Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

New empirical correlations for the viscosity of selected organic phase change materials

Cieśliński Janusz T., Fabrykiewicz Maciej, Wiśniewski Tomasz S., Kubiś Michał, Smoleń Sławomir, Eicke Albrecht, Dutkowski Krzysztof, Głuszek-Czarnecka Małgorzata

Archives of Thermodynamics

|

2023

|

Vol. 44, no 4

123--139

EN

Although there are many methods and instruments for measuring viscosity, it is still difficult to determine a reliable value of the dynamic viscosity of complex chemicals such as paraffins and fatty acids. This is due to the complex and heterogeneous structure of these compounds in the case of commercial products. On the other hand, the measuring instrument should be selected very carefully, including its measuring principle and measuring range. This paper presents results of viscosity measurements of three organic PCMs (phase change materials) obtained in four different research institutions. Commercial products: paraffin, myristic acid (97%) and mixture of palmitic acid (55%) and stearic acid (45%) were selected as PCMs. Four different viscometers, namely Fungilab V-Pad, Rheotest LK 2.2, Rheometer Anton Paar MCR 102, and Brookfield DV-II + Pro have been used to determine temperature dependent dynamic viscosity of the tested PCMs. Using a large database of present measurement results, correlations were developed to calculate the dynamic viscosity of fatty acids and paraffins, which predict the experimental data within a band of ±20%.

2

Porównanie wyników metod pomiaru skuteczności usuwania osadu płuczkowego

Kremieniewski Marcin

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 1

34--46

PL

Odpowiednie oczyszczenie przestrzeni pierścieniowej przed zabiegiem cementowania jest jednym z ważniejszych czynników mających wpływ na prawidłowe uszczelnienie kolumny rur okładzinowych. Nieodpowiednie lub niecałkowite usunięcie płuczki lub pozostałości osadu płuczkowego może skutkować powstawaniem niekontrolowanych wypływów gazu (migracji bądź ekshalacji) na kontakcie płaszcza cementowego z formacją skalną oraz z powierzchnią zapuszczonych rur okładzinowych. Związane jest to z brakiem kompatybilności płuczki i tłoczonego po niej zaczynu cementowego, co objawia się tworzeniem na ścianach otworu żelujących kanalików, umożliwiających przepływ gazu. Dodatkowo brak odpowiedniego oczyszczenia przestrzeni pierścieniowej powodował będzie obniżenie wartości przyczepności płaszcza cementowego do powierzchni styku. Wynikiem powyższego może być brak odpowiedniej stabilizacji kolumny rur poprzez osłabione jej zespolenie w dolnej części ze ścianą otworu, a w górnej części z poprzednią kolumną rur o większej średnicy. W związku z tym w celu poprawy zarówno szczelności odwiertu, jak też jakości stanu zacementowania prowadzi się badania laboratoryjne efektywności oczyszczania przestrzeni pierścieniowej poprzez pomiar skuteczności usuwania osadu płuczkowego. Dotychczas pomiar skuteczności usuwania osadu lub działania cieczy przemywającej prowadzony był przy użyciu wiskozymetru obrotowego. Podczas badania osad płuczkowy wytwarzany jest na powierzchni rotora, a następnie usuwany za pomocą cieczy przemywającej. W ostatnim czasie w INiG – PIB opracowano nową metodę pomiaru skuteczności usuwania osadu płuczkowego przez zastosowanie nowo zaprojektowanego symulatora przepływu cieczy wiertniczych (patent P.423842). Urządzenie pozwala na symulację przepływu cieczy wiertniczej (płuczki, cieczy przemywającej, buforu) w symulowanej przestrzeni pierścieniowej. Możliwy jest dobór parametrów przepływu (wydatku tłoczenia) oraz czasu kontaktu cieczy z badaną powierzchnią. Ze względu na zróżnicowanie zasad pomiaru podczas badań przy użyciu wiskozymetru i symulatora – postanowiono przeprowadzić badania porównawcze w celu określenia stopnia zbieżności omawianych metod. Badania polegały na ocenie skuteczności usuwania tego samego rodzaju osadu przez te same ciecze przemywające, lecz przy użyciu różnych metod pomiaru. Uzyskane wartości skuteczności usuwania osadu poddano analizie korelacyjnej, na podstawie której możliwe było porównanie wyników analizowanych metod pomiaru.

EN

The proper cleaning of the annular space before cementing is one of the most important factors affecting the proper sealing of the casing column. Inadequate or incomplete removal of the mud cake or residues of the mud may result in the formation of uncontrolled gas outflows (migration or exhalation) at the contact of the cement sheath with the rock formation and with the surface of run-down casing. It is related to the lack of compatibility in the contact of the mud and the cement. Additionally, the lack of proper cleaning of the annular space will reduce the adhesion value of the cement sheath to the contact surface. The result of the above may be the lack of adequate stabilization of the column of pipes due to its weakened connection in the lower part with the wall, and in the upper part with the previous column of larger diameter pipes. Therefore, to improve both the tightness of the borehole as well as the quality of the cementation condition, laboratory tests of the efficiency of cleaning the annular space are carried out by measuring the efficiency of washing mud removal. So far, measuring the efficiency of mud removal or the effect of washing utilization have been done using a rotary viscometer. During the test, a mud cake is produced on the rotor surface and then removed with washing liquid. Recently, the Oil and Gas Institute – National Research Institute developed a new method for measuring the efficiency of drilling mud removal by using a newly developed drilling fluid flow simulator (Patent P.423842). The device enables the simulation of the drilling fluid flow (drilling fluid, washing fluid, spacer) in the simulated annular space. It is possible to select the parameters of the flow (delivery rate) and the contact time of the liquid with the tested surface. Due to the different measurement principles during the tests with the viscometer and the simulator, it was decided to conduct a comparison and determine the degree of convergence of the discussed methods. The same rinsing liquids were tested to remove the same type of mud, but using different measurement methods. The obtained values of mud removal efficiency were subjected to the correlation analysis, which made it possible to compare the results of the analyzed measurement methods.

3

Analysis of selected liquid steel viscosity

Korolczuk-Hejnak M., Migas P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

963-969

EN

This paper presents the results of the rheological analysis of selected grades of steel: 90CrV6, DHQ3, 34CrNiMo. In metallurgical processes, gradient of the dynamic viscosity parameter is an important indicator characterizing the behavior of liquid metal in the industrial aggregates. It affects the processes of heat exchange and mass transport occurring in the existing liquid, solid and gaseous phases. Only a small number of high temperature viscosity measurements is available. This is due to the fact that the experiments are difficult to conduct and due to the general assumption that the molten steel is a liquid exhibiting similarities to Newtonian liquids body. In general liquid metal processes are affected by dynamic forces. Values of the parameters which could be treated as rheological in those real processes are very difficult to measure therefore the influence of the following factors: time of shearing, force value, force direction and shear rate are neglected. The significance of these dynamic parameters seems to be particularly important in the steel continuous casting and thixoforming process. In this work authors analyzed, from the rheological point of view, chosen representative types of steel produced in electric arc furnace. Measurements were taken using a high temperature viscometer FRS1600 in the range of liquidus temperatures as well as above the liquidus for variable shear rates and different time of shearing.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych wybranych gatunków stali: 90CrV6, DHQ3, 34CrNiMo. W procesach metalurgicznych gradient parametru lepkości dynamicznej jest waznym wskaźnikiem charakteryzującym zachowanie ciekłego metalu w agregatach przemysłowych. Wpływa on na procesy wymiany ciepła i masy wystepujace w istniejacych fazach ciekłych, stałych i gazowych. Ze wzgledu na skale trudnosci eksperymentów wykonuje sie niewiele wysokotemperaturowych pomiarów współczynnika lepkości, a rzadko wykorzystuje sie parametry reologiczne do jej opisu. Wynika to z powszechnego założenia, ze ciekła stal w całym zakresie oddziaływania na nia sił zewnętrznych w trakcie procesu produkcji jest ciecza wykazująca podobieństwo do cieczy newtonowskich. W procesach przemysłowych ciekły metal poddawany jest działaniu sił dynamicznych (np. oddziaływaniu łuku elektrycznego). Wartości parametrów, które mozna traktowac jako reologiczne w tych procesach rzeczywistych są jak do tej pory bardzo trudno mierzalne. Co za tym idzie, wpływ dynamiki oddziaływania tych czynników: czasu działania siły, jej wartosci i kierunku, szybkosci scinania cieczy, na ciekły metal jest zaniedbywany. Znaczenie tych parametrów dynamicznych wydaje sie szczególnie wazne w procesie ciagłego odlewania oraz formowania tiksotropowego stali w stanie stało ciekłym. W pracy poddano analizie reologicznej wybrane typowe gatunki stali wytapiane w elektrycznym piecu łukowym. Badania przeprowadzono na reometrze wysokotemperaturowym FRS1600 w zakresie temperatur likwidus , ponizej oraz powyżej tej temperatury dla róznych wartości szybkości ścinania i róznych czasów oddziaływania naprezenia ścinajacego na ciekły układ.

