Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of the feasibility of determining the volume fraction and characteristics of the size, shape and distribution of γ’ phase precipitates in nickel-based superalloys

Szczotok Agnieszka

Technical Transactions

|

2023

|

Vol. 120, iss. 1

art. no. e2023011

EN

This overview presents a comprehensive exploration of the research methodsemployed for the precise assessment of volume fraction and the detailedcharacterisation of the size, shape and distribution of γ' phase precipitates withinNi-based superalloys. These advanced materials exhibit exceptional mechanicalproperties due to the presence of γ' precipitates. The accurate quantification ofprecipitate parameters is crucial for understanding material behaviour and forthe optimisation of alloy design. In this overview, a spectrum of techniques,including microscopy (SEM, TEM), diffraction (XRD), spectroscopy (EDS, EELS)and advanced imaging (3D-APT, STEM-HAADF, FIB-SEM) is discussed. Strengths,limitations and potential synergies among these methods are highlighted, offeringresearchers a comprehensive toolbox to advance their investigations of γ' phaseprecipitates in Ni-based superalloys.

2

Heat transfer by natural convection from a heated square inner cylinder to its elliptical outer enclosure utilizing nanofluids

Bouras Abdelkrim, Taloub Djedid, Driss Zied, Debka Siham

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 2

22--34

EN

In this paper a numerical study of natural convection of stationary laminar heat transfers in a horizontal ring between a heated square inner cylinder and a cold elliptical outer cylinder is presented. A Cu-water nanofluid flows through this annular space. Different values of the Rayleigh number and volume fraction of nanoparticles are studied. The system of equations governing the problem was solved numerically by the fluent calculation code based on the finite volume method and on the Boussinesq approximation. The interior and exterior surfaces are kept at constant temperature. The study is carried out for Rayleigh numbers ranging from 310 to 510. We have studied the effects of different Rayleigh numbers and volume fraction of nanoparticles on natural convection. The results are presented as isotherms, isocurrents, and local and mean Nusselt numbers. The aim of this study is to study the influence of the thermal Rayleigh number and volume fraction of nanoparticles on the heat transfer rate.

3

Enhancement of heat transfer in helical coil heat exchangers using nano-fluids

Parveez Malik, Hanief Mohammad

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 2

279--283

EN

Investigation for heat transfer behaviour of Al2O3 and CuO nano-fluid in helical coil heat exchangers was carried out in this study. The thermo-physical properties of the fluids have temperature dependent nature. The main emphasis was to depict the influence of nano-particle concentration by volume on the characteristics of temperature, rate of heat transfer and heat transfer coefficients (convective). In order to enhance efficiency, density and thermal conductivity are considered to be the most important variables. In comparison to water and for equal flow rate, the rate of heat transfer of nano-fluid increases conspicuously. Efficiency of the helical coil heat exchanger increased by 38.80%.

4

Badania doświadczalne wpływu włókien hybrydowych na zachowanie się belek żelbetowych przy zginaniu

Shanthi Vengadeshwari R., Jagannatha Reddy H.N., Prabhakara R.

