Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wymiana ciepła w lufie armaty przeciwlotniczej w czasie strzelań amunicją ćwiczebną oraz bojową - porównanie wyników obliczeń

Koniorczyk Piotr, Zieliński Mateusz, Surma Zbigniew

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2023

|

R. 52, z. 165

23--39

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych wymiany ciepła w ściance lufy wykonanej ze stali 30HN2MFA ar-maty przeciwlotniczej kalibru 35 mm podczas strzelań amunicją bojową oraz ćwiczebną. Obliczenia wykonano dla pojedynczego strzału oraz sekwencji siedmiu strzałów dla dwóch rodzajów amunicji 35x228 mm: z pociskiem podkalibrowym FAPDS-T oraz z pociskiem ćwiczebnym TP-T. Lufę o długości 3150 mm podzielono na 6 stref i w każdej z nich obliczono temperaturę w funkcji czasu wzdłuż grubości ścianki lufy podczas strzelań. Wyniki porównano dla obu rodzajów amunicji.

EN

The paper presents results of numerical simulations of heat transfer in the 35 mm anti-aircraft gun barrel wall made of 30HN2MFA steel during firing with combat and practice ammunition. Calculations were made for a single shot and a sequence of seven shots for two types of ammunition 35x228 mm: with FAPDS-T projectile and TP-T practice projectile. The 3150 mm long barrel was divided into 6 zones and in each zone the temperature versus time was calculated along the barrel thickness during firing. The results were compared for both types of ammunition.

2

Selected Aspects of Heat Transfer Study in a Gun Barrel of an Anti-Aircraft Cannon

Zieliński Mateusz, Koniorczyk Piotr, Surma Zbigniew, Preiskorn Marek, Sienkiewicz Judyta

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 2 (52)

73--86

EN

The paper presents the results of computer simulations of the transient heat flow in the barrel wall of a 35 mm caliber cannon for a single shot and a sequence of seven shots for a selected 30HN2MFA barrel steel. It was assumed that the inner surface of the barrel does not have a protective layer of chromium or nitride. When calculating heat transfer in a barrel, constant and temperature variable values of thermal conductivity, specific heat and density (in the range from RT (Room Temperature) up to 1000℃) in the 30HN2MFA steel were assumed. The test results were compared for both cases. A barrel with a total length of 3150 mm was divided into 6 zones (i = 1,…, 6) and in each of them, the heat flux density was calculated as a function of the time 𝑞̇𝑖(𝑡) on the inner surface of the barrel. In each zone, the heat transfer coefficient, as a function of the time hi(t) and bore gas temperature as a function of the time Tg(t) to the cannon barrel for given ammunition parameters, was developed. A calculating time equaling 100 ms per single shot was assumed. The results of the calculations were obtained using FEM implemented in COMSOL Multiphysics ver. 5.6 software.

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowych nieustalonego przepływu ciepła w ścianie lufy armaty kalibru 35 mm dla pojedynczego strzału i sekwencji siedmiu strzałów dla wybranej stali lufowej 30HN2MFA. Założono, że wewnętrzna powierzchnia lufy nie posiada ochronnej warstwy chromu lub azotku. Przy obliczaniu wymiany ciepła w lufie przyjęto stałe oraz temperaturowo zmienne wartości przewodności cieplnej, ciepła właściwego i gęstości (w zakresie od temperatury pokojowej (Room Temperature) do 1000℃) dla stali 30HN2MFA. Wyniki badań porównano dla obu przypadków. Lufa o łącznej długości 3150 mm została podzielona na 6 stref (i=1,…,6) i w każdej z nich obliczono gęstość strumienia ciepła w funkcji czasu 𝑞̇𝑖(𝑡) na wewnętrznej powierzchni lufy. W każdej strefie obliczono współczynnik przejmowania ciepła w funkcji czasu ℎ𝑖 (𝑡) oraz temperatury gazów prochowych w funkcji czasu 𝑇𝑔(𝑡) w lufie armaty dla zadanych parametrów amunicji. Dla pojedynczego strzału do obliczeń przyjęto czas równy 100 ms. Wyniki obliczeń uzyskano za pomocą MES zaimplementowanego w oprogramowaniu COMSOL Multiphysics ver. 5.6.

3

Odporność termiczna betonowych nawierzchni lotniskowych

Nita Piotr, Linek Małgorzata, Poświata Adam

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol, 52, iss. 2

89--100

PL

W eksploatacji betonowych nawierzchni lotniskowych często występuje zjawisko powstawania początkowo niewielkich powierzchniowo i stosunkowo płytkich odspojeń przypowierzchniowej warstwy betonu. Może to być wynikiem naturalnych i wymuszonych oddziaływań temperatury na nawierzchnię. Rezultatem tych oddziaływań są naprężenia termiczne powstające w płycie betonowej oraz inne zjawiska zachodzące w strukturze betonu. Znaczące są tu zjawiska związane z przemieszczaniem się pary wodnej w przekroju płyty oraz powiązane z wymienionymi procesy skutkujące defektami struktury betonu. Defekty struktury płyty są efektem kompleksowego oddziaływania zjawisk: termicznych, wilgotnościowych i wytrzymałościowych, które uznano za stymulatory uszkodzeń.

EN

Concrete airfield pavements can frequently suffer from initially small and relatively shallow delamination of the subsurface concrete layer. It may be due to natural and forced temperature impact on the pavement. As a result of these impacts, thermal stresses and other phenomena are formed in the concrete slab. The significant phenomena are those related to the movement of water vapour in the slab cross-section and the associated processes leading to defects of the concrete structure. They are due to the complex interaction of various phenomena: thermal, humidity and strength that were considered damage stimulants.

4

Symulacje numeryczne pól temperatury w niechłodzonej dyszy silnika rakietowego przeciwlotniczej rakiety krótkiego zasięgu z wkładką w przekroju krytycznym wykonaną z różnych materiałów

Zieliński Mateusz, Koniorczyk Piotr, Zmywaczyk Janusz, Preiskorn Marek

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2021

|

Vol. 70, nr 1

15--30

PL

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.

5

Multiphysics simulation and shed structure optimization of catenary icing insulator

Wang Sihua, Wang Junjun, Zhou Lijun, Chen Long, Zhao Lei

Archives of Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 70, nr 3

675--688

EN

It is not easy to make the insulators of the railway catenary for the dry and cold environment of the icy Qinghai-Tibet plateau, without causing serious ice-related flashover accidents. To study the operating status of catenary icing insulators, a two-dimensional icing model of catenary cantilever insulators was established based on the winter environmental characteristics of the Golmud station on the Qinghai-Tibet Railway. Compared different directions of ice growth, the spatial electric field distribution, and surface temperature distribution characteristics of icing insulators were analyzed by multi-physical field coupling simulation. The results show that as the thickness of the ice layer increases and the length of the icicle increases, the field intensity of the insulator gradually increases, and the surface temperature continues to rise. When the ice edge grows vertically downward, the electric field intensity of the insulator is the smallest, and the electric field intensity is the largest when the ice edge grows horizontally. Although the surface temperature of the insulator will rise with the increase of icing degree, it is lower than the freezing point and will not have a great impact on insulation performance. Secondly, when the cantilever insulator is arranged obliquely, the increase in the inclination angle will cause the electric field to increase and the temperature to rise slightly, so the inclination angle of the oblique cantilever should be reduced as much as possible during installation. Finally, the insulator with better insulation performance is obtained by optimizing the structure of the flat cantilever insulator.

6

Analysis of temperature-field and stress-field of steel plate concrete composite shear wall in early stage of construction

Sun Yun, Guo Yaojie

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

351--366

EN

To study the influence of temperature field and stress field on the cracking of the small thickness steel plate concrete composite shear wall (SPCW) in the early stage of construction. The temperature field and stress field of a 400 mm thickness SPCW was monitored and simulated through experimental research and numerical simulation. Moreover, a series of parameter analyses were carried out by using ANSYS to investigate the distribution of temperature field and stress field of SPCW. Based on the analysis results, some suggestions are put forward for controlling the cracking of SPCW in the early stage of construction. The results show that the temperature stress of 400 mm thickness SPCW in the early stage of construction is small, and there is no crack on the wall surface. For SPCW with thickness less than 800mm, the temperature stress caused by hydration heat in the early stage of construction is small, and the wall will not crack. The parameters such as wall thickness, steel plate thickness, boundary condition and stud space significantly influence the temperature field and stress field distribution of the small thickness SPCW in the early stage of construction, and reasonable maintenance measures can avoid cracking.

7

Study of the temperature field and the thermo-elastic state of the multilayer soil-steel structure

Kovalchuk Vitalii, Hnativ Yuriy, Luchko Joseph, Sysyn Mykola

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2020

|

Vol. 19, no. 1

65--78

EN

The technology of renewal of metal corrugated structures allows efficient and economical reconstruction of existing reinforced concrete structures by the method of encapsulation. However, such structures can be exposed to adverse temperature effects that in combination with traffic loadings could influence the operational reliability of the structures. This article deals with the method of evaluation of the stress-strain state of a three-layer cylindrical structure. The technique is based on the thermo-elasticity theory. The study is performed in two steps: determining the temperature field of a structure, and then calculating the temperature stresses and deformations. As a result of calculations, it was established that the level of temperature field and stresses in a three-layer structure caused by the maximum and minimum ambient temperatures can reach a significant level.

PL

Technologia wzmacniania istniejących żelbetowych obiektów inżynierskich elementami z blachy falistej umożliwia ich sprawną i ekonomiczną naprawę. Niemniej jednak, takie konstrukcje mogą być narażone na niekorzystne oddziaływanie temperatury, co w połączeniu z obciążeniem ruchem może wpływać na ich niezawodność. W artykule przedstawiono metodę wyznaczenia stanu naprężeń i odkształceń w trzywarstwowej konstrukcji o przekroju kołowym. Przedstawiona metodologia jest oparta na teorii termosprężystości. Praca została podzielona na dwa etapy: określenie pola temperatury w obrębie konstrukcji, a następnie obliczenie naprężeń termicznych i odkształceń. W wyniku obliczeń ustalono, że wartości pola temperatury oraz naprężeń wