne rozwiązanie modelu propagacji fal cieplnych w płynącym powietrzu metodą siatek. Analizie poddano dwuwymiarowy rozkład temperatury za liniowym źródłem fali o wymuszeniu sinusoidalnym i prostokątnym. Otrzymano wartości przesunięcia fazy amplitudy fali cieplnej zarejestrowanych na dwóch detektorach. Obliczenia prowadzono przy prostopadłej orientacji liniowego źródła fali względem wektora prędkości przepływu. Wyniki analizy numerycznej porównano z rozwiązaniem analitycznym oraz danymi eksperymentalnymi.

EN

Thermal waves can be used for absolute measuring of very small velocity of fluid. This paper presents a numerical solution of the model of thermal wave propagation in the air using fi nite difference method. Two-dimensional temperature distribution in the wake of linear source of sinusoidal and rectangular wave was computed. Phase shift of wave’s amplitude between two detectors was determined. Source was localized perpendicular to the velocity vector. The results from numerical investigation was compared with analytical solution and the experimental data.

7

Struktura i model matematyczny cyfrowej metody generacji fali temperaturowej w przepływach

Ligęza P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2014

|

Vol. 16, no. 3-4

47--52

PL

Fale temperaturowe wykorzystywane są w metrologii przepływów do wyznaczania prędkości lub współczynnika dyfuzji cieplnej płynącego medium. W pracy przedstawiono sposób generowania fal temperaturowych w przepływach w oparciu o układ elektroniczny sterowany sygnałem cyfrowym. Opisano model matematyczny i strukturę układu realizującego opisaną metodę. Układ składa się z drucikowego nadajnika fali temperaturowej zasilanego z systemu realizującego zadaną funkcję temperatury w czasie. Przedstawiono model matematyczny układu, który może być zastosowany do prowadzenia badań modelowych i optymalizacyjnych Układ umożliwia generowanie w przepływie fali temperaturowej o kształcie zadanym sygnałem cyfrowym z komputerowego systemu sterującego.

EN

Thermal waves are used in metrology for the determination of flow velocity and thermal diffusivity of the flowing medium. The paper presents a method of generating temperature waves in the flow, based on an electronic system controlled by a digital signal. The paper describes the mathematical model and structure of the system implementing the method. The system comprises a temperature wave transmitter supplied from a system executing a predetermined function of temperature. A mathematical model of the system can be used to conduct modeling research and optimization of system.

8

Absolutny pomiar bardzo małych prędkości przepływu gazu metodą fal cieplnych

Rachalski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 7

618--620

PL

Przedstawiono metodę absolutnego pomiaru prędkości przepływu gazu za pomocą fal cieplnych, w zakresie bardzo małych prędkości. Na podstawie rozwiązania analitycznego zjawiska propagacji fali cieplnej w płynącym gazie, prędkość przepływu wyznaczono metodą estymacji nieliniowej uprzednio zmierzonych przesunięć fazowych składowych harmonicznych fali w funkcji częstotliwości. Metoda umożliwia pomiar prędkości przepływu gazu rzędu kilku cm/s, bez uprzedniego wzorcowania czujnika.

EN

The phenomenon of thermal wave propagation in a flowing gas is described by the equation of energy conservation (Eq. 1). Kiełbasa [1] solved this equation using the Green's function technique and he obtained the phase shift for a linear periodic heat source (Eq. 9). This formula expresses that the wave velocity depends not only on the gas velocity but also on the thermal diffusion. If the condition of Eq. 11 is fulfilled, Eq. 10 becomes Eq. 12., so the thermal wave velocity is equal to the flow velocity, and the method can be considered as absolute. Otherwise, the probe needs to be calibrated. As can be seen from Eq. 10, the less flow velocity, the bigger difference between the flow velocity and the wave velocity. Fig. 2 shows that the lower limit of the flow velocity is about 30cm/s for air flow. Instead of a sinusoidal wave we apply a complex signal described by Eq. 12. After decomposing detectors signal into harmonics, we obtain the phase shift related to each harmonic. The phase shift obeys the system of equations (Eq. 14), where flow velocity VG and thermal diffusivity  are unknown parameters. The system can be solved by means of nonlinear estimation. Fig. 3 shows exemplary signals from the first and second detector. The results of estimation are presented in Fig. 4 and Tab. 1. The estimated values of both velocity and diffusivity are correct for the velocity equal to 7cm/s, while for the velocity of 50cm/s only the velocity value is correct. It is obvious that for this velocity the expression of Eq. 10 is insensitive to the thermal diffusivity, so the estimating procedure cannot find a proper value of the parameter. The presented method enables measurements of the gas flow velocity in the range of several cm/s without previous calibration of the probe. Further investigations will include searching an objective criterion of proper determination of the thermal diffusivity and improvement of the method accuracy.