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 1

59--70

PL

Dodatek włókien jest obiecującym rozwiązaniem, poprawiającym zachowanie belek żelbetowych przy zginaniu. Wpływa na poprawę właściwości tych belek w zakresie obciążenia szczytowego, plastyczności i absorpcji energii. Nieefektywne włókna mono w betonie działają bardzo efektywnie, gdy są połączone poprzez hybrydyzację i przyczyniają się do zwiększenia wytrzymałości. Hybrydyzacja włókien zapewnia poprawę właściwości mieszanki betonowej i stwardniałego betonu. Dla zapewnienia optymalnych właściwości użytkowych ważniejszy jest synergiczny efekt włókien. Wprowadzenie dwóch rodzajów włókien do matrycy betonowej skutecznie mostkuje rysy. W celu zbadania wpływu hybrydyzacji włókien na zginanie, przygotowano belki żelbetowe, przeprowadzono doświadczenia i porównano wyniki z belkami kontrolnymi. W niniejszej pracy zamierzano ocenić i porównać wpływ włókien stalowych i bazaltowych, w postaci mono i hybrydowej, na przebieg zginania, a mianowicie pierwsze obciążenie przy pęknięciu, zachowanie się pod wpływem obciążenia, plastyczność, szerokość pęknięcia i wytrzymałość na zginanie belek żelbetowych. Do oceny właściwości mechanicznych betonu zbrojonego włóknami klasy M40, wybrano udziały objętościowe włókien wynoszące 0,25%, 0,5% i 0,75%. Połączenie włókien bazaltowych z włóknami stalowymi, w znacznym stopniu poprawia właściwości poprzez synergię działania. Na podstawie ogólnej oceny właściwości mechanicznych ustalono, że połączenie włókien bazaltowych i stalowych w ilości odpowiednio 0,25% i 0,75%, dało najlepsze wyniki. Optymalne udziały objętościowe tych włókien zastosowano do wykonania belek. Tam, gdzie było to możliwe, wyniki prób zginania były weryfikowane z normami indyjskimi.

EN

Addition of fiber is a promising solution, to enhance the flexural behaviour of reinforced cement concrete [RCC] beams. It improves the peak load, ductility and energy absorption characteristics of RCC. Ineffective mono fibers in the concrete perform very effective, when combined through the hybridization and contribute towards the strength. Fiber hybridization offers appreciable improvement in fresh and hardened properties of concrete. To achieve optimum performance, synergetic effect of fibers is more important. Incorporation of two fibers in concrete matrix, bridges the cracks effectively. Hence to investigate the effect fiber hybridization in the flexural performance, RCC beams were cast, experimented and the results were compared with the control beams. In the present study, it is intended to evaluate and compare the impact of steel and basalt fibers in mono form and hybrid form, on the flexural parameters such as first crack load, load response behaviour, ductility, crack width and flexural strength of RCC beams. To evaluate the mechanical properties of M40 grade fiber reinforced concrete, volume fractions chosen were 0.25%, 0.5% and 0.75%.Comparatively addition of basalt fibers with steel fibers, improves synergetic response to a considerable extent. From overall assessment of the mechanical properties, it was established that the combination of basalt and steel fibers at 0.25% and 0.75% respectively, produced optimum results. Optimum volume fraction of fibers identified is used in the casting of RCC beams. Wherever possible, flexural parameters were cross checked, with Indian Standards.

5

Study on Dynamic Recrystallization Models of 21-4N Heat Resistant Steel

Li Yiming, Huang Xiaomin, Ji Hongchao, Li Yaogang, Wang Baoyu, Tang Xuefeng

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 1

145--152

EN

The high-temperature deformation process and dynamic recrystallization (DRX) process of 21-4N were investigated under the conditions of the deformation temperature range of 1273~1453K, the strain rate range of 0.01~10s-1 and the deformation degree of 60% (the total deformation is 0.916) by using Gleeble-1500D thermal simulated test machine. The curves of stress-strain (σ – ε) were obtained, and the curves of work hardening rate (θ) and strain (ε) were obtained by taking derivative of σ – ε. The DRX critical strains under different conditions were determined by the curves of work hardening rate (θ – ε), and the DRX critical strain model was established. The peak strains of 21-4N were obtained by the curves of σ – ε, the relationship between peak stress (σp) and critical strain (εc) was determined, and the peak strain model was established. The DRX volume fraction models of 21-4N were established by using Avrami equation. The DRX grain size of 21-4N was calculated by Image Pro Plus 6.0, and its DRX grain size models were established.

6

Performance of four different nanoparticles in boundary layer flow over a stretching sheet in porous medium driven by buoyancy force

Ammani Kuttan B., Manjunatha S., Jayanthi S., Gireesha B. J.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2020

|

Vol. 25, no. 2

1--10

EN

This contemporary work explores the theoretical analysis of energy transfer performance of distinct nanoparticles (silver, copper, aluminium oxide and titanium oxide) adjacent to a moving surface under the influence of a porous medium which is driven by the buoyancy force. A mathematical model is presented which is converted to similarity equations by employing similarity transformation. The condensed nonlinear equations were approximated by the iterative method called RKF 45th-order. The flow and energy transference characteristics are explained through graphs and tabulated values. The notable findings are: silver- water is an appropriate nanofluid for enhancing the thermal conductivity of the base fluid. Titanium oxide – water shows a lower fluid flow movement due to porosity.

