Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zjawiska transportu kropel cieczy w strukturach włókninowych. Modelowanie procesów dla projektowania filtrów koalescencyjnych.

Gac J. M.

Prace Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej

|

2016

|

Vol. 38, z. 1

3--130

PL

Celem niniejszej monografii jest przedstawienie filtracji aerozoli ciekłych w filtrach włókninowych. Punktem wyjścia do sformułowania opisu filtracji jest analiza procesów transportu zachodzących wewnątrz filtra. Jest to oryginalne podejście do omawianego problemu na tle innych prac poświęconych filtracji aerozoli ciekłych. Typowe podejścia wykorzystują bowiem do opisu ilościowego omawianego procesu uproszczone równania bilansu materiałowego w połączeniu z formułami empirycznymi. Tymczasem, zrozumienie fizyki zjawisk zachodzących podczas procesu filtracji - przede wszystkim zjawisk zachodzących w skali mikro - pozwala lepiej zrozumieć zależności ilościowe opisujące ten proces oraz jego dynamikę. Przede wszystkim zaś, pozwala określić, które wielkości fizyczne najsilniej wpływają na proces filtracji i jego dynamikę, a które mają mniejsze znaczenie. To z kolei ułatwia sformułowanie zasad projektowania filtrów dla konkretnych zastosowań (np. dla z góry określonej prędkości liniowej powietrza czy koncentracji kropel). Nawet, jeśli część parametrów opisu płacy filtra zostanie wyznaczona na podstawie wyników eksperymentów (gdyż np. wyznaczenie ich za pomocą rozwiązania równań analitycznych lub modelowania numerycznego byłoby zbyt czaso-i pracochłonne lub wręcz niemożliwe ), to uwzględnienie fizycznych podstaw procesów transportu w opisie filtracji zapewnia większą uniwersalność uzyskanych wyników. Monografia niniejsza została napisana z zachowaniem porządku "od szczegółu do ogółu". Oznacza to, że w pierwszej kolejności zostaną omówione zjawiska i procesy transportu w skali mikro: oddziaływania pomiędzy pojedynczymi kroplami oraz pomiędzy kroplą a włóknem oraz dynamika kropel - zarówno przepływających swobodnie przez strukturę filtra, jak i zdeponowanych na powierzchni włókien. Ten opis posłuży następnie do sformułowania opisu w skali mezo, który pozwoli przewidzieć sprawność pojedynczego włókna oraz sposób uwzględnienia w opisie sprawności koalescencji kropel, ich wtórnego porywania z powierzchni włókien, ociekania włókien itp. Wyniki tego opisu posłużą wreszcie do sformułowania modelu opisującego pracę całego filtra, w szczególności wyznaczenia zależności sprawności filtracji i oporów przepływu gazu od struktury filtra i czasu procesu (a właściwie, jak to zostanie wykazane, ilości cieczy zatrzymanej przez filtr). Całościowy model może być określony jako opis w skali makro. Jego wyniki zostaną porównane z danymi z badań eksperymentalnych - zarówno dostępnych w literaturze przedmiotu, jak i własnych, uzyskanych w trakcie pracy nad omawianymi zagadnieniami, z wykorzystaniem oryginalnie wytworzonych filtrów włókninowych.

EN

The aim of the monograph is description of liquid aerosol filtration in fibrous filters. The starting point for the description of filtration is the analysis of transport processes occurring inside the filter. It is an original approach to the problem when compared with other works on filtration of liquid aerosols. Typical approaches use a simplified material balance equation together with empirical formulae for quantitative description of this process. However, understanding the physics of the phenomena occurring during the filtration process - first of all, phenomena occurring in the microscale - allows us to understand better the quantitative relationships describing the process and its dynamics. First of all, it can determine which physical variables affect the filtration process and its dynamics to the highest degree and which are less important. This facilitates formulation of the principles of filter design for particular applications (e.g. for a predetermined linear velocity of the air or concentration drops). Even if some parameters of the filter should be determined by means of the results of experiments, taking into account the physics of transport processes during the description of :filtration provides greater universality of the results.This monograph was written maintaining order "from the particular to the general". That means that at the beginning transport processes in the microscale are discussed, i.e. interaction between individual droplets and between the droplet and the droplet and fiber - both flowing freely through the filter structure and deposited on the fiber surface. This description is then used to the wording of the description on the mesoscale, which predicts the single fiber efficiency and indicates how to take into account the description of the efficiency of coalescence of droplets, their re-entrainment from the fibers, fibers drainage etc. The results of this description are finally used to formulate a model describing the entire filter, in particular the determination of the dependence of filtration efficiency and pressure drop on the filter structure and the time of the process. The results are compared with data from experimental studies - both available in the literature, as well as obtained during this work by use of the originally manufactured nonwoven filters.

2

How far is environmental engineering from biomedical engineering?

Zarzycki R., Nawrotek K.

Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology

|

2015

|

R. 20, NR 1-2

7--18

EN

The development of science, which has been observed in recent years, shows that engineering knowledge and activity are becoming more and more interdisciplinary. Up to the late 80-ties of the previous century, the experience and interest of engineers covered mainly hard sciences that directly followed their education. After this period, the engineering knowledge and solutions proposed in one discipline started to be applied successfully in other domains. This tendency can be seen especially in Biomedical Engineering, which development is based on achievements made in the rest of hard sciences, even if they seem to be as distant as Environmental Engineering.

PL

Rozwój nauki, który obserwuje się w ostatnich latach, wymaga czerpania i integracji wiedzy z różnych jej dziedzin. Do końca lat 80. ubiegłego wieku zainteresowania i praca inżyniera były ściśle związane ze zdobytą przez niego wiedzą i obejmowały głównie nauki ścisłe. Po tym okresie wiedza techniczna oraz rozwiązania zaproponowane w jednej dziedzinie nauki zaczęły być z powodzeniem stosowane w innych. Tendencję tę widać szczególnie w Inżynierii Biomedycznej, której rozwój opiera się na osiągnięciach dokonanych w pozostałych naukach ścisłych, nawet, jeśli wydają się one być tak odległe, jak Inżynierii Środowiska.

3

Transport properties of a non-equilibrium plasma in an electromagnetic field

Chikhaoui A., Kustova E. V.

Journal of Technical Physics

|

2009

|

Vol. 50, no 3

247-282

EN

The aim of this study is the theoretical investigation of transport properties in non-equilibrium plasmas, taking into account the influence of electromagnetic fields. The formalism of generalized Chapman-Enskog method based on the hierarchy of characteristic times of various collision processes is used to provide a closed description of kinetics, dynamics and transport phenomena in a partially ionized gas with non-equilibrium ionization reactions. Distribution functions, governing equations, transport and production terms are derived in the zero and the first-order approximations of the Chapman-Enskog method corresponding to inviscid non-conductive and viscous conductive flows respectively.

4

Modelling of transport phenomena in gas tungsten arc welding

Farzadi A., Serajzadeh S., Kokabi A. H.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 7

417-420

EN

Purpose: Since numerical heat transfer and fluid flow models have provided significant insight into welding process and welded materials that could not been achieved otherwise, there has been an important interest in the quantitative representation of transport phenomena in the weld pool. On the other hand, the temperature and velocity distributions of the molten metal as well as the cooling rate after welding operation affect the weld geometry, the microstructure, and the mechanical properties of weld zone. This work demonstrates that the application of numerical transport phenomena can significantly add to the quantitative knowledge in welding and help the welding community in solving practical problems. Design/methodology/approach: The temperature and velocity fields are simulated using the solution of the equations of conversation of mass, energy and momentum in three-dimension and under steady-state heat transfer and fluid flow conditions. Findings: The weld pool geometry and various solidification parameters were calculated. The calculated weld pool geometries were in good agreement with the ones obtained using the experiments. The solidification parameters of G and G/R are determined. It is found that as the welding speed increases, the value of G/R at the weld pool centerline decreases. Research limitations/implications: Welding process used is this study is gas tungsten arc (GTA) welding and base metal is commercial pure aluminum. This model can be investigated to simulate other materials and welding processes. Also the results of this study such as the temperature field can be used in the simulation of microstructure, mechanical properties, etc of welding zone. Originality/value: In this research the solidification parameters of G, R and G/R can be used for prediction of the solidification morphology and the scale of the solidification structure.

5

Description of tetragonal pore space structure of porous materials

Cieszko M., Kriese W.

Archives of Mechanics

|

2006

|

Vol. 58, nr 4-5

477-488

EN

The generalized macroscopic description is formulated in the paper for tetragonal pore space structure of porous materials. The anisotropic pore space is modelled as Minkowski space, the metric tensor of which plays the fundamental role in description of transport phenomena in such a medium. To describe the metric properties of the tetragonal space, the fourth order tensor with internal symmetries of the compliance tensor used in the linear theory of elasticity of anisotropic materials has been applied. Its reduction by the automorphisms group describing point symmetries of the square net gave the general metrics of tetragonal pore space containing only two scalar parameters, that represent tortuosities of the pore space in the main and diagonal directions

6

Development of "virtual patient" model for simulation of solute and fluid transport during dialysis

Gałach M., Weryński A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2005

|

Vol. 53, nr 3

283-292

EN

Optimization of dialysis needs methods for quantitative assessment of fluid and solutes transport in body compartments and solute and fluid exchange between body and dialysate. A mathematical model describing the dynamics of these quantities during dialysis is presented. This model is first and foremost based on the existing models, but also includes some new solutions. All parts were combined and extended by the detailed descriptions of selected aspects. The "virtual patient" model was applied to simulate and test different methods of treatment and their influence on the condition of the patient. The purpose of this model is to serve as a decision support system for selection of "optimal" treatment options for particular patient.

7

Eksperymentalna analiza procesów przenoszenia w mieszalniku z niecentrycznie zabudowanym mieszadłem

Karcz J., Cudak M.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2004

|

T. 25, z. 3/2

1067-1073

PL

Analizowano procesy przenoszenia pędu i ciepła w obszarze przyściennym mieszalnika z niecentrycznie zabudowanym mieszadłem HE 3 o średnicy d= 0.5D. Określono wpływ niecentrycznego poło-żenia mieszadła e/R na osiowe i biegunowe rozkłady współczynników oporu f wnikania ciepła alfa1. Wyniki badań opisano równaniami (1)-(3).

EN

Momentum and heat transfer processes were analyzed in the vicinity of the wall of the stirred tank with an ecentrically located HE 3 impeller with diameter d= 0.5D. An effect ofthe eccentric position e/R of the impeller on the axial and angular distributions ofthe friction coefficient f and heat transfer coefficient alfa1 was found. The results ofthe studies were described using Eqs. (l)-(3).

8

Modeling of transport phenomena during solidification of binary systems

Furmański P.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2000

|

Vol. 7, No. 3

391-402

EN

The macroscopic equations describing the process of solidification in binary systems are usually introduced via the volume averaging technique. A different approach to obtain these equations, based on the ensemble averaging technique, is proposed in the paper. This technique was used to derive energy and solute conservation equations and the basic constitutive relations appearing in the macroscopic description of the solidification phenomena occurring in the mushy region. In general these relations are non-local and account for non-equilibrium processes. Problem of thermodynamic equilibrium (thermal and chemical) is also discussed. Formulae for enthalpy and porosity of the mushy zone, in the latter case, are given.