9

The analysis of detection possibility of optical radiation pulse with thermal method

Suszyński Z., Bednarek M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 3

122-126

EN

The destination of active thermography is the esamination of homogeneity of thermal properties of solid states. For the efficient visualization of thermal non-uniformities it is important to match the frequency spectra ot excitation and frequency spectra of thermal impedance of object. For this reason it is necessary to know the shape of excitation power in time or its frequency spectrum. This paper presents the possibilities of detection of the optical pulses shape in time domain. It consists in the measurement of IR radiation emitted by optically excited surface of object with well-known thermal properties. For presented purpose the usage of thermally thick and thermally thin bodies is analyzed.

PL

Celem termografii aktywnej jest wizualizacja niejednorodności cieplnych ciał stałych. Dla ich efektywnej detekcji ważne jest skorelowanie widma częstotliwościowego impulsu pobudzenia z widmem impedancji termicznej obiektu. Do tego potrzebna jest znajomość kształtu impulsu pobudzenia. Najczęściej pobudzenie realizowane jest przy pomocy energii promieniowania optycznego. W artykule omówiono metodę detekcji kształtu impulsu pobudzenia o szerokim zakresie widma optycznego. Polega ona na pomiarze intensywności promieniowania podczerwonego, emitowanego przez powierzchnię obiektu o znanych właściwościach termicznych, pobudzonego impulsem optycznym, którego kształt podlega detekcji. Przeanalizowano możliwość wykorzystania do tego celu ciała termicznie grubego oraz ciała termicznie cienkiego.

10

Zastosowanie złożonych wymuszeń fali temperaturowej w absolutnej metodzie pomiaru prędkości przepływu gazów

Kiełbasa J., Poleszczyk E., Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2010

|

Vol. 12, no. 1-4

217--222

PL

Opracowano metodę absolutnego pomiaru prędkości przepływu i dyfuzyjności cieplnej gazu z zastosowaniem złożonej fali cieplnej, w zakresie małych prędkości gazu. Metoda polega na analizie zależności przesunięcia i amplitudy fazy składowych harmonicznych fali cieplnej w funkcji częstotliwości. Prędkość przepływu gazu i jego dyfuzyjność cieplną wyznacza się metodą estymacji nieliniowej z zależności funkcyjnej przesunięcia fazy od częstotliwości. W rzeczywistych warunkach pomiaru, gdy wartości obarczone są niedokładnościami, wyznaczone wartości prędkości przepływu i dyfuzyjności cieplnej wymagają potwierdzenia ich poprawności; w tym celu zastosowano analizę amplitud składowych fali cieplnej.

EN

The method is developed enabling the absolute measurements of flow velocity and thermal diffusivity of gases, using complex thermal waves, in a small velocity range. The method is based on the relationship between the phase shift and amplitude of the thermal wave’s harmonic components in the function of frequency. Gas flow velocity and its thermal diffusivity are obtained by nonlinear estimation of the relationship between the phase shift and frequency. In real life conditions, where measurement values involve certain inaccuracy, the adequacy of thus obtained flow velocity and thermal diffusitivity values has to be confirmed. For that purpose, the authors applied the analysis of amplitudes of the thermal wave’s components.

11

Estimation of defect depth in steel plate using lock-in IR thermography

Zimnoch M., Oliferuk W., Maj M.

Acta Mechanica et Automatica

|

2010

|

Vol. 4, no. 4

106-109

EN

The paper deals with the application of lock-in active infrared thermography as one of the non-contact and nondestructive techniques used for defect depth estimation. Preliminary research was done by testing a specimen made of austenitic steel plate with artificially created defects, i.e. flat-bottom holes. The obtained dependence between defect depth and phase shift was presented for different frequencies of “thermal waves” generated inside the sample. The experiment was carried out to determine the application of the lock-in thermography approach in testing materials with a high thermal diffusivity.

12

System wzorcowania pomiaru prędkości z zastosowaniem algorytmu analizy wymuszeń złożonych

Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2009

|

Vol. 11, no. 1-4

207--214

PL

W pomiarach prędkości przepływu gazu metodą fal cieplnych zastosowano falę o przebiegu złożonym. Opracowano nowy algorytm wyznaczania prędkości przepływu wykorzystujący analizę widmową sygnału z detektorów. W porównaniu stosowanych wcześniej metod opartych o zjawisko fal cieplnych, nowa metoda charakteryzuje się krótszym czasem pomiaru i większą dokładnością. Istotną jej zaletą jest możliwość jej stosowania również w zakresie gdzie prędkość fali cieplnej różni się istotnie od prędkości przepływu gazu; dla powietrza jest to zakres poniżej 30 cm/s.

