Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania laboratoryjne nad zwiększeniem przewodności cieplnej płuczek wiertniczych przeznaczonych do wierceń geotermalnych

Błaż Sławomir, Zima Grzegorz, Jasiński Bartłomiej

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 5

338--348

PL

Jednym z potencjalnych kierunków rozwoju energetyki w Polsce jest wykorzystanie dla celów geotermalnych jako źródła energii głęboko zlokalizowanych wód o wysokich temperaturach. Udostępnianie złóż geotermalnych wiąże się z wysokimi wymogami stawianymi stosowanym płuczkom wiertniczym. Wysoka temperatura i ciśnienie panujące na dnie otworu wiertniczego są główną przyczyną zmiany parametrów reologicznych, ekwiwalentnej gęstości cyrkulacyjnej i objętości płuczki wiertniczej. Dlatego niezmiernie istotne jest, aby płuczka wiertnicza miała odpowiednią charakterystykę przewodnictwa cieplnego. Szczególnie ważne jest to w przypadkach wiercenia otworów, gdzie występująca różnica między ciśnieniem porowym a ciśnieniem szczelinowania jest niewielka. Właściwości termofizyczne, takie jak przewodność cieplna i ciepło właściwe płuczki wiertniczej, wpływają na wymianę ciepła i odgrywają zasadniczą rolę w profilu temperaturowym cieczy wiertniczych cyrkulujących w otworze. Przewodność cieplna i właściwa pojemność cieplna są zależne od składu płuczki wiertniczej, gęstości, właściwości reologiczno-strukturalnych i zawartości fazy stałej. W artykule przedstawiono badania przewodności cieplnej wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych przeznaczonych do wierceń geotermalnych. Określono wpływ podstawowych składników płuczki oraz środków do regulowania jej parametrów na właściwości termofizyczne. Zaprezentowane zostały wyniki badań z zakresu prac eksperymentalnych zmierzających do wyboru i zastosowania środków chemicznych poprawiających przewodność cieplną płuczek wiertniczych. Na podstawie analizy otrzymanych wyników z badań laboratoryjnych opracowano skład płuczki wiertniczej do wiercenia otworów geotermalnych charakteryzującej się zwiększonymi wartościami przewodności cieplnej przy zachowaniu wysokiej odporności na działanie wysokiej temperatury i ciśnienia.

EN

One of the potential directions of energy development in Poland is the use of deep waters with high temperatures as a source of energy for geothermal purposes. Accessing geothermal deposits is associated with exacting requirements in terms of the drilling muds used. The high temperature and pressure at the bottom of the borehole are the main cause of changes in rheological parameters, equivalent circulation density and drilling mud volume. Therefore, it is of the utmost importance that the drilling mud has adequate thermal conductivity characteristics. This is especially important in cases of drilling holes where the difference between the pore pressure and the fracture pressure is small. Thermophysical properties such as the thermal conductivity and heat capacity of the drilling mud affect heat transfer and play an essential role in the temperature profile of the drilling fluids circulating in the hole. Thermal conductivity and proper heat capacity depend on the drilling mud composition, density, rheological and structural parameters and solid phase content. The article presents the study of thermal conductivity of water based drilling muds intended for geothermal drilling. The influence of basic mud components and agents regulating its parameters on thermophysical properties was determined. The results of experimental research designed to select and apply chemicals to improve the thermal conductivity of drilling muds are presented. Based on the analysis of the results obtained from laboratory tests, a composition for drilling mud for drilling geothermal boreholes was created with enhanced thermal conductivity while maintaining strong resistance to high temperature and pressure.

2

Influence of filler introduction method on structure and properties of polymer composites based on polyurethane and silver nanoparticles

Lysenkov Eduard A., Striutskyi Oleksandr V.

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 3

145--152

EN

Polymer nanocomposites based on segmented polyurethane and silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized using different methods of nanoparticle introduction. The dependence of their structure, thermophysical and antimicrobial properties on the method of introducing AgNPs was studied. It was established that the method of introduction affects both the spatial distribution of the filler particles and the final properties of the material. The introduction of AgNPs by the ultrasonic dispersion method leads to inhibition of the growth of the crystalline phase, which is associated with the formation of aggregates from AgNPs of small size, which have a large polymer-filler interaction surface. It is shown that the introducing AgNPs from a colloidal solution leads to an increase in the degree of crystallinity of the polymer matrix, which is a consequence of the nucleation effect of nanosized silver particles on the formation of the crystalline phase. It was established that the method of introducing nanoparticles does not affect their final antimicrobial properties. Owing to their unique characteristics, synthesized nanocomposite films can be promising for use as antimicrobial coatings.

