Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of natural convection in cubical enclosure using laser induced fluorescence

Kraszewska A., Donizak J., Jaszczur M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 3

401--408

EN

Temperature measurements are extremely important and they are used in many technical and engineering processes, including the analysis of natural convection. In contrast to the commonly used thermocouples and Pt100 temperature sensors, which allow point temperature measurements, laser induced fluorescence technique (LIF) allows the imaging of temperature fields throughout the area. An obvious disadvantage of thermocouples and Pt100 sensors is the possibility that the probes can affect the fluid flow, changing its structure. This problem does not appear in LIF measurements and better accuracy of temperature mapping is obtained. This work focuses on describing one-color LIF technique (using one fluorescent dye) in theoretical and practical terms. The experimental set-up is described, as well as a number of operations required to get the temperature field of the whole domain. The results of the natural convection process analysis in the configuration of one side wall heated and the opposite one cooled, with the use of laser induced fluorescence technique are presented.

PL

Pomiary temperatury są niezwykle istotne i mają zastosowanie w wielu technicznych i inżynieryjnych procesach, m.in. w analizowaniu konwekcji naturalnej. W odróżnieniu od popularnie używanych termopar i sensorów temperatury Pt100, pozwalających na punktowe pomiary temperatury, technika fluorescencji laserowej LIF pozwala na zobrazowanie pola temperatury w całym badanym obszarze. Oczywistą wadą termopar i czujników Pt100 jest możliwy wpływ sondy na przepływ płynu, zmieniając jego strukturę. Ponadto na dokładność pomiarową w technice LIF wpływa tak że fakt, że w układzie nie występują zaburzenia przepływu spowodowane wprowadzeniem do analizowanego obszaru stałych czujników. Problem ten nie pojawia się w pomiarach techniką LIF. Ponadto, odwzorowanie temperatury jest bardziej dokładne przy pomiarach techniką fluorescencji laserowej. Poniższa praca skupia się na opisaniu jednokolorowej techniki LIF (z wykorzystaniem jednego barwnika fluorescencyjnego) pod względem teoretycznym oraz praktycznym. Opisane zostało stanowisko pomiarowe oraz szereg kolejnych operacji składających się na uzyskanie obszarowego pola temperatury. Przedstawione zostały wyniki analizy procesu konwekcji naturalnej wody w konfiguracji z jedną ścianą boczną grzaną i naprzeciwległą chłodzoną poprzez zamieszczenie wyników pomiarowych uzyskanych techniką fluorescencji laserowej.

2

Badanie zjawiska pienienia żużla w procesie zawiesinowego wytopu miedzi

Donizak J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 8

472-482

PL

Przedstawiono badania eksperymentalne zjawiska pienienia się żużla w procesie zawiesinowego wytopu miedzi. Badania wykazały dużą skłonność żużla zawiesinowego do spieniania się. Oszacowano wartość wskaźnika trwałości piany żużlowej dzięki skojarzeniu wyników badań eksperymentalnych i modelu matematycznego pienienia się żużla. Zaproponowany model matematyczny może służyć do przewidywania dynamiki zjawiska pienienia w piecu zawiesinowym.

EN

The laboratory experiments and mathematical model of slag foaming phenomenon in the flash direct-to-copper smelting process has been presented. The foam stability index value has been estimated. The experiments showed that the flash smelting slag characterizes high foaming propensity. Proposed mathematical model can be used for the prediction of foaming dynamics in the flash smelter.

3

Magnesium removal from molten aluminium alloys using zeolite and zeolite-silica mixtures

Munoz R. A., Escobedo Bocardo J. C., Cotres Hernandez D. A., Hernandez Garcia H. M., Almanza Robles J. M., Donizak J., Kolenda Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 4

1003-1006

EN

A novel process to remove magnesium frora molten aluminum alloys is presented. Zeolite and zeolite-silica mixtures were injected into the melt using an inert carrier gas. Pure silica was also injected for comparison purposes. Results indicated that zeolite and zeolite-silica mixtures were morę efficient to remove magnesium from the alloy used. The values for the reaction ratę constants showed that when the 66 wt% zeolite-containing mixture was used, the magnesium removal ratę was 1.77 higher than that observed for pure zeolite and 3.46 higher than that corresponding to pure silica. The water content in the zeolite acts as an additional oxidizing agent, increasing the ratę of the magnesium removal. Water oxidizes magnesium and aluminum from the molten alloy faster than SiCŤ2. An excessive amount of water produces an unacceptable loss of aluminum alloy. The highest magnesium removal efficiency and the lowest loss of aluminum alloy were obtained by using the mixture containing 66 wt% of zeolite.