EN

In thermal waves method of gas flow measurement a complex waves has been applied. A novel algorithm of flow velocity determination based on spectral analysis of detectors’ signal has been used. In compare to previously applied thermal waves methods, the novel method is jess time consuming and displays a better accuracy. It’s essential advantage lies in application for small flow velocity i.e. if gas velocity is different to thermal waves velocity, for air that is below 30cm/s.

13

Termofalowa metoda pomiaru dyfuzyjności cieplnej

Mazur J., Pustelny B.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 3

177-187

PL

W niniejszej pracy przedstawiono termofalową metodę pomiaru dyfuzyjności cieplnej z detekcją fotoakustyczną i radiometryczną. Opracowana procedura bazuje na pomiarze przesunięcia fazowego między sygnałami rejestrowanymi przez detektor a sygnałem sterującym modulacją źródła światła. Zastosowanie materiału referencyjnego pozwoliło na wyeliminowanie wpływu komponentów układu pomiarowego na rejestrowane przesunięcie fazowe.

EN

This paper presents a proposition of the thermal wave method of measuring the thermal diffusivity by means of photoacoustic and infrared radiometry detection. The described procedure is based on the determination of the phase-shift between the light source and the registered signal. A reference material is used for the elimination of the measurement set-up contribution to phase.

14

Generalized thermoelastic plane harmonic waves in materials with voids

Sharma J. N., Kaur D.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2008

|

Vol. 13, no 4

1019-1043

EN

The aim of the present paper is to give a detailed account of the plane harmonic generalized thermoelastic waves in solids containing vacuous voids based on the modified fourier law of heat conduction. The general characteristic equation being quartic suggests that there are four longitudinal waves, namely: quasi-elastic [...], quasi-thermal [...], volume fraction [...] and micro-thermal [...], in addition to transverse waves, which can propagate in such solids. The transverse waves get decoupled from the rest of the field quantities and hence remain unaffected due to temperature variation and porosity effects. These waves travel without attenuation and dispersion. The other generalized thermoelastic waves are significantly influenced by the interacting fields and hence suffer both attenuation and dispersion. The general complex characteristic equation has been solved by using descartes algorithm along with irreducible case of cardano's method with the help of demoivre's theorem in order to obtain phase speeds, attenuation coefficients and specific loss factor of energy dissipation. The propagation of waves in non-heat conducting solids has also been discussed. Finally, the numerical solution of the secular equation is carried out to compute phase velocities, attenuation coefficients and specific loss factors of thermoelastic waves which are presented graphically.

15

Analiza anemometru falowego ze skośnym ustawieniem układu nadajnik-detektor

Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2007

|

Vol. 9, no. 1-4

87--98

PL

W pracy przedstawiono analizę teoretyczną anemometru falowego w skośnym układzie detektor-nadajnik. Otrzymano wyrażenia na przesunięcie fazy i amplitudy fali cieplnej przy skośnej orientacji liniowego źródła fali względem wektora prędkości. Z analizy otrzymanych zależności wynika, że w celu wyznaczenia modułu i kątów orientacji wektora prędkości w układzie współrzędnych należy zastosować układ z dwoma detektorami fali. Wartość i kąty nachylenia wektora prędkości wylicza się korzystając z przesunięcia fazowego fali oraz amplitudy fali zarejestrowanej na detektorach. Określono zakresy pomiarowe wartości i kątów nachylenia mierzonego wektora prędkości, oraz przedstawiono konfi gurację przestrzenną czujnika pomiarowego.

EN

In current paper the wave anemometer with inclined transmitter–detector system has been analysed. Formulae of phase shift and amplitude of thermal wave generated by a linear wave source inclined with respect to velocity vector have been obtained. As has been shown in order to determinate a modulus and angles of flow velocity vector a system with two detectors is needed. A modulus and angles of slope of velocity vector are derived from phase shift and the amplitude ratio of wave registered on both detectors. A range of modulus and the angles of measured velocity were determined. The spatial configuration of the probe was presented.

16

Analiza konfiguracji przestrzennej układu nadajnik-detektor w anemometrze z oddziaływaniem cieplnym

Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2006

|

Vol. 8, no. 1-4

51--58

PL

Przedstawiono analizę pomiaru prędkości przepływu gazu metodą fal cieplnych. Rozpatrzono wybrane konfiguracje przestrzenne układu nadajnik detektor. Dla analizowanych konfiguracji przedstawiono dyskusję błędów wyznaczania prędkości w układzie z jednym i dwoma detektorami fali.