3

Numerical investigation for convective heat transfer of nanofluid laminar flow inside a circular pipe by applying various models

Saeed Farqad Rasheed, Al-Dulaimi Marwah Abdulkareem

Archives of Thermodynamics

|

2021

|

Vol. 42, no 1

71--95

EN

The work presents a numerical investigation for the convective heat transfer of nanofluids under a laminar flow inside a straight tube. Different models applied to investigate the improvement in convective heat transfer, and Nusselt number in comparison with the experimental data. The impact of temperature dependence, temperature independence, and Brownian motion, was studied through the used models. In addition, temperature distribution and velocity field discussed through the presented models. Various concentrations of nanoparticles are used to explore the results of each equation with more precision. It was shown that achieving the solution through specific models could provide better consistency between obtained results and experimental data than the others.

4

Właściwości termofizyczne staliwa 30MCDB64-M oraz 30NSCDV86-M w stanie odlewanym

Homa Marta, Pirowski Zenon, Turalska Patrycja, Bitka Adam, Jaśkowiec Krzysztof

Journal of Applied Materials Engineering

|

2019

|

Vol. 59, no. 2

71--79

PL

W pracy przedstawiono wyniki kompleksowych badań właściwości termofizycznych staliwa 30MCDB64-M oraz 30NSCDV86-M w stanie odlewanym, w tym przewodnictwo temperaturowe, przewodność cieplną, ciepło właściwe, rozszerzalność cieplną oraz zmianę gęstości w funkcji temperatury. Pomiary przewodnictwa temperaturowego wykonano za pomocą Laserowej Analizy Impulsowej (LFA) w zakresie temperatury 25−1000°C. Badania kalorymetryczne w temperaturze od 25°C do 1300°C przeprowadzono metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC), podczas gdy zmiany rozszerzalności cieplnej, współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz pomiar zmiany gęstości w funkcji temperatury wyznaczono metodą dylatometryczną (DIL) w zakresie temperatury od 25°C do 900°C. Zmianę przewodności cieplnej w funkcji temperatury wyznaczono za pomocą algorytmów matematycznych oprogramowania Netzsch LFA Analysis 4.8.5.

EN

This paper presents the results of complex investigations into the thermophysical properties of 30MCDB64-M and 30NSCDV86-M cast steel, including temperature conductivity, thermal conductivity, specific heat, thermal expansion and the change of density in the function of temperature. Measurements of temperature conductivity were performed using Laser Flash Analysis (LFA) in the temperature range 25−1000°C. Calorimetric investigations at temperatures from 25°C to 1300°C were performed by Differential Scanning Calorimetry (DSC), while changes in thermal expansion, thermal expansion coefficient and the measurement of density change in the temperature function were determined by the dilatometric method (DIL) in the temperature range from 25°C to 900°C. Changes in thermal conductivity in the temperature function were determined using mathematical algorithms of the Netzsch LFA Analysis 4.8.5 software.

5

Wpływ struktury dzianiny na właściwości termofizyczne bielizny termoaktywnej

Miśkiewicz P., Cichocka A.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2018

|

nr 7

27--32

PL

W języku polskim termin personalizacji rozumiany jest jako proces, w którym nadaje się jakiejś rzeczy lub jakiemuś przedmiotowi osobisty, indywidualny charakter. Dlatego też podjęcie próby zdefiniowania „personalizacji odzieży” jest złożonym i trudnym zagadnieniem. Definiując termin personalizacji odzieży należy uwzględnić szereg czynników, które mogą na nią oddziaływać, jak np. odpowiednie dopasowanie odzieży do użytkownika, zapewnienie komfortu cieplnego związanego z izolacyjnością cieplną, cechy estetyczne tj. kolor i wzór odzieży zgodny z obecnymi trendami w modzie, a także właściwości termofizyczne materiału, z którego wykonano wyrób odzieżowy. Artykuł przedstawia analizę wpływu wytypowanych struktur tworzących dziany wyrób włókienniczy – bieliznę termoaktywną i bieliznę z domieszką bawełny na właściwości termofizyczne tych struktur. Artykuł stanowi próbę zdefiniowania złożonego terminu „personalizacji odzieży”. W artykule przedstawiono wpływ poszczególnych struktur tworzących wyrób dziany – bieliznę termoaktywną na jej właściwości termofizyczne.