7

Investigation of thermal conductivity property of plasmonic nanofluids based on gold nanorods prepared by seed-mediated growth method

Mohammadzadeh Mahsa, Ashjari Mohsen, Zare Davoud

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2019

|

nr 22(2)

119--133

EN

In this paper, nanofluids were prepared based on gold nanorods in basic fluid, water, by single-stage chemical reduction and in different volume fractions and the used gold nanorods were synthesized by seed-mediated growth method in different dimensional ratios. The properties of the prepared nanoparticles, including crystalline size, aspect ratio, surface properties, nanoparticle purity, shape and morphology of nanostructures were investigated using x-ray diffraction, UV-vis spectroscopy, FT-IR, and transmitted electron microscopy. The effect of changing parameters of Nano rod dimensions, changes in Nano rod volume fraction in water and also the effect of temperature on the nanofluid thermal conductivity coefficient were investigated using transient hot wire method. The results showed that reducing the aspect ratio, increasing the volume fraction and increasing the temperature increase the thermal conductivity. In fact, results show that an increase in the nanorods aspect ratio with a constant volume fraction of 1:50 of gold in water nanorod and at room temperature leads to a decrease in the thermal conductivity of the nanofluid. Also, increasing the two parameters of volume fraction and temperature significantly increases the thermal conductivity coefficient.

8

Weryfikacja metod obliczania udziału objętościowego gazu

Czernek K., Okoń P.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2018

|

Nr 3

51--52

PL

Przedstawiono wyniki obliczeń wpływu parametrów hydrodynamicznych na udział objętościowy faz podczas przepływu w rurach pionowych mieszaniny dwufazowej gazu i cieczy. Dokonano oceny dokładności wybranych metod obliczeniowych uwzględniających parametry hydrodynamiczne i określono przydatność metod w obliczeniach procesowych aparatów wykorzystujących tę formę przepływu.

EN

The calculation results of hydrodynamic parameters’ impact on a volume fraction in gas-liquid two-phase flow in vertical pipes are presented in the paper. The accuracy of selected calculation methods cited in literature was evaluated for various hydrodynamic parameters. The usefulness and accuracy of these methods in process calculations of apparatus in which this type of flow exist were determined.

9

Analysis of the void volume fraction for S235JR steel at failure for low initial stress triaxiality

Kossakowski P. G.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 1

101--115

EN

This paper deals with problems of failure mechanisms of S235JR structural steel. One of the fundamental parameters of the Gurson-Tvergaard-Needleman damage mechanics-based material model is considered in order to describe the behaviour of the material at the plastic range. The analysis was performed on the void volume fraction fF determined at failure of S235JR steel. The case of low initial stress triaxiality η = 1/3 was taken into consideration. Different from the most popular methods such as curve-fitting, the experimental method based on the digital image analysis of the fracture surface of S235JR steel is proposed in order to determine the critical parameter fF.