EN

In current paper the method of gas flow velocity measurement by means thermal waves has been analysed. Two different orientations of the detector with respect to transmitter have been discussed. For discussed transmitter -detector systems the analysis of accuracy of flow measurements have been performed.

17

Steady state velocity measurements by the thermal wave method

Kiełbasa J.

Archives of Mining Sciences

|

2006

|

Vol. 51, no 4

589-598

EN

Potential applications of thermal waves to airflow velocity measurements were investigated experimentally. The experimental procedure utilises a theoretical description of thermal waves generated in a steady state stream of a medium, by a linear source whose power varies sinusoidally in time. It is assumed that source strength is sufficiently smali so that the produced temperature increase of the ftowing medium will not change its physical properties. Besides, an assumption is made that the velocity field will not be disturbed by a hot wire (8 [...] in diameter).

PL

W pracy podaje się wyniki badań eksperymentalnych zastosowania fal cieplnych do pomiaru prędkości przepływu powietrza. Wykorzystuje się opis teoretyczny propagacji fal cieplnych generowanych w ustalonym strumieniu powietrza przez liniowe źródło ciepła zmieniające swą moc sinusoidalnie w czasie (Kiełbasa, 1970, 1978, 1999). Zakłada się, że intensywność źródła jest na tyle mała, że wywołany przyrost temperatury płynącego medium nie zmienia jego fizycznych własności. Ponadto zakłada się, że grzany drut (włókno o średnicy 8 ~m) nie zaburza pola prędkości.

18

Deflective signal analysis in photothermal measurements in the frame of complex geometrical optics

Bukowski R. J., Korte D.

Optica Applicata

|

2005

|

Vol. 35, nr 1

77-97

EN

The influence of one dimensional plane thermal wave on probing Gaussian beams phase and deflection by complex geometrical optics methods has been analyzed in the work. The probing beam detection by quadrant photodiode has been investigated. The dependence of photodiode current signal on the probing beam diameter, its waist, sample position, angular modulation frequency and the height of the beam over the sample has been studied.

19

Measurments of steady flow velocity using the termal wave method

Kiełbasa J.

Archives of Mining Sciences

|

2005

|

Vol. 50, no 2

191-208

EN

The paper provides a theoretical description of thermal waves generated in a steady state stream of a medium, by a linear source whose power varies sinusoidally in time. It is assumed that source power is sufficiently smali so that the produced temperature increase of the flowing medium will not change its physical properties. The solution to the heat conduction equation with a periodic source might be expressed in a form of a simple product, yielding the thermal wave amplitude and phase. The flow velocity formula can be derived from phase distribution in the function of distance from the source. The thermal wave method might be easily applied in calibration of thermoanemometric sensors for low-speed measurements.

PL

W pracy podaje się opis teoretyczny fal cieplnych generowanych w ustalonym strumieniu medium przez liniowe źródło zmieniające swą moc sinusoidalnie w czasie. Zakłada się, że wywołany przyrost temperatury płynącego medium nie zmienia jego fizycznych własności. Rozwiązanie równania przewodnictwa cieplnego z periodycznym źródłem daje się zapisać w prostej iloczynowej postaci, w której łatwo jest wydzielić amplitudę i fazę fali temperaturowej. Znając teoretyczny rozkład fazy w funkcji odległości od źródła można podać formułę pozwalającą na wyznaczenie prędkości przepływu. Metoda fal cieplnych może być łatwo wykorzystana do wzorcowania sond termoanemometrycznych w zakresie bardzo wolnych przepływów.

20

Wykorzystanie fal termicznych do badania warstw supertwardych

Bodzenta J., Spałek J.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2002

|

nr 1 (15)

139--144

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania fal termicznych do badania właściwości cienkich warstw materiałów supertwardych. Opisano podstawowe właściwości fal termicznych i zaprezentowano przykładowe wyniki pomiarów. Wykazano możliwość obrazowania struktury warstwy i podłoża, na które warstwa została naniesiona, analizy jednorodności grubości warstwy i pomiaru właściwości cieplnych warstw.

EN

Possibilities of using thermal waves for investigations of superhard films are presented. Basic properties of thermal waves are described and exemplary experimental results are presented. Possibilities of applying thermal waves for imaging of structure of the film and substrate, for analyzing of film thickness homogeneity and for determination of thermal properties of thin films are shown.