EN

In Polish, the term personalization is understood as a process, in which to an inanimate object is given a personal and individual character. Therefore, attempting to define the term „clothing personalization” is a complex and difficult task. While defining the term, a number of factors that can affect clothing should be take into account, which are among others appropriate fitting of clothing to the user, ensuring thermal comfort connected with the thermal insulation, aesthetic features, such as a color and pattern, which should be in accordance with current trends in fashion as well as thermo-physical properties of the material of which the clothing product was made. The paper attempts to define the complex term of „clothing personalization”. It presents the influence of individual knitwear structures forming the thermo-active underwear or underwear containing cotton on the thermophysical properties of the product.

6

Thermophysical properties of 904L austenitic steel

Nasiłowska B., Bogdanowicz Z., Terpiłowski J., Pańcikiewicz K.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 2

61--71

EN

This paper presents the results of the structural investigations and thermophysical properties of 904L steel parent material. Experimental studies on the structure of 904L steel proved a pure austenitic structure. Both the experimental research and analysis of the thermophysical properties of 904L steel were complemented with the results of the thermal conductivity calculations for the tested material. The paper presents a brief description of the measurements, the procedures for evaluating the data, and a set of the obtained results.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych i właściwości cieplnofizyczne materiału rodzimego stali 904L. Badania eksperymentalne struktury stali 904L wykazały strukturę czysto austenityczną. Badania doświadczalne i analizę właściwości cieplnofizycznych stali 904L uzupełniono wynikami obliczeń przewodności cieplnej badanego materiału. W pracy przedstawiono zwięzły opis wykonywanych pomiarów, charakterystykę procedur opracowania danych oraz komplet uzyskanych wyników.

7

The possibilities of the laser modification of the malleable iron surface

Paczkowska M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 1

51--57

EN

The aim of the presented investigation was to perform surface modification of the malleable iron by laser alloying and evaluate the influence of the laser heat treatment (LHT) on the microstructure of its surface layer (particularly in comparison to the other gray irons). After LHT of the malleable iron modified microstructure of its surface layer with very fine-crystalline, homogenous and hard (>1000HV0.1) melted zone was achieved. 4-fold increased hardness (in comparison to the hardness of matrix of the core material) of melted zone resulted not only from very fine and hardened microstructure, but also due to supersaturating with alloying elements. Gentle hardness changes on the cross section of the surface layer from the melted zone to the core material was noticed. The depth of melted zone was approx. 0.7 mm and it corresponded to the counted depth. It was stated that due to malleable iron specific thermophysical properties smaller depth of modified layer than achieved depth for flake irons and much smaller than the depth for nodular irons for the same LHT conditions could be expected.

PL

Celem prezentowanych badań było przeprowadzenie obróbki powierzchniowej żeliwa ciągliwego przez stopowanie laserowe oraz ocena wpływu laserowej obróbki cieplnej (LOC) na mikrostrukturę jego warstwy wierzchniej (w szczególności w porównaniu do innych żeliw szarych). Po LOC żeliwa ciągliwego uzyskano mikrostrukturę jego warstwy wierzchniej z drobnokrystaliczną, jednorodną i twardą (>1000HV0.1) strefą przetopioną. 4-krotne zwiększenie twardości (w porównaniu do twardości osnowy materiału rdzenia) strefy przetopionej nie wynikała tylko z bardzo drobnej i zahartowanej mikrostruktury, ale również z przesycenia wprowadzonymi pierwiastkami stopowymi. Zaobserwowano łagodną zmianę twardości na przekroju poprzecznym od strefy przetopionej do rdzenia. Głębokość strefy przetopionej wynosiła około 0.7 mm i była zbliżona do wartości obliczonej. Stwierdzono, że w wyniku specyficznych właściwości termofizycznych żeliwa ciągliwego można się spodziewać osiągnięcia mniejszej głębokości warstwy zmodyfikowanej niż w przypadku głębokości dla żeliw płatkowych i o wiele mniejszej niż w przypadku żeliw sferoidalnych (uzyskanej w tych samych warunkach LOC).

8

Thermophysical properties of selected vermicular graphite cast iron alloy

Homa M., Sobczak N., Turalska P., Bruzda G., Bacior M., Warmuzek M., Polkowska A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 4

345--350

EN

The paper presents the results of thermophysical properties of selected vermicular graphite cast iron with nominal chemical composition of 3.70 C; 2.30 Si; 0.44 Mn; 0.054 P; 0.015 S; 0.017 Mg (wt. %). The comparative studies of the alloy were performed using differential scanning calorimetry, dilatometry and laser flash analysis. The calorimetric investigations proved that upon the heating to melting temperature (~1200°C), four endothermic transformations take place: 1) ferromagnetic → paramagnetic at 742°C, 2) pearlite → austenite at 824.2°C, 3) allotropic transformation of bcc ferrite to fcc austenite at 802°C, 4) melting at 1173.1°C. The character of the dilatometric curve shows small deviation at the temperature above 810°C corresponding to the pearlite → austenite transformation. The values of thermal diffusivity and thermal conductivity change throughout the entire examined temperature range. Both curves showed a changeover from negative to positive trends between 700 and 800°C. This effect might be associated with the pearlite → austenite transformation.

9

Thermophysical properties of CuNiMoMn Austempered Ductile Iron

Gazda A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

95--102

EN

The aim of the study was to determine the thermophysical characteristics of CuNiMoMn austempered ductile iron (ADI) obtained as a result of standard, one-step heat treatment performed at various temperatures. Temperature-dependent physical properties of structurally differentiated CuNiMoMn ADI were measured using thermal analysis techniques. Coefficient of thermal expansion, specific heat capacity, density, thermal diffusivity and thermal conductivity can be utilized in designing technological applications, developing databases and computer modeling of austempering heat treatment of ductile cast iron. Austempering heat treatment causes a significant decrease in thermal diffusivity of ADI as compared to the initial as-cast ductile iron, in the temperature range of stability of ausferritic structure. It was found that as the temperature of isothermal transformation increases, the thermal diffusivity and thermal conductivity decreases despite an increase in the amount of carbon-enriched austenite. This can be explained by the predominant influence of fine acicular ferritic structure on the properties of heat transport in the ADI under study.

PL

Celem badań było wyznaczenie termofizycznych charakterystyk żeliwa sferoidalnego zawierającego pierwiastki stopowe Cu, Ni, Mo i Mn, hartowanego z przemianą izotermiczną (ADI) i wytworzonego w wyniku standardowej, jednostopniowej obróbki cieplnej w różnych temperaturach. Zależne od temperatury właściwości fizyczne strukturalnie zróżnicowanych stopów ADI były wyznaczone za pomocą technik analizy termicznej. Współczynnik rozszerzalności cieplnej, ciepło właściwe, gęstość, przewodnictwo temperaturowe i przewodność cieplna mogą być wykorzystane w projektowaniu zastosowań technologicznych, rozwoju baz danych i w komputerowej symulacji procesów zachodzących w żeliwie sferoidalnym przy wytwarzaniu ADI. Proces ausferrytyzacji powoduje znaczne zmniejszenie przewodnictwa temperaturowego żeliwa ADI w porównaniu do wyjściowego żeliwa sferoidalnego w stanie po odlaniu, w temperaturowym zakresie stabilności struktury ausferrytycznej. Stwierdzono, że w miarę jak rośnie temperatura przemiany izotermicznej, przewodnictwo temperaturowe i przewodność cieplna maleją, mimo że rośnie ilość austenitu wzbogaconego w węgiel. Można to wyjaśnić wpływem drobnej, iglastej struktury ferrytu na charakterystyki transportu ciepła w badanym żeliwie sferoidalnym.

10

Physical fundamental and economical issues of a wheel-rail friction contract

Luzhnov Y. M., Romanova A. T.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

582--587, CD

EN

In this paper it the influence of real surface layers in wheels and rails on their structure and thermophysical properties is shown. These define friction forces between maked dusty bodies. Methods to make the forecast and the technical diagnostic of the level of the cohesion of wheels and rails are given. Influence of the coefficient of the friction in the "wheels - rail" system on expenses of various economic resources on a railway transportation is presented in the report.

