Measurements of thermal diffusivity, heat capacity and thermal expansion of hot work tool steel 32CrMoV12-28 have been carried out in the temperature range from room temperature (RT) to 1000℃. 32CrMoV12-28 steel has been tested for military applications as steel for gun barrels. The thermophysical properties of this steel can be used as input data for numerical simulations of heat transfer in gun barrels. Both the LFA 427 laser flash apparatus in the RT 1000℃ temperature range and the LFA 467 light flash apparatus in the RT 500℃ temperature range were used for thermal diffusivity tests. Specific heat capacity was investigated in the range RT 1000℃. The specific heat was determined by two methods, i.e. the classical method, the so-called continuous-scanning method and the stepwise-scanning method according to EN ISO 11357-4. The paper compares both methods and assesses their suitability for testing the specific heat capacity of barrel steels. Thermal expansion was investigated in the range RT 1000℃. Inconel 600 was selected as the reference material during the thermal diffusivity test using LFA 467. Light microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM), and Vickers microhardness measurements were performed to detect changes in the microstructure before and after thermophysical measurements. We compared the results of measurements of the thermophysical properties of 32CrMoV12-28 steel with the results of our tests for other barrel steels with medium carbon content, i.e. X37CrMoV5-1 (1.2343), 38HMJ (1.8509) and 30HN2MFA. The comparison was made in terms of shifting the effect of material shrinkage towards higher temperatures.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem badań była sprężarkowa pompa ciepła solanka/ woda WPC 13 o mocy grzewczej 13,2 kW. Stanowisko badawcze znajdowało się w budynku jednorodzinnym o całkowitej powierzchni 340 m2 [1]. Pompę cieplna przystosowano do współpracy z niskotemperaturowym wymiennikiem ciepła jakim był zbiornik wodny zlokalizowany obok budynku. W pracy przedstawiono wyniki badań w lutym, marcu, kwietniu oraz październiku, listopadzie i grudniu 2020 r.: temperatury zewnętrznej w dzień i w nocy, temperatury dolnego źródła ciepła, pobranej energii elektrycznej oraz wyprodukowanej na sposób ciepła energii.
EN
The test subject was a WPC 13 compressor brine/water heat pump with a heating capacity of 13.2 kW. The test stand was located in a single-family building with a total area of 340 m2 [1]. The heat pump was adapted to cooperate with a low-temperature heat exchanger, which was a water tank located next to the building. This paper presents the results of February, March, April, and October, November, and December 2020: daytime and nighttime outdoor temperatures, bottom heat source temperatures, electricity consumed, and energy produced by the heat method.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem badań była sprężarkowa pompa ciepła solanka/ woda WPC 13 o mocy grzewczej 13,2 kW. Stanowisko badawcze znajdowało się w budynku jednorodzinnym o całkowitej powierzchni 340 m2 [1]. Pompę ciepła przystosowano do współpracy z niskotemperaturowym wymiennikiem ciepła jakim był zbiornik wodny zlokalizowany obok budynku. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń parametrów sprężarkowej pompy ciepła na podstawie uzyskanych w cz. 2 niniejszej pracy pomiarów temperatury zewnętrznej w dzień i w nocy, temperatury dolnego źródła ciepła, pobranej energii elektrycznej oraz wyprodukowanej energii cieplnej w lutym, marcu, kwietniu oraz październiku, listopadzie i grudniu 2020 r.
EN
The test subject was a WPC 13 compressor brine/water heat pump with a heating capacity of 13.2 kW. The test stand was located in a single-family building with a total area of 340 m2 [1]. The heat pump was adapted to cooperate with a low-temperature heat exchanger, which was a water tank located next to the building. This paper presents the results of compressor heat pump performance calculations based on measurements of day and night outdoor temperature, bottom heat source temperature, electricity consumed, and heat energy produced obtained in Part 2 of this study in February, March, April, and October, November, and December 2020.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem badań była sprężarkowa pompa ciepła solanka/ woda WPC 13 o mocy grzewczej 13,2 kW . Stanowisko badawcze znajdowało się w budynku jednorodzinnym o całkowitej powierzchni 340 m2 [1]. Dolnym źródłem pompy ciepła był zbiornik wody zlokalizowany obok budynku. W artykule poddano ocenie porównawczej koszty wytwarzania ciepła do instalacji centralnego ogrzewania biorąc pod uwagę systemy grzewcze oparte na: sprężarkowej pompie ciepła, kotle gazowym, kotle olejowym oraz kotle zasilanym ekogroszkiem.
EN
The test subject was a WPC 13 compressor brine/water heat pump with a heating capacity of 13.2 kW. The test site was located in a single-family building with a total area of 340 m2 [1]. The heat pump was adapted to cooperate with a low-temperature heat exchanger, which was a water tank located next to the building. In the paper a comparative evaluation of the costs of heat generation for the central heating system has been made, taking into account the heating systems based on: compressor heat pump, gas-fired boiler, oil-fired boiler and eco-pea coalfired boiler.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem badań była sprężarkowa pompa ciepła solanka/ woda WPC 13 o mocy grzewczej 13,2 kW. Stanowisko badawcze znajdowało się w budynku jednorodzinnym o całkowitej powierzchni 340 m2 [1]. Dolnym źródłem pompy ciepła był zbiornik wody zlokalizowany obok budynku. W artykule opisano budowę i zasadę działania sprężarkowych pomp ciepła, ich klasyfikację i podstawowe parametry oraz stosowane rozwiązania konstrukcyjne instalacji pozyskiwania ciepła niskotemperaturowego.
EN
The test subject was a WPC 13 compressor brine/water heat pump with a heating capacity of 13.2 kW. The test site was located in a single-family building with a total area of 340 m2 [1]. The heat pump was adapted to cooperate with a low-temperature heat exchanger, which was a water tank located next to the building. The construction and principle of operation of compressor heat pumps, their classification and basic parameters as well as the applied construction solutions in relation to the bottom heat sources are presented.
This paper refers to an inaugural lecture prepared by the author for the inauguration of the New Academic Year 2020/2021 at the Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace of Military University of Technology (MUT) in Warsaw (Poland) on 2 October 2020. It presents the origins of research into thermal properties of solids since the mid-1970s by the employees of the thermodynamic research unit at the Department of Aerodynamics and Thermodynamics, followed by the basic modalities of heat transfer, theoretical foundations of thermal expansion, specific heat, thermal conductivity and thermal diffusivity of solids. The measuring apparatus created as a result of proprietary research studies and purchased from market-leading manufacturers is shown with a selection of results from the research into the thermal properties of solids, which are largely the outcome of the application our own research procedures.
PL
Artykuł nawiązuje do wykładu inauguracyjnego opracowanego przez autora w związku z inauguracją Nowego Roku Akademickiego 2020/2021 na Wydziale Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa WAT w dniu 2 października 2020 r. Przedstawiono genezę badań właściwości cieplnych ciał stałych prowadzonych od połowy lat siedemdziesiątych XX w. przez pracowników części termodynamicznej Zakładu Aerodynamiki i Termodynamiki, a w dalszej kolejności podstawowe mody wymiany ciepła, podstawy teoretyczne rozszerzalności cieplnej, ciepła właściwego, przewodności cieplnej i dyfuzyjności cieplnej ciał stałych. Pokazano aparaturę pomiarową powstałą w wyniku realizacji własnych opracowań naukowych oraz zakupioną od wiodących na rynku producentów jak również przedstawiono wybrane wyniki badań właściwości cieplnych ciał stałych, które w dużej mierze są efektem zastosowania własnych procedur badawczych.