4

An analysis of steel viscosity in the solidification temperature range

Sołek K., Korolczuk-Hejnak M., Karbowniczek M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

593-598

EN

The main objective of this study was to conduct an analysis of the rheological properties of steel in a semi-solid state. The results were used for the development of mathematical models of the apparent viscosity. Knowledge of the rheological properties is crucial for the numerical modeling of technological processes. Shaping in the semi-solid state, also known as thixoforming processes, is an innovative method of processing metal alloys and has a great many advantages in comparison with classical metal forming and foundry processes. Nowadays, research is conducted with the practical application of this method in steel processing [1,2] as its goal. The most significant achievement of this particular study is the application of a viscometer which was specially designed for material tests executed at extremely high temperatures, such as the measurement of liquid or semi-liquid steel viscosity. This paper presents the results of a rheological analysis of 100Cr6 (PN ŁH15) tool steel. It was performed using a rotational viscometer with a stationary external cup.

PL

Głównym celem pracy była analiza właściwości reologicznych wybranej stali w stanie stało-ciekłym. Otrzymane wyniki zostały wykorzystane do opracowania modelu matematycznego lepkości pozornej. Znajomość własności reologicznych jest konieczna w numerycznym modelowania procesów kształtowania metali. Przeprowadzona w tym przypadku analiza będzie służyć do modelowania procesów formowania stopów żelaza w stanie stało-ciekłym, nazywanych również procesami formowaniem tiksotropowego. Procesy te biorą swoją nazwą od zjawiska tiksotropii jakie zachodzi w trakcie odkształcenia stało-ciekłego metalu. Zjawisko to przejawia się zależnym od czasu zachowaniem materiału, dla którego lepkość pozorna zmniejsza się wraz ze wzrostem czasu odkształcenia oraz ponownie wzrasta do poprzedniej wartości po jego zaprzestaniu i jest wynikiem transformacji, którą można zdefiniować jako odwracalną przemianę żelu (stop, w którym faza stała występuje w postaci spójnego szkieletu zanurzonego w fazie ciekłej) w zol (stop posiadający strukturę globularną), zachodzącą pod wpływem oddziaływania mechanicznego (mieszanie, wstrząsy). W rezultacie następuje zniszczenie przestrzennej sieci żelu, co powoduje jego upłynnienie (spadek lepkości pozornej), czyli przejście w zol. Skutkiem formowania tiksotropowego jest przekształcenie struktury dendrytycznej w strukturę globularną, co ma zasadniczy wpływ na własności mechaniczne wyrobu gotowego. Zasadniczym osiągnięciem tej pracy jest wykorzystanie do pomiaru lepkości stali wiskozymetru, specjalnie zaprojektowanego do badań materiałów w wysokich temperaturach. Analiza reologii stopów żelaza w stanie stało-ciekłym wymaga zastosowania specjalnych wiskozymetrów wyposażonych w piece, których temperatura robocza zawiera się w przedziale od 1000 do 1500°C. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem wiskozymetru rotacyjnego z nieruchomym cylindrem zewnętrznym. Testy lepkości zostały poprzedzone doborem odpowiedniego kształtu tygla i wrzeciona oraz materiału, z którego zostały one wykonane, wytrzymującego temperatury ciekłej stali. Podstawowym kryterium doboru kształtu narzędzi było osiągnięcie prędkości odkształcenia postaciowego w zakresie do 20 s-1 w którym w trakcie pomiaru nie występuje zjawisko przepływu turbulentnego. Do pomiarów wykorzystano narzędzia wykonane z Al2O3. W pracy przedstawione zostały wyniki analizy reologicznej stali narzędziowej z gatunku 100Cr6 (PN ŁH15). Wyniki te obejmują zależności lepkości od prędkości odkształcenia postaciowego oraz temperatury. Biorąc pod uwagę sposób przeprowadzenia testów, polegający na równomiernym mieszaniu można założyć, że pomiar lepkości dotyczył stopu, w którym zaszła przemiana tiksotropowa. Przeprowadzone badania pozwalające wyznaczyć własności reologiczne konieczne również do ustalenia wartości podstawowych parametrów technologicznych w procesach kształtowania tiksotropowego. W chwili obecnej prowadzi się szereg badań, których celem jest wdrożenie tej metody w przetwórstwie stopów żelaza. Formowanie tiksotropowe jest nowatorską metodą przetwórstwa stopów metali, posiadającą szereg zalet w porównaniu do klasycznych metod stosowanych w plastycznej przeróbce oraz odlewnictwie.

5

Wpływ procesu ogrzewania na reologię modyfikowanych zaczynów cementowych

Kremieniewski M., Rzepka M.

Nafta-Gaz

|

2009

|

R. 65, nr 10

775--781

PL

Artykuł przedstawia badania parametrów reologicznych dla zaczynów cementowych z dodatkiem plastyfikatora, wykonane przy pomocy wiskozymetru Ofite Model 900. Badane zaczyny zarabiane były wodą wodociągową. Przeprowadzone badania miały na celu określenie parametrów reologicznych zaczynów cementowych podczas stopniowego ogrzewania w zakresie temperaturowym od 25˚C do 60˚C.

EN

The article presents the research on rheological parameters for the cement slurries with added plasticizers, carried out with the use of the viscometer Ofite Model 900. The mentioned slurries were mixed with water from the waterworks. The aim of the research was to measure the rheological parameters of the cement slurries during the process of gradual heating in the temperature range 25-60˚C.

6

Pomiary lepkości ze szczególnym uwzględnieniem cieczy nienewtonowskich

Sadlej-Sosnowska N., Ocios-Bębenek A.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2008

|

nr 12

28--31

PL

W artykule przypomniano podstawowe pojęcia, przydatne w pomiarach lepkości oraz ich interpretacji. Opisano pokrótce najbardziej znane lepkościomierze (wiskozymetry) dostępne na rynku, a także omówiono ich przydatność do pomiarów lepkości cieczy nienewtonowskich. Zwrócono uwagę na fakt, że większość płynnych i półpłynnych produktów farmaceutycznych jest takimi cieczami.

EN

The publication defines same of the fundamental variables pertinent to the measurements of viscosity measurements and their interpretation. The most popular commercial viscometers are described here in brief, with their applicability for non-Newtanian liquids. lt is stressed that most liquid pharmaceutical materials are non-Newtonian.

7

Reologia - nauka o lepkości cieczy. Cz. 4. Optymalizacja pomiarów reometrycznych

Leszczyński R.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2003

|

R. 8, nr 4

38-39

PL

Wyniki pomiarowe otrzymane w naszym laboratorium zależą od dwóch głównych czynników - wybranego przez nas odpowiedniego reometru oraz właściwej procedury pomiarowej.

8

Lepkość olejów smarowych, jej znaczenie i metody pomiaru. Cz. 2

Herman D., Szczerski B.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2002

|

R. 7, nr 2

18-23

PL

Ocena reologicznych (lepkościowych) właściwości współczesnych olejów smarowych wymaga stosowania wyspecjalizowanej aparatury pozwalającej przewidywać zachowanie danego oleju w zróżnicowanych warunkach użytkowania.