PL

W pracy przedstawiono wpływ rzeczywistych warstw powierzchniowych kół i szyn na ich strukturę i właściwości termofizyczne. Określono siłę tarcia między współpracującymi ciałami. Przedstawiono sposoby prognozowania i diagnostyki technicznej poziomu kohezji kół i szyn. Przedstawiono również wpływ współczynnika tarcia w systemie "koło - szyna" na koszty różnych podmiotów gospodarczych na transporcie kolejowym.

11

Issledovanie točnosti opredeleniâ parametrov ognezaŝitnyh pokrytij metalličeskih konstrukcij

Kovalev A. I., Zobenko N. V.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2016

|

Vol. 43, nr 3

45--50

EN

Goal: Determine the effect of the number and distribution of thermal couples on the cool-touch surface of a steel plate with a tested water film on the accuracy of designating thermophysical and fire protection characteristics of this coating. Methods: In order to determine fire resistance class of the steel plates with fire protection water film, experimental methods were used to observe the reaction of the samples during heating, regulated by the requirements of B.V. 1.1.-4-98 and NPBV 1.1–29:2010. Mathematical and computer modelling of processes of unsteady heat transfer in the system “steel plate – intumescent coating” were used. Thermal properties of tested intumescent coating were determined. Results: Fire tests of two steel plates coated with a water film, which swells during heating, were carried out under standard temperature conditions occuring during a fire. The dependences of the effective heat conductivity coefficient of intumescent coating were obtained during its changes at different points of the steel plate and in various combinations (according to indications of one, two and three thermal couples). Conclusions: On the basis of the conducted fire tests of a steel plate (5 mm in thickness), coated on one side by intumescent water-based composition, of 0,52 mm in thickness, consisting of heating the plate in an ovenat temperatures which are characteristic for fires, the effect of the number and location of thermal couples on the accuracy of thermophysical properties of intumescent coating was tested. It was determined that the number and location of thermal couples on the cool-touch surface of a plate affect the accuracy of determining thermophysical properties of intumescent coating. The highest accuracy in determining thermophysical properties of intumescent coating is observed while using data from temperature changes according to the indications of the three thermal couples (criterion of standard deviation was 5.8°C). Increasing the number of thermal couples, placed on the unheated surface of steel plate did not result in the decrease of the deviation criterion.

PL

Cel: Określenie wpływu liczby i rozmieszczenia termopar na nienagrzewającej się powierzchni płytki stalowej z badaną wodną powłoką ogniochronną na dokładność wyznaczenia termofizycznych i ogniochronnych cech tej powłoki. Metody: W celu określenia klasy odporności ogniowej płytek stalowych z wodną powłoką ogniochronną wykorzystano metody eksperymentalne zachowania się próbek podczas nagrzewania, regulowane wymaganiami standardów DSTU B V.1.1.1-4-98 i DSTU-N-P B V1.1.-29:2010. Wykorzystano matematyczne i komputerowe modelowanie procesów niestacjonarnej wymiany ciepła w systemie płytka stalowa – pęczniejąca powłoka ogniochronna. Określono termofizyczne właściwości badanej powłoki ogniochronnej. Wyniki: Badania ogniowe dwóch płytek stalowych pokrytych wodną powłoką, pęczniejącą podczas nagrzewania, przeprowadzone zostały w warunkach standardowych temperatur występujących podczas pożaru. Otrzymano zależności efektywnego współczynnika przewodnictwa cieplnego powłoki ogniochronnej i temperatury podczas jej pomiarów w różnych punktach płytki stalowej i w różnych kombinacjach (według wskazań jednej, dwóch i trzech termopar). Wnioski: Na podstawie przeprowadzonych badań ogniowych stalowej płytki (o grubości 5 mm), pokrytej z jednej strony pęczniejącą wodną powłoką ogniochronną o grubości 0,52 mm, polegających na nagrzewaniu płytki w piecu w temperaturach charakterystycznych dla pożarów, zbadano wpływ liczby i lokalizacji termopar na dokładność określenia termofizycznych właściwości powłoki ogniochronnej. Stwierdzono, że liczba i lokalizacja termopar na nienagrzewanej powierzchni płytki wpływa na dokładność określenia właściwości termofizycznych powłoki ogniochronnej. Największą dokładność przy określeniu termofizycznych właściwości powłoki ogniochronnej obserwuje się przy wykorzystaniu danych z pomiarów temperatury według wskazań trzech termopar (kryterium odchylenia standardowego wynosiło 5,8°C). Zwiększenie liczy termopar, umieszczanych w nienagrzewanej powierzchni stalowej płytki, nie prowadziło do zmniejszenia kryterium odchylenia.