PL

W artykule przedstawiono nowy proces usuwania magnezu z ciekłych stopów aluminium, drogą wstrzykiwania zeolitu lub mieszaniny zeolitowo-krzemionkowej w strumieniu gazów obojętnych. W celach porównawczych w badaniach wykorzystano również czystą krzemionkę. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów wskazują, że zeolit i mieszaniny zeolitowo-krzemionkowe efektywniej usuwają magnez z badanych stopów. Wartość szybkości usuwania magnezu dla mieszanin zeolitowo-krzemionkowych była 1.77 razy większa niż dla czystego zeolitu, zaś 3.46 razy większa w stosunku do szybkości obserwowanej dla czystej krzemionki. Cząsteczki wody zawarte w zeolicie działają jako dodatkowy utleniacz zwiększając szybkość usuwania magnezu wskutek utlenienia zarówno magnezu jak i aluminium. Najwyższą wydajność usuwania magnezu przy najmniejszej stracie aluminium obserwowano dla mieszaniny zeolitowo-krzemionkowej o zawartości 66% wagowych zeolitu.

4

Numerical modeling and experimental investigation of Co-Cr-Mo alloys solidification

Bocardo Escobedo J., Cervantes Pedroza Carmen del L., Donizak J., Kolenda Z.

Archives of Metallurgy

|

2003

|

Vol. 48, iss. 1

53-73

EN

Solidification modeling based on classical macroscopic energy, mass, momentum and solutecontinuity equations does not allow to predict of microstructural parameters satisfactorily. In past decades several attemps have been made for the developing of modelling methodology for the coupling macro transport equations with the transformation kinetics in the micro scale. The micromodeling focused to the multicomponent alloys is still rare, despite the majority of the new industrial alloys are formed from complex multicomponent systems. the paper presents the micromodeling procedure coupled with thermodynamic calculation and experimental investigations for the Co-Cr-Mo alloys, frequently used as biomaterials for the production of endoprotheses. Both, experimental and numerical results showed that: the grain structure is mainly influenced by the cooling rate, the partition coefficients exhibit significant dependency on the cooling rate, the high cooling rate promotes early formation of fine intragranular carbides.

PL

Modelowanie krzepnięcia stopów metali oprte na klasycznych makroskopowych równaniach bilansu pędu, energii, masy nie pozwalają na symulacje mikrostrukturalnych parametrów odlewów z wystarczającą precyzją. W ostatnich dekadach podjęto szereg prób w celu opracowania metodologii modelowania matematycznego procesu krzepnięcia, które bazują na sprzęgnięciu makroskopowych równań transportu z kinetyką transformacji fazowej w skali mikroskopowej. Jednak prace poświęcone modelowaniu krzepnięcia stopów wieloskładnikowych sa nadal rzadkie, mimo iż stopy te mają istotne znaczenie przemysłowe. Artykuł przedstawia propozycję procedury obliczeniowej mikromodelu skojarzonej z obliczeniami termodynamicznymi i badaniami eksperymentalnymi dla stopów na bazie układu Co-Cr-Mo, które znajdują zastosowanie przy produkcji bio-materiałów do wytwarzania endoprotez. Zarówno wyniki eksperymentalne jak i rozwiązania modelowe potwierdzaja, iż struktura ziarnowa badanych stopów oraz współczynniki podziału wykazują istotną zależność od szybkości studzenia, oraz iż wysoka szybkość studzenia promuje wczene tworzenie się wewnątrzziarnowych węglików.

5

Least squares evaluation of the global entropy generation in the aluminium electrolysis cell

Kolenda Z., Donizak J., Hołda A.

Archives of Metallurgy

|

2003

|

Vol. 48, iss. 2

183-199

EN

Clasical thermodynamic analysis of any thermal and chemical process is usually based on the first law of thermodynamics. such an approach is not sufficient when deeper understanding of the mechanism and nature of each elementary process is required. The use of the first and second law of thermodynamics together is necessary to solve practical problems more effectivly. Especially, application of the entropy of the entropy generation rate and lost available energy (or exergy) concepts enhance our understanding of thermal process. Such an extended analysis is proposed to detect possible ways to decrease the electric energy consumption. additionally, least squares adjustment procedure is proposed to make mathematical models of elementary process taking place inside electrolysis cell more reliable.

PL

Powszechnie prowadzona analiza termodynamiczna przebiegu różnego rodzaju procesów cieplnych i chemicznych opiera się zazwyczaj na I-szej zasadzie termodynamiki. W przypadkach, gdy wymagane jest głębsze zrozumienie mechanizmu i natury procesów elementarnych, takie podejście nie jest wystarczające. Bardziej efektywne wyniki otrzymać można łącząc I-szą i II-gą zasadę termodynamiki. Szczególnie wartościowe jest wprowadzenie pojęcia produkcji entropii w celu wykrycia wszystkich źródeł nieodwracalności termodynamicznej i ich wielkości. Takie rozszerzenie analizy zostało zaproponowane w artykule w odniesieniu do procesu elektrolizy aluminium. Jej celem jest wskazanie możliwości obniżenia zużycia energii elektrycznej. Ponadto pokazano jak ortogonalna metoda najmniejszych kwadratów umożliwia uzyskanie bardziej wiarygodnych wyników obliczeń rozkładu źródeł entropii.

6

Zastosowanie deterministyczno-stochastycznego modelu do symulacji zawiesinowego procesu produkcji miedzi hutniczej

Donizak J., Hołda A., Kolenda Z.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2002

|

T. 1, z. 22

325-334

PL

Optymalne sterowanie procesem zawiesinowym w warunkach zmiennych własności chemicznych i termofizycznych przetwarzanych surowców wymaga dokonywania wstępnych analiz oczekiwanego przebiegu procesu w oparciu o symulację cyfrową procesu. Artykuł prezentuje zastosowanie jednej z technik symulacji przepływu dwufazowego z reakcjami chemicznymi dla rzeczywistego obiektu przemysłowego w pełnej skali. Prezentowany model matematyczny pozwala zarówno na dobór właściwych parametrów technologicznych procesu jak również na dokonywanie analiz umożliwiających zmiany modernizacyjne przez poszukiwanie nowych koncepcji projektowych i wstępną weryfikację ich wpływu na przebieg procesu.

EN

The optimal control of the copper flash smelting process under varying chemical and termophysical properties of raw materials needs sophisticated computer analysis of the process to be made in advance. Paper presents an application of stochastic-deterministic approach to the dispersed phase flow modeling in the furnace. Presented model has been employed to simulation of various burner systems.

7

Hipoteza globalnego ocieplenia klimatu a uzgodnienia traktatu z Kyoto

Kolenda Z., Donizak J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2002

|

T. 2, z. 22

645-651

PL

W artykule przedstawiono aktualny stan dyskusji dotyczący antropogenicznej składowej globalnego ocieplenia klimatu. Wskazano na negatywne skutki ekonomiczne wprowadzenia postanowień traktatu w Kyoto.

EN

Present day discussion on the antropogenic influence on global climate warming has been presented. Special attention has been paid to the economic consequences of the ratification of Kyoto Protocol.

8

Computer-aided cooling curve analysis applied to Co-Cr-Mo system

Escobedo Bocardo J. C., Ramirez M. A., Donizak J., Kolenda Z.

Archives of Metallurgy

|

2000

|

Vol. 45, iss. 2

185-196

EN

Computer-aided cooling curve analysis has been applied to a cobalt-based alloy, (widely used in the production of surgical implants) resulting in better understanding of the solidification process. Transformation temperatures and latent heat of solidification have been evaluated. Further kinetics study of solidification has been made yielding information on the evolution of solid fraction during solidification process. Segregation patterns were obtained by means of metallographic and microanalysis techniques.

PL

Numeryczna analiza krzywej studzenia próbki stopu Co Cr Mo pozwoliła na dokonanie badań, które na ogół wykonuje się w klasycznej analizie termicznej przy wykorzystaniu wysoce specjalistycznego sprzętu. Poza czynnikiem ekonomicznym o sposobie wykonania analizy zadecydowała także wysoka temperatura krzepnięcia badanego stopu, która utrudnia wykonanie klasycznej analizy termicznej. W trakcie badań określono temperatury charakteryzujące przebieg zjawiska krzepnięcia tego stopu, wyznaczono także ciepło utajone krzepnięcia. Kinetykę krzepnięcia ujęto w formie relacji ułamka fazy stałej w funkcji czasu przebiegu procesu krzepnięcia. Zjawiska segregacji opisano dzięki zastosowaniu badań metalograficznych oraz mikroanalizy.

9

Analiza numeryczna zjawisk elektromagnetycznych i cieplnych w procesie elektrolizy aluminium

Donizak J., Hołda A., Zembura M.

Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 53, nr 9

211-216

PL

Proces elektrolizy aluminium stanowi poważne wyzwanie dla numerycznej symulacji głównie z powodu sprzężenia współbieżnie występujących zjawisk elektromagnetycznych, transportu masy i ciepła. Autorzy artykułu wykorzystali szereg wcześniej publikowanych koncepcji rozwiązania cząstkowych problemów związanych z symulacją tego procesu dopracowania pakietu oprogramowania łączącego w sobie analizę zjawisk przepływu prądu elektrycznego, kształtowania się pola magnetycznego, pola przepływu elektrolitu i metalu oraz zagadnienie transportu ciepła w elektrolizerze aluminium. Przedstawiona praca znajduje zastosowanie przy analizie istniejących agregatów metalurgicznych i może być wykorzystana także w pracach projektowych nad konstrukcją nowych elektrolizerów.

EN

The paper presents 3 dimensional model of the electromagnetic field and transport phenomena taking place in the aluminium reduction cell. For the electromagnetic calculations a fragment of the potline is taken into consideration (3 pots at least). Numerous simulations have been made using prepared software package for the determination of optimal technological parameters of existing constructions, the package can be also used for the development of new cells.