Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulations of Heat Transfer through Multilayer Protective Clothing Exposed to Flame

Puszkarz Adam K., Machnowski Waldemar

Autex Research Journal

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

298--304

EN

In this paper, the safety and thermal comfort of protective clothing used by firefighters was analyzed. Three-dimensional geometry and morphology models of real multilayer assemblies used in thermal protective clothing were mapped by selected Computer-Aided Design (CAD) software. In the designed assembly models, different scales of the resolution were used for the particular layers – a homogenization for nonwoven fabrics model and designing the geometry of the individual yarns in the model of woven fabrics. Then, the finite volume method to simulate heat transfer through the assemblies caused by their exposure to the flame was applied. Finally, the simulation results with experimental measurements conducted according to the EN ISO 9151 were compared. Based on both the experimental and simulation results, parameters describing the tested clothing protective features directly affecting the firefighter’s safety were determined. As a result of the experiment and simulations, comparable values of these parameters were determined, which could show that used methods are an efficient tool in studying the thermal properties of multilayer protective clothing.

2

Zastosowanie aerożeli w materiałach włókienniczych do ochrony przed czynnikami gorącymi

Krzemińska S., Greszta A.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2018

|

nr 1

32--36

PL

W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę aerożeli, ze zwróceniem uwagi na ich bardzo dobre właściwości izolacyjne w porównaniu z innymi materiałami. Wskazano zarówno zalety, jak i wady aerożeli. Przybliżono główne czynniki gorące występujące na stanowiskach pracy jak płomień, promieniowanie cieplne, rozpryski płynnego metalu, kontakt z gorącym przedmiotem i łuk elektryczny. Czynniki gorące sklasyfikowano jako czynniki szkodliwe wpływające na powstawanie mikroklimatu gorącego, na który narażeni są pracownicy instalacji przemysłowych, zajmujący się przerobem metali i stali, pracownicy odlewni szkła i ceramiki, pracownicy przemysłu spożywczego (piekarnie) oraz strażacy i spawacze. Omówiono przykłady zastosowania aerożeli w materiałach włókienniczych wykorzystywanych do ochrony przed czynnikami gorącymi. Dokonano analizy literatury pod kątem możliwości aplikacji aerożeli do włóknin i tkanin. Zamieszczono wybrane metody otrzymywania materiałów kompozytowych, najczęściej z udziałem aerożelu krzemionkowego o hydrofobowej powierzchni. Zwrócono uwagę na trwałość właściwości aerożelu po działaniu czynnika gorącego.

EN

The paper discusses the general characteristics of aerogels, with paying attention to very good insulation properties compared to other materials. Both the advantages and the disadvantages of aerogels were highlighted. The main heat factors occuring at workstations, such as a flame, thermal radiation, liquid metal splashes, contact with hot object and arcs, were approximated. Heat factors were classified as hazardous agents that affect the formation of hot microclimates, to which industrial workers, metal and steel workers, glass and ceramics workers, food service workers (bakeries) as well as firefighters and welders were exposed. Examples of aerogels used in textile materials for the protection against heat agents were discussed. Literature was analyzed for potential applications of aerogels to nonwovens and fabrics. Selected methods of obtaining composite materials, most commonly with silica aerogels with the hydrophobic surface. Attention was paid to the durability of aerogels properties after heat treatment with.

3

Założenia materiałowe i konstrukcyjne dla aktywnej odzieży chroniącej przed czynnikami gorącymi ze stopami z pamięcią kształtu (SMA)

Bartkowiak G., Dąbrowska A., Greszta A., Łężak K.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2018

|

nr 6

22--27

PL

Stopy z pamięcią kształtu (SMA) stanowią grupę materiałów inteligentnych, które pod wpływem bodźca temperaturowego są zdolne do samoistnej i odwracalnej zmiany swojego kształtu. W niniejszej publikacji przedstawiono podstawowe założenia materiałowe i konstrukcyjne dla aktywnej odzieży ochronnej z elementami SMA, przeznaczonej do ochrony przed czynnikami gorącymi i płomieniem. Implementacja odpowiednio przygotowanych stopów z pamięcią kształtu do odzieży pozwoli na aktywne dostosowanie jej poziomu ochrony do istniejącego zagrożenia, bez konieczności stosowania grubych, ciężkich układów materiałów. Odzież ta może stanowić zatem alternatywę dla obecnie stosowanej odzieży ochronnej, która przeważnie jest ciężka, wykonana na całej powierzchni z układów materiałów zapewniających jednakowy, wysoki poziom ochrony.

EN

Shape memory alloys (SMA) are a group of intelligent materials that are capable to self-contained and reversible change of shape under the influence of temperature impulse. This publication presents the basic material and constructional assumptions for the active protective clothing with SMA elements, destined to protect against heat and flame.The implementation of suitably prepared shape memory alloys for clothing will allow for an active adaptation of its protection level to the existing threat, without the need of using the thick, heavy material sets. Therefore, this clothing can be an alternative to the currently used protective clothing, which is usually a heavy, overall made of material sets that provides a uniform, high level of protection.

4

Metody badań odporności hełmów ochronnych na działanie promieniowania podczerwonego

Jachowicz M.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2016

|

Vol. 41, nr 1

55--65

PL

Cel: W artykule przedstawiono opracowane metody badań i wyniki pomiarów przeprowadzonych z ich użyciem w zakresie temperatury powierzchni i zdolności odbijania promieniowania cieplnego przez hełmy ochronne dostępne aktualnie na rynku. Przedstawiono również wyniki pomiarów wartości mocy promieniowania cieplnego za pomocą radiometru na stanowiskach pracy, gdzie występuje podwyższony stopień promieniowania podczerwonego. Wprowadzenie: Środki ochrony głowy i twarzy są jednymi z najbardziej rozpowszechnionych rodzajów sprzętu ochronnego. Często pracownicy są zobowiązani do stosowania ich na tzw. gorących stanowiskach pracy. W takich miejscach poza źródłami intensywnego promieniowania podczerwonego występują także: iskry, możliwość kontaktu z płomieniem oraz zagrożenia mechaniczne. Stanowiska gorące znajdują się m.in. w hutach, odlewniach, oraz podczas gaszenia pożarów. Poza bezpośrednim zagrożeniem dla głowy człowieka oraz skutkami jego długotrwałego narażenia na ciepło występuje także niebezpieczeństwo utarty przez hełm podstawowych właściwości mechanicznych takich jak zdolność amortyzacji czy odporność na przebicie. Metody: W hełmach ochronnych w tej chwili rzadko wykorzystuje się specjalne zabezpieczenia przed promieniowaniem cieplnym. Jedynie hełmy strażackie wykazują się odpornością w tym zakresie, ale uzyskana ona jest min. poprzez użycie warstw izolujących, co znacznie podnosi masę i środek ciężkości. W przypadku środków ochrony oczu i twarzy stosuje się między innymi filtry w postaci pojedynczych warstw metalicznych odbijających promieniowanie. Są one wytwarzane bardzo często metodami PVD (Phisical Vapour Deposition). Istnieje także możliwość naniesienia powłoki refleksyjnej składającej się z wielu składników, która może mieć charakter gradientowy lub warstwowy. Aby zastosować podobny sposób zabezpieczenia przed promieniowaniem cieplnym do intensywnie użytkowanych ochron głowy stosowanych np. przez strażaków i służby ratownicze niezbędne jest opracowanie metod badań, które pozwolą na ocenę ich właściwości ochronnych. Konieczna jest także ocena parametrów środowiska pracy. Wnioski i znaczenie dla praktyki: Należy się spodziewać, że zastosowanie powłok tego typu zmniejszy znacząco wzrost temperatury zarówno wewnątrz hełmu, jak i na jego powierzchni. Umożliwi to dłuższe przebywanie człowieka w środowisku zagrożenia, a także nie będzie powodowało zmniejszenia parametrów ochronnych w zakresie odporności mechanicznej sprzętu, który traci swoje właściwości wraz ze wzrostem temperatury materiałów użytych w jego konstrukcji.