PL

Tematem pracy są zagadnienia związane z mechanizmami towarzyszącymi procesowi niszczenia stali konstrukcyjnej S235JR. Zakres badań obejmował końcową fazę uplastycznienia materiału, aż do momentu jego zniszczenia. W przeprowadzonej analizie oparto się na podejściu mechaniki zniszczenia, wykorzystując model materiału porowatego Gursona-Tvergaarda-Needlemana (GTN). Zbadano jeden z podstawowych parametrów mikrostruktury GTN, krytyczny udział objętościowy pustek fF. Współczynnik ten determinuje proces niszczenia materiału od chwili wzrostu i łączenia się mikrodefektów struktury materiałowej, aż do dekohezji materiału w skali makro. Badania przeprowadzono dla przypadku niskiego wstępnego stopnia trójosiowości naprężeńη = 1/3. W odróżnieniu od najpopularniejszych metod, takich jak np. procedura dopasowania parametrów analizy do krzywych wzorcowych, zaproponowano metodę eksperymentalną, opartą na analizie rzeczywistych obrazów powierzchni pęknięć stali S235JR uzyskanych doświadczalnie. Cyfrowa analiza obrazowa powierzchni pęknięć pozwoliła na określenie wartości udziału objętościowego pustek fF w momencie zniszczenia materiału, co umożliwiło eksperymentalne wyznaczenie krytycznego parametru fF dla stali S235JR. W pracy przedstawiono również wyniki analizy numerycznej, weryfikującej rezultaty uzyskane w badaniach doświadczalnych. Symulowano przypadek rozciągania statycznego elementu o przekroju kołowym, który modelowano przy zastosowaniu modelu materiału GTN. Wyznaczone wartości parametru fF pozwoliły na symulację procesu uplastycznienia stali S235JR oraz przewidzenie momentu jej zniszczenia.

10

The effect of thermal relaxation times on wave propagation of a micropolar thermoelastic medium with voids due to various sources

Othman M. I. A., Lotfy K.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2011

|

Vol. 16, no 3

791-807

EN

A model of the equations of a two-dimensional problem with the deformation of a micropolar generalized thermoelastic medium with voids under the influence of various sources is formulated in the context of the Lord-Shulman, Green-Lindsay theories, as well as the classical dynamical coupled theory. The normal mode analysis is used to obtain the exact expressions of the displacement components, force stress, coupled stress, change in volume fraction field and temperature distribution. Numerical results are given and illustrated graphically when the volume source is applied. Comparisons are made with the results predicted by the three theories in the presence and absence of material constants due to voids.

11

Ilościowa ocena mikrostruktury prętów żebrowanych ze stali niskowęglowej po procesie QTB

Lis J., Wieczorek P., Łyszczarz P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 9

494-497

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie metody komputerowej analizy obrazu do oceny ilościowej struktur prętów zbrojeniowych produkowanych metodą QTB (quenching and tempering bars) wykorzystującą chłodzenie natryskiem wodnym z temperatury końca walcowania. Po procesie QTB na przekroju pręta otrzymuje się zróżnicowane składniki struktury takie jak: martenzyt samoodpuszczony, ferryt+bainit, ferryt+perlit, które wpływają na uzyskiwane własności mechaniczne prętów. Przedstawiono metodę oceny udziałów objętościowych składników struktury dla prętów żebrowanych . 16, 20, 28 mm.

EN

Technology of processing of ribbed bars with water accelerated cooling from finish rolling temperature – QTB was presented in the article. After QTB in the cross section of the bar different microstructural constituences were formed: self tempered martensite, ferrite and bainite, ferrite and pearlite which determine mechanical properties. For low carbon steel after QTB from bars ö16, 20, 28 mm method of estimation of volume fraction of the microstructure constituencies was presented in the paper.

12

Wpływ jakości mapy czułości i metody rekonstrukcji na wynik pomiaru koncentracji w przepływie gaz-ciecz

Rząsa M.R.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2010

|

T. 14, z. 3/2

765-771

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem jakości generowania mapy czułości na wyniki rekonstrukcji obrazu. Mapy czułości generowano z wykorzystaniem metod rozwiązywania równania Poisona, dla różnej liczby węzłów siatki rozwiązywania tego równania metodą elementów skończonych. Na podstawie tak wygenerowanych map czułości, przeprowadzono wyznaczenia udziału objętościowego dla wybranych struktur przepływu gaz--ciecz. Przeprowadzono analizę pod względem optymalnego doboru liczby węzłów siatki elementów skończonych do wyznaczania map czułości. Wyniki odniesiono również do analizy wpływu metod rekonstrukcji obrazu i wpływu tych metod na wynik pomiaru. Artykuł zawiera wiele danych doświadczalnych.

EN

The paper presents the results of tests on influence of quality of the sensitivity map generation on the image reconstraction. The sensitivity maps were generated with use of the methods of solution of the Poison's equation for different numbers of the network nodes for the finite element method. The sensitivity maps generated in such a way were applied for determination of the volume fraction of some chosen stractures of the gas-liquid flow. The optimum selection of a number of nodes of the finite element network for determination of sensitivity maps was considered. The results were also related to analysis of influence of the image reconstraction methods and influence of these methods on the measurement results. The paper contains many experimental data shown as the graphs.

13

Optimization of heat treatment in aspect of production's costs reducing and improving of casting quality from duplex cast steel

Dyja D., Stradomski Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2007

|

Vol. 7, iss. 3

39-42

EN

The paper determines possibilities of cost optimisation in the production of GX2CrNiMoCu25-6-3-3 type duplex cast steel castings through selection of appropriate solution heat treatment temperature, which value depends on the content of alloying elements. Metallographic analysis was carried out for as-cast and heat treated cast steel. Hardness and impact strength of the cast steel were determined, which were correlated with the volume fraction of phases determined by means of ImagePro computer image analyser. It has been shown that increased carbon content creates a need to use higher treatment temperatures, thereby increasing the production cost. With increasing carbon content the cast steel hardness after solution heat treatment increases, however, crack resistance decreases.

14

Udział objętościowy faz przy przepływie dwufazowym ciecz-ciecz

Pendyk B., Witczak S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 3

16-19

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących udziałów objętościowych mieszaniny dwufazowej podczas przepływu kanałem poziomym. Dokonano również oceny podawanych w literaturze sposobów obliczania udziałów objętościowych i zweryfikowano je pod względem wykorzystania dla przepływu dwufazowego ciecz-ciecz.

EN

The paper presents experimental results of the two-phase flow volume fraction measurements during flow in a horizontal channel. A literature survey of calculation methods dealing with the volume fraction is given. The best equations for volume fraction calculation were selected.

15

Wpływ udziału objętościowego oraz sposobu aranżacji składników kompozytu na wielkość siły w próbie ściskania.

Pawłowska B., Śliwa R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2004

|

R. 49, nr 3

121-127

PL

Przedmiotem artykułu jest teoretyczne oszacowanie i eksperymentalne określenie wielkości sił kształtowania materiałów kompozytowych o różnym stosunku udziału objętościowego składników i różnej ich aranżacji geometrycznej w złożonym materiale wsadowym, w warunkach próby ściskania. Przedstawiono wyniki fizycznego modelowania procesu spęczania z zastosowaniem materiałów modelowych (plastelina) oraz materiałów metalicznych (ołów Pb 1 i aluminium A0). Badaniom poddano próbki o koncentrycznym układzie warstw (twardy rdzeń - miękka powłoka) oraz układzie warstw równoległych (warstwa wewnętrzna twarda; warstwy zewnętrzne miękkie). Różne warianty kompozytowych próbek poddano próbie ściskania, analizując przebiegi charakterystyk siły w funkcji przemieszczenia. Porównano wyznaczone analitycznie i eksperymentalnie wielkości sił spęczania materiałów złożonych. Wykazano konieczność uwzględnienia udziału objętościowego składników oraz ich aranżacji w odkształcanym materiale kompozytowym w formułach określających siłę w procesie jednoczesnego kształtowania plastycznego materiałów o różnych własnościach.

EN

Theoretical assessment and experimental determination of forces used in forming composite materials with different volume fraction and various geometrical arrangement of components in the input material subjected to compression test have been made. Results of physical modelling of an upsetting process using model materials (modelling paste) and metals (Pb 1 lead and A0 aluminium) have been presented. The samples under test had concentric arrangement of layers (hard core-soft coating) or a parallel arrangement (hard inner layers - soft outer layers). Comparison of upsetting forces determined analytically and experimentally for the complex materials was carried out. It has been proved that in the formulas describing the force used in the process of forming materials characterised by different properties it is necessary to take into account volume fraction and arrangement of components of a composite material.