12

Termofizyczne właściwości kompozytów Ag-C

Homa A., Sobczak N., Gazda A., Siewiorek A., Kudyba A., Pietrzak K., Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Strojny-Nędza A.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 3

248--256

PL

Praca prezentuje wyniki wstępnych badań materiałów typu Ag-C, otrzymanych metodą metalurgii proszków, domieszkowanych różnymi postaciami węgla (nanoproszek węgla, nanorurki węglowe oraz tlenek grafenu). Na podstawie, przeprowadzonych metodami skaningo- wej mikroskopii elektronowej, badań mikrostrukturalnych oraz wykonanych badań właściwości termofizycznych metodami DSC, DIL i LFA stwierdzono, że zastosowana procedura wytwarzania materiałów kompozytowych nie zapewnia zadawalającego rozmieszczenia fazy węglowej w osnowie metalowej. W celu uzyskania poprawy jednorodności materiałów typu Ag-C należy opracować sposób deaglomeracji fazy węglowej.

EN

The work presents the results of preliminary studies of Ag-C type materials obtained by the powder metallurgy method and doped by using carbon of different form, comprising carbon nanopowder, carbon nanotubes, and graphene oxide. Basing on SEM microstructural studies and DSC, DIL, and LFA measurements, it has been stated that the applied manufacturing procedure did not guarantee the satisfied distribution of the carbon phase within the metal matrix. A deagglomeration method of the carbon phase is to be developed to improve homogeneity of the Ag-C materials.

13

Wpływ termoizolacyjnej masy formierskiej na mikrostrukturę żeliwa szarego

Cholewa M., Baron C., Kozakiewicz Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 3 spec.

119--123

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz mikrostruktur żeliwa szarego EN-GJL-HB155. Formy wykonano z różnych mas formierskich – klasycznej bentonitowej, piaskowej z żywicą chemoutwardzalną oraz termoizolacyjnej o osnowie z mikrosfer glinokrzemianowych. Do wykonania odlewów próbnych i formowania wykorzystano czterostopniowy model schodkowy według tzw. „próby schodkowej” o grubości stopni: 3, 5, 10, 20 mm. Podjęte badania stanowią wstęp do analizy mikrostruktur szkieletowych odlewów żeliwnych. Odlewy szkieletowe powinny się charakteryzować niewielką grubością łączników tworzących szkielet (docelowo poniżej 3 mm), wysoko rozwiniętą powierzchnią oddawania ciepła, dobrymi własnościami mechanicznymi oraz z góry ustaloną geometrią komórek elementarnych. Odlewy szkieletowe stanowią oryginalne opracowanie Katedry Odlewnictwa Politechniki Śląskiej.

EN

The article presents results of EN-GJL-HB155 grey cast iron microstructure analysis. Moulds were prepared with use of different moulding sands – classic with bentonite, quartz with chemical hardened resin and heat-insulating with aluminosilicate microspheres matrix. To perform experimental casting and forming four-step pattern according to step test bar with a thickness of: 3, 5, 10, 20 mm were used. The study are the introduction of cast iron skeleton casting microstructure analysis. Skeleton castings should be characterized by a small thickness of connector making the skeleton (the target of less than 3 mm), the highly developed surface of the heat give-up, good mechanical properties and predetermined geometry of elementary cells. Skeleton castings are the original development of the Department of Foundry Engineering of the Silesian University of Technology.

14

High Temperature Thermal Properties of Bentonite Foundry Sand

Krajewski P. K., Suchy J. S., Piwowarski G., Krajewski W. K.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 2

47--50

EN

The paper presents results of measuring thermal conductivity and heat capacity of bentonite foundry sand in temperature range ambient – 900 °C. During the experiments a technical purity Cu plate was cast into the green-sand moulds. Basing on measurements of the mould temperature field during the solidification of the casting, the temperature relationships of the measured properties were evaluated. It was confirmed that water vaporization strongly influences thermal conductivity of the moulding sand in the first period of the mould heating by the poured casting.

15

Heat Flow in the Casting – Mould System for Moulds with Gypsum and Cement Binder

Cholewa M., Kozakiewicz Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 2

5--8

EN

The production of thin-walled castings with wall thickness in the range of 1.5 to 3 mm and below requires the development of insulation moulding sands and/or core materials. The test has been taken to develop these kind of materials. The study included a description of their thermophysical properties. Authors described problems related to the heat flow in the casting-mould system, i.e. mathematically described the main dependence of heat give-up during crystallization of the casting. The influence of the content of polyglicol on the thermophysical properties of the mould with gypsum and cement binder was examined. Using the ATD method determined were the increments ΔT1 and ΔT2 describing the temperature changes in the mould during crystallization of hypoeutectic alloy of AlSi6 and the temperature difference between casting material and mould during the crystallization. In the considered range of technological parameters a description of the heat flow kinetics was given.

16

An Inverse Approach to Estimate Heat Transfer Coefficients of 122 mm Medium-Range Missile During Correction Engine Operation

Zmywaczyk J., Koniorczyk P., Preiskorn M., Machowski B.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2014

|

Vol. 5, Nr 1 (15)

25-39

EN

This paper presents an inverse approach to estimate the heat transfer coefficients on the inner and the outer sides of a cylindrical shield made of R35 steel containing a gas-dynamic control block of a 122 mm medium-range missile during the combustion of propulsion charge in a correction engine. The specific heat and the thermal diffusivity of R35 steel was experimentally determined using both Netzsch DSC 404F1 Pegasus and LFA 427 measuring devices, respectively. The obtained temperature characteristics of the thermo-physical parameters of cylindrical shield materials were then used to calculate the temperature field concerning the main problem. The inverse problem based on the parameter estimation method using Levenberg–Marquardt optimization procedure was applied to find the unknown heat transfer coefficients. To solve the inverse problem the temperature histories at some locations of the cylindrical shield were known from the experiment. For this purpose a test measuring stand was built and during the combustion process of the propulsion charge inside the cylindrical shield containing the correction engine the temperature distribution on the outer surface of the cylindrical shield was recorded by means of a high-speed infrared camera (PhantomV210). A two-dimensional axial-symmetric nonlinear heat conduction model which takes into account the heat loss due to convection and radiation was solved using the Finite Volume Method (FVM). It was found that the assumption of fixed heat transfer coefficients on both sides of the cylindrical shield was sufficient enough to achieve a satisfactory compliance between the measured and the calculated temperature histories at the same location.

17

Termofizyczne właściwości kompozytów Ag-C domieszkowanych nanorurkami węglowymi

Homa M., Siewiorek A., Gazda A., Sobczak N., Kudyba A., Turalska P., Pietrzak K., Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Strojny-Nędza A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2014

|

T. 54, nr 1

13--24

PL

Praca prezentuje wyniki wstępnych badań materiałów typu Ag-C otrzymanych metodą metalurgii proszków (PM) domieszkowanych nanorurkami węglowymi. Na podstawie przeprowadzonych metodami skaningowej mikroskopii elektronowej badań strukturalnych oraz wykonanych badań właściwości termofizycznych metodami DSC, DIL, LFA stwierdzono, że zastosowana procedura wytwarzania materiałów kompozytowych nie zapewnia zadawalającego rozmieszczenia fazy węglowej w osnowie metalowej. W celu uzyskania poprawy jednorodności materiałów typu Ag-C należy opracować sposób deaglomeracji fazy węglowej.

EN

The paper presents results of preliminary studies on Ag-C materials obtained using the powder metallurgy (PM) method with carbon nanotube doping. Based on structural tests performed using scanning electron microscopy and DSC, DIL and LFA tests of thermophysical properties, it was ascertained that the utilised procedure of producing composite material does not ensure satisfactory distribution of the carbon phase in the metal matrix. In order to improve the uniformity of Ag-C materials, a new method of deagglomerating the carbon phase needs to be developed.

18

Właściwości termofizyczne szkła barowego borokrzemianowego przeznaczonego na uszczelnienia w ogniwach paliwowych IT-SOFC

Homa M., Sobczak N., Korpała B., Bruzda G., Ciecińska M., Krauz M., Gazda A., Stygar M., Brylewski T., Rękas M.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 3

253--258

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości termofizycznych szkła barowego borokrzemianowego z układu SiO2-B2O3-BaO-MgO, zaproponowanego jako potencjalne uszczelnienie szkliste dla ogniw IT-SOFC. Uszczelnienie szkliste wykazało niezadowalającą stabilność termiczną (ΔT = 117 °C). Wyznaczone przewodnictwo temperaturowe wyniosło a = 0,78 mm2/s, natomiast przewodność cieplna λ = 1,8 W/(m•K). Współczynnik rozszerzalności cieplnej wyniósł 13,8•10(-6) K(-1). Topliwość określono jako Tm = 805 °C. Materiał szklisty cechowała bardzo dobra zwilżalność (θ = 27°). Stwierdzono, że wyznaczone parametry termofizyczne nieznacznie odbiegają od wymagań stawianych uszczelnieniom szklistym i może być poddane testom w modelowym ogniwie IT-SOFC.

EN

This work presents the results of studies on thermophysical properties of barium borosilicate glass from the SiO2-B2O3-BaO-MgO system for application as a glass sealant for IT-SOFC fuel cells. The glass exhibited unsuitable thermal stability (ΔT = 117 °C). The thermal conductivity was determined as a = 0,78 mm2/s, whereas the thermal conductance was λ = 1,8 W/(m•K). The thermal expansion coefficient was 13.8•10(-6) K-(1). The softening point was determined as Tm = 805 °C. The glass exhibited very good wettability (θ = 27°). The established values of thermophysical parameters suggest that the glass is suitable for seals and further may be tested in IT-SOFC cells.

19

A study of thermal diffusivity of carbon-epoxy and glass-epoxy composites using the modified pulse method

Terpiłowski J., Piotrowska-Woroniak J., Romanowska J.

Archives of Thermodynamics

|

2014

|

Vol. 35, no. 3

117--128

EN

Transient heat transfer is studied and compared in two plane-parallel composite walls and one EPIDIAN 53 epoxy resin wall acting as a matrix for both composites. The first of the two walls is made of carbon-epoxy composite; the other wall is made of glass-epoxy composite, both with comparable thickness of about 1 mm and the same number of carbon and glass fabric layers (four layers). The study was conducted for temperatures in the range of 20-120 °C. The results of the study of thermal diffusivity which characterizes the material as a heat conductor under transient conditions have a preliminary character. Three series of tests were conducted for each wall. Each series took about 24 h. The results from the three series were approximated using linear functions and were found between (0.7-1.35) x 10-7m2/s. In the whole range of temperature variation, the thermal diffusivity values for carbon-epoxy composite are from 1.2 to 1.5 times higher than those for the other two materials with nearly the same thermal diffusivity characteristics.

20

Thermo-Physical Properties of Selected Inconel

Krajewski P. K., Piwowarski G., Buraś J., Krajewski W. K., Rutkowski P., Szeliga D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1055--1058

EN

The paper brings results of examinations of main thermo-physical properties of selected Inconel alloys, i.e. their heat diffusivity, thermal conductivity and heat capacity, measured in wide temperature range of 20–900°C. Themathematical relationships of the above properties vs. temperature were obtained for the IN 100 and IN 713C alloys. These data can be used when modelling the IN alloys solidification processes aimed at obtaining required structure and properties as well as when designing optimal work temperature parameters.

PL

Praca dotyczy badań głównych właściwości termofizycznych wybranych stopów typu Inconel, to jest dyfuzji ciepła, przewodności cieplnej i ciepła właściwego, mierzonych w szerokim zakresie temperatury 20–900°C. Matematyczne zależności ww. właściwości w funkcji temperatury dotyczą stopów IN 100 oraz IN 713C. Uzyskane w badaniach dane mogą być wykorzystane podczas numerycznego modelowania krzepnięcia i projektowania stopów typu IN o pożądanej strukturze i właściwościach a także projektowania optymalnych temperaturowych parametrów pracy.