EN

Aim: The paper identifies developed research methods and results from measurements performed to assess the surface temperature and thermal radiation reflectivity of protective helmets, currently available on the market, as well as the determination of thermal radiation strength values using a radiometer in workplaces where the level of infrared radiation is heightened. Introduction: Head and face protection affords some of the most widespread type of protective equipment available. Use of such equipment by employees is mandatory in so-called “hot workplaces”. In such places, apart from sources of intense infrared radiation, the presence of hazards includes; sparks, possibility of contact with flame and danger from mechanical equipment. Hot workplaces are found in steel mills, foundries and encountered during firefighting operations. Apart from a direct threat to the human head and consequence of prolonged exposure to heat, the helmet is also at risk of losing its basic mechanical properties such as shock absorption or resistance to puncture. Methods: Present day protective helmets are rarely safeguarded against thermal radiation. Only helmets designed for use by firefighters exhibit such safeguards. This is achieved, among others, through the use of insulating layers, which considerably increase the mass and centre of gravity. In the case of eye and face protection, among other things, filters are used in the form of a single metallic layer, which reflect radiation and are very often produced by Physical Vapor Deposition (PVD) methods. It is also possible to apply a reflective coating made up from multiple ingredients, which may be layered or inclined in character. In order to provide similar protection against thermal radiation for intensively used headgear, utilized by firefighters and emergency rescue services, it is necessary to develop testing methods, which will enable the evaluation of protective properties. It is also necessary to evaluate parameters of the working environment. Conclusions and relevance to practice: It is expected that the use of above mentioned coatings will significantly reduce the rising temperature, both inside the helmet and on its surface. Untreated equipment exposed to an increase in temperature tends to lose protective mechanical qualities. Coating treatment of helmets will mitigate the deterioration of protective attributes and will make it possible for humans to endure a hazardous environment for longer periods.

5

Wpływ rozwiniętej powierzchni opromieniowanego wymiennika na przejmowanie ciepła

Morel S.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 9

61--64

PL

Ustalono wpływ stanu rozwinięcia opromieniowanej powierzchni wymienników ciepła na wartości strumienia ciepła unoszonego z wodą przepływającą przez wymienniki umieszczone w komorze pieca elektrycznego. Nacięcie rowków o głębokości 0,5 i 0,8 mm na obwodzie rurowych wymienników ciepła o średnicy 45 mm i długości 300 mm spowodowało ponad dwukrotny wzrost powierzchni wymiany ciepła i odpowiednio w zależności od głębokości rowków około 2 i 1,5 krotny wzrost strumienia ciepła unoszonego z wodą względem wartości uzyskanych w wymiennikach o gładkich powierzchniach.

EN

It the influence of state of radiationed surface of heat convectors on values of heat stream carried away with water which flowed through convectors situated furnace chamber was fixed. Cutting ditches with depth 0.5 and 0.8 mm which are on the surface of heat convectors which diameter is 45 mm and length is 300 mm caused more than double increase of surface and in dependence of ditches depth relatively 2 and 1,5 times increased the heat stream carried away with water.