W pracy przedstawiono symulacje numeryczne nieustalonego przewodzenia ciepła w niechłodzonej dyszy silnika rakietowego przeciwlotniczej rakiety krótkiego zasięgu. Obliczenia wykonano dla konfiguracji dyszy z wkładką w przekroju krytycznym wykonaną z różnych materiałów. Jako materiał wkładki zastosowano: grafit POCO, ceramikę Al₂O₃, ceramikę ZrO₂-3Y₂O₃. Dla porównania przeprowadzono również symulacje numeryczne wymiany ciepła w dyszy wykonanej w całości ze stali St 45, której temperatura topnienia wynosi 1700 K. Czas pracy silnika był rzędu 3 s. Symulacje numeryczne wykonano za pomocą programu CO MSOL Multiphysics. Wyniki obliczeń podano w postaci zależności temperatury oraz gęstości strumienia ciepła w funkcji czasu w przekroju krytycznym.
EN
The paper presents numerical simulations of transient heat conduction in the uncooled nozzle of a short-range anti-aircraft rocket engine. The calculations were made for the configuration of the nozzle with an insert in the critical section made of various materials. The inserts used were: POCO graphite, Al₂O₃ ceramics, and ZrO₂-3Y₂O₃ ceramics. For comparison, numerical simulations of the heat transfer in a nozzle made entirely of St 45 steel, the melting point of which is 1700 K, were also carried out. The engine’s working time was of the order of 3 s. Numerical simulations were performed using the CO MSOL program. The calculation results are given in the form of temperature dependence and heat flux density as a function of time in the critical cross-section.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaproponowano metodę oceny dynamiki procesu spieniania pianek polistyreno-uretanowych (PSUR) za pomocą pomiarów temperatury. W wyniku procesu spieniania otrzymano materiał kompozytowy oparty na sztywnej matrycy pianki poliuretanowej (PUR), która jako napełniacz zawierała termoplastyczne kulki z ekspandowanego polistyrenu (EPS). Stosując termopary, wykonano pomiary temperatury w funkcji czasu T(t) w sześciu punktach formy do spieniania pianek PSUR, w przedziale czasu od początku (t = 0) do końca procesu spieniania (t = tk). Zbadano wpływ zawartości napełniacza EPS na kształt profili temperatury T(t). Praca stanowi uzupełnienie przedstawionych wcześniej badań dynamiki procesu spieniania pianek PSUR z użyciem miernika gęstości strumienia ciepła1).
EN
Two types of bicomponent systems for the prodn. of rigid polyurethane foams (high- and low-reactive) were mixed with polystyrene beads (EPS) to obtain 2 polystyrene-polyurethane composites (PSUR). The mixts. were poured into metal mold at room temp. The effect of EPS mass fraction on the PSUR foaming process were examd. by using measurements of temp. and heat flux d. as a function of time. The expansion of EPS occurred already at 50°C in the low-reactive system.
The paper presents results of thermal decomposition analysis of selected solid rocket propellants. Homogeneous propellant PAC and heterogeneous propellant H2 were subjected to simultaneous thermal analysis with the use of NETZSCH STA 2500 Regulus device with five heating rates of 2.5, 5, 7.5, 10 and 15 K/min. The method combines TG, DTG and DTA analytical techniques in a single measurement. The aim of the conducted experiments was to study thermal decomposition of these energetic materials as well as to determine activation energy of the decomposition process and the preconditioning factor from the TG curves. The tested materials properties and chemical composition along with a brief description of the experimental procedure are described. The inverse procedure of calculating the activation energy, based on the Ozawa-Flynn-Wall model is described. Finally, the results of thermal decomposition of two tested solid rocket propellants are presented along with maximum decomposition rates and percentage of mass loss.
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy termicznej dekompozycji wybranych stałych paliw rakietowych. Homogeniczne paliwo rakietowe PAC i heterogeniczne paliwo rakietowe H2 poddano badaniom za pomocą techniki jednoczesnej analizy termicznej przy użyciu urządzenia NETZSCH STA 2500 Regulus, wykorzystując pięć szybkości ogrzewania próbki wynoszących 2,5, 5, 7,5, 10 i 15 K/min. Wspomniana metoda łączy analizy TG, DTG i DTA w jednym pomiarze. Celem eksperymentów było zbadanie rozkładu termicznego tych materiałów energetycznych, a także określenie energii aktywacji procesu rozkładu i współczynnika przedwykładniczego z krzywych TG. Omówiono podstawowe właściwości oraz skład chemiczny badanych stałych paliw rakietowych, warunki prowadzenia eksperymentu oraz opisano procedurę odwrotną obliczania energii aktywacji termicznego rozkładu paliwa na podstawie krzywych TG, dla kilku szybkości ogrzewania próbki. Przedstawiono wyniki analizy termicznego rozkładu dwóch badanych stałych paliw rakietowych wraz z maksymalnymi współczynnikami dekompozycji i procentowym spadkiem masy, a także wyznaczone wartości energii aktywacji ich termicznej dekompozycji. Uzyskane w wyniku badań wyniki są istotne w doborze bezpiecznych warunków magazynowania i eksploatacji silników rakietowych napędzanych paliwem stałym.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki pomiarów przewodności cieplnej k maty aerożelowej o nazwie handlowej Porogel Medium Space-Loft firmy Aspen Aerogels (USA). Obiektem badań były cztery próbki: a) warstwa maty aerożelowej o grubości 10 mm, b) dwie warstwy maty o łącznej grubości 20 mm, c) trzy warstwy o łącznej grubości 30 mm, d) czterech warstw o łącznej grubości 40 mm. Pomiary wykonano w zakresie temp. od około 0oC do około 50oC Wyniki badań k w funkcji grubości próbki l oraz w funkcji temp. T porównano z takimi samymi badaniami wykonanymi w ostatnich latach przez autorów dla styropianu białego w kropki firmy Termoorganika (Polska) oraz styropianu grafitowego firmy Arbet (Austria) [3-6].
EN
The results of thermal conductivity measurements of the aerogel blanket Porogel Medium Space-Loft manufactured by Aspen Aerogels (USA) were presented. Measurements were made for four samples: a) layer of aerogel blanket with a thickness of 10 mm, b) two layers of blanket with a total thickness of 20 mm, c) three layers with a total thickness of 30 mm, d) four layers with a total thickness of 40 mm. The measurements were carried out in the temperature range from about 0oC to about 50oC. Thermal conductivity test results as a function of sample thickness k(l) and in function of temperature k(T) were compared with the same tests made in recent years by the authors for Polystyrene in Dots manufactured by Termoorganika (Poland) and Styrofoam Graphite manufactured by Arbet (Austria) [2-6].
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki pomiarów przewodności cieplnej k maty aerożelowej o nazwie handlowej Porogel Medium Space- Loft firmy Aspen Aerogels (USA) w zakresie temp. od około 100°C do około 200°C. Badania wykonano w aparacie płytowym Fox 300HT przy czarnych oraz błyszczących brzegach próbki. Pomiary k(T) wykonano dla czterech próbek: a) warstwy maty aerożelowej o grubości 10 mm, b) dwóch warstw maty o łącznej grubości 20 mm, c) trzech warstw o łącznej grubości 30 mm, d) czterech warstw o łącznej grubości 40 mm. Praca jest kontynuacją [9], w której przedstawiono wyniki k(T) dla tej samej maty w zakresie temp. od około 0°C do około 50°C. Wyniki badań k(T) porównano z takimi samymi badaniami wykonanymi przez autorów dla maty ceramicznej Superwool Blanket 607 firmy Thermal Ceramics (ZAMAC - filia w Polsce).
EN
The results of thermal conductivity measurements of the aerogel blanket Porogel Medium Space-Loft manufactured by Aspen Aerogels (USA) in the temperature range from about 100°C to about 200°C were presented. The tests were performed on a Fox 300HT plate apparatus at the black and shiny edges of the sample. Measurements were made for four samples: a) layer of aerogel blanket with a thickness of 10 mm, b) two layers of blanket with a total thickness of 20 mm, c) three layers with a total thickness of 30 mm, d) four layers with a total thickness of 40 mm. The work is a continuation [9], in which the results k(T) for the same mat in the temperature range from about 0°C to about 50°C are presented. The results of k(T) tests were compared with the same tests performed by the authors for the Superwool Blanket 607 ceramic mat by Thermal Ceramics (ZAMAC - branch in Poland).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.