6

Model numeryczny sprzężonych procesów cieplnych występujących w zamkniętym stacjonarnym polu z generacją ciepła

Ryfa A., Smołka J., Buliński Z., Będkowski M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 3

433--440

PL

W pracy opisano sprzężony trójwymiarowy model matematyczny wymiany ciepła w szafach elektrycznych. Model obejmuje generację ciepła na skutek przepływu prądu elektrycznego, promieniowanie cieplne (wewnątrz i na zewnątrz szafy), konwekcję naturalną oraz przewodzenie ciepła w elementach przewodzących i konstrukcyjnych wewnątrz szafy. W opisywanym modelu pola elektromagnetyczne i cieplno-przepływowe są dwustronnie sprzężone, co oznacza, że rozwiązywane są iteracyjnie. Takie podejście wymaga wzajemnej wymiany danych między modelami składowymi, ale pozwala na uzyskanie dokładnego rozwiązania. Opracowany model został użyty do symulacji pola temperatury w laboratoryjnej rozdzielnicy elektrycznej zasilanej prądem zmiennym. Model został zwalidowany za pomocą pomiarów temperatury dla różnych poziomów temperatur.

EN

The paper deals with a coupled 3-D mathematical model of heat transfer in an electrical switchbox. The model encompasses heat generation due to electric current flow, radiation (internal and external), natural convection and thermal conduction in conductive and constructional elements inside the switchbox. In the developed model, the electromagnetic and thermal-fluid fields are bilateral coupled. It means that solution is iterative. Such an approach requires both the electromagnetic and fluid flow model to be solved iteratively because of the data transfer between them. The proposed model was used for the simulation of the temperature field in the electric switchbox powered with an alternative current. the model was validated using temperature measurements for several temperature values.

7

Exact solution of MHD mixed convection periodic flow in a rotating vertical channel with heat radiation

Singh K. D.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2013

|

Vol. 18, no. 3

853--869

EN

Magnetohydrodynamic (MHD) mixed convection flow of a viscous, incompressible and electrically conducting fluid in a vertical channel is analyzed analytically. A magnetic field of uniform strength is applied perpendicular to the planes of the channel walls. The fluid is acted upon by a periodic variation of the pressure gradient in the vertically upward direction. The temperature of one of the plates is non-uniform and the temperature difference of the walls of the channel is high enough to induce heat transfer due to radiation. The fluid and the channel rotate in unison with an angular velocity about the axis normal to the plates of the channel. An exact analytical solution of the problem is obtained. Two cases of small and large rotation have been considered to assess the effects of different parameters involved in the flow problem. The velocity field, the amplitude and the phase angle of the shear stress are shown graphically and discussed in detail. During analysis it is found that the flow problem studied by Makinde and Mhone (2005) is incorrect physically and mathematically.

8

Zasady diagnostyki rozdzielnic nn przy zastosowaniu kamer termowizyjnych

Kuczyński K., Dymny G.

Elektro Info

|

2013

|

nr 6

62--64

9

System klimatyzacji z promiennikami stropowymi

Pisarev V., Ziemniak N.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 4

193--203

PL

Ogrzewanie powietrzne z wykorzystaniem promienników stropowych jest realizowane poprzez wzrost temperatury przegród budowlanych w pomieszczeniu przy jednoczesnym zmniejszeniu temperatury powietrza wewnętrznego. Sytuacja ta nie ma wpływu na samopoczucie przebywających wewnątrz ludzi, gdyż temperatura odczuwalna, wyliczana jako średnia z temperatury powietrza wewnętrznego oraz temperatury powierzchni otoczenia, nie ulega zmianie [1]. Wzrost temperatury przegród pomieszczenia wynika z faktu, że stropowe promienniki płytowe większość swej energii cieplnej (60÷70%) oddają przez promieniowanie cieplne (za pomocą fal elektromagnetycznych). Promieniowanie cieplne po dotarciu na powierzchnię danych elementów otoczenia (ludzi, obiektów stałych, tj. maszyny, meble itp.) jest przez nie pochłaniane i wytwarza w nich ciepło. Powolne i ciągłe oddawanie ciepła zapewnia równomierny rozdział energii bez przeciągów i unoszenia się cząstek kurzu. Rozwiązanie to zapewnia obniżenie strat ciepła budynku (poprzez zmniejszenie różnicy między temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną) jak i obniżenie energii zużywanej na ogrzewanie. W artykule przedstawiono promienniki stropowe pod względem ogrzewania pomieszczeń. Przeanalizowano sposób działania promienników oraz ukazano główne ich zalety. Przedstawiono także zasady projektowania systemu klimatyzacji z promiennikami stropowymi z ogrzewaniem powietrznym. Ukazano przebieg zmian stanu powietrza klimatyzacyjnego na wykresie i-x powietrza wilgotnego oraz opracowano schemat omawianego systemu. W sposób teoretyczny opracowano wstępną metodę projektowania zmian stanu powietrza klimatyzacyjnego na wykresie i-x powietrza wilgotnego w okresie zimowym dla dwóch pomieszczeń. Pokazano analizę obliczeniową dla opisanego przypadku, po czym, na podstawie otrzymanych wyników sporządzono wykres i-x powietrza wilgotnego oraz dobrano odpowiednie panele chłodząco-grzejne firmy Zehnder, pokrywające zapotrzebowanie zarówno na ciepło (zimą), jak i chłód (latem).

EN

This paper presents the radiant ceiling in terms of heating. The emission of the radiation is achieved by having heated water flow through the tubes. They emit a large proportion of their heat by radiation what provides to increase the surface temperatures of the room, the air temperature is normally reduced by 3 K and still achieves comfortable internal temperature conditions. Radiant ceiling panels create healthy warmth without air movement and consequently without raising dust. The paper presents the principles of designing an air conditioning system with radiant ceiling heating air. Shown the state changes of air conditioning in the chart h-x of humid air and the developed scheme of the system. In a theoretical way, developed a preliminary design method of changes the state of the air conditioning in the chart h-x humid air in the winter for two rooms. Presented computational analysis of this case. Then on the basis of the results, plotted chart h-x of humid air and selected opportunely Zehnder’s heating and cooling panels which overlapping demand for both heat (in winter) and the cold (in summer).

10

Model pasmowy promieniowania gazów w piecu pokrocznym

Gołdasz A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 11

646-649

PL

W pracy przedstawiono trójwymiarowy model wymiany ciepła podczas nagrzewania wsadu w piecu pokrocznym. Radiacyjną wymianę ciepła realizowano opierając się na modelu pasmowym promieniowania gazów. Analizowano wpływ promieniowania spalin na pole temperatury nagrzewanego wsadu. Do obliczeń zastosowano metodę elementów skończonych.

EN

Three dimensional numerical heat transfer model of charge heating in the walking beam furnace has been presented. The band emission model of gas radiation was used to modelling of the heat transfer in the furnace chamber. Finite element method was used to solve the problem.

11

Emisja długofalowego promieniowania cieplnego z obudowy budynków do otoczenia

Jaworski J.

Polska Energetyka Słoneczna

|

2003

|

nr 3

18-21

PL

W arykule przedstawione zostały zagadnienia promieniowania cieplnego, w tym podstawowy model tego promieniowania - promieniowanie czarne, wraz z odniesieniem do niego promieniowania ciał rzeczywistych. Dalej przedstawiono emisję promieniowania z powierzchni dyfuzyjnych, a następnie rozważono problem emisji netto promieniowania cieplnego z obiektu w otoczeniu. Właściwe określenie temperatury otoczenia i jego ukształtowania, tworzącego scenę termograficzną, jest bardzo istotne przy detekcji promieniowania i bilansach energii w układzie budynek otoczenie.

12

Promieniowanie płomienia olejowego

Zajdel A.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2003

|

nr 3

8-12

PL

Zaprezentowano wyniki pomiarów i obliczeń parametrów decydujących o intensywności promieniowania cieplnego płomieni olejowych. Analizowano wpływ stosunku nadmiaru powietrza oraz warunków rozpylania na następujące parametry uzyskiwanych płomieni: temperatura, rozmiary, emisyjność i emisja własna promieniowania. Badania przeprowadzono w doświadczalnej komorze spalania o wydajności cieplnej 50 kW, a stosowanym paliwem był olej napędowy. Badania wykazały, że zakres wartości, jakie mogą przyjmować parametry radiacyjne płomieni jest bardzo szeroki a zasadniczy wpływ mają na to analizowane parametry spalania.

EN

Results of measurements and calculations of oil flame parameters influencing heat radiation intensity are presented. Following flame parameters were analyzed: temperature, size, emissivity and emission of radiation. Influence of two parameters of combustion process: air excess ratio and atomization conditions, on the radiative parameters of oil flame was examined. Experiments were performed in laboratory combustion chamber with thermal power of about 50 kW and with diesel oil used as a fuel. It was found that radiative parameters of oil flame can varied within wide range of values. Combustion parameters, also which were tested, have crucial influence on flame radiation intensity.

13

Promieniowanie cieplne w kabinach kierowców kopalnianych wozów samojezdnych

Drenda J., Domagała L., Różański Z.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2000

|

nr 15

129-142

PL

W referacie przedstawiono wyniki pomiarów rozkładów temperatury powierzchni wewnątrz kabin operatorów wozów samojezdnych. Wyznaczono średnie wartości temperatur promieniowania cieplnego wnętrza kabin. Na podstawie parametrów fizycznych powietrza określono stan warunków klimatycznych we wnętrzu kabin klimatyzowanych i bez klimatyzacji.

EN

The results of the temperature distribution measurements inside the operator cabins of the mine trucks are presented in the paper. The average temperature values of the heat radiation inside the cabins were calculated. On the basis of the physical parameters the climate conditions inside cabins with and without air-conditioning were determined.

14

Application of the boundary element method in radiation

Białecki R.A., Grela Ł.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

1998

|

nr 2

351-364

EN

Two applications of the bonduary element technique to radiative analysis are discussed: radiation in participating media and the presence of concave, self irradiating cavities in heat conducting bodies. When compared with classic Hottel's zoning approach, BEM leads to shorter computing times. This is achieved because the most time consuming procedure of Hottel's approach, volume integration, can be avoided. Additionally, instead of multiple integrals only a single integration ought to be performed. The paper presents a general, self adaptive quadrature capable of evaluating integrals over the elements located close to the observation point. The paper shows also an original technique of coupling heat radiation and conduction. Both problems are solved by using BEM. Static condensation of linear unknowns before entering the iterative loop, makes this approach very efficient. Numerical examples are included.

PL

Rozpatrzono dwa zastosowania metody elementów brzegowych (MEB) w zagadnieniach promieniowania ciepła: transmisja promieniowania w ośrodku optycznie czynnym i przewodzenia ciepła w ciałach zawierających promieniujące wnęki. Czas obliczeń przy zastosowaniu MEB jest krótszy niż w klasycznej metodzie strefowej Hottela. W MEB unika się całkowania po obiętości, czyli najbardziej czasochłonnego etapu metody Hottela. Dodatkowo, w miejsce całek wielokrotnych obliczanych w metodzie strefowej, w MEB oblicza się całki jednokrotne, W artykule zaprezentowano ogólną, adaptacyjną klawiaturę do obliczeń całek po elementach leżących blisko punktu obserwacji. Przedstawiono także oryginalną procedurę sprzęgania zadań promieniowania we wnękach i przewodzenia w ściankach tworzących tę wnękę. Oba problemy cząstkowe rozwiązywane są metodą elementów brzegowych. Przed rozpoczęciem procesu iteracyjnego rozwiązywania równań bilansu ciepła, eliminowane są liniowe niewiadome. Wykorzystuje przy tym technikę statystycznej kondensacji. Procedura taka prowadzi do znacznego skrócenia czasu obliczeń. Artykuł zawiera przykłady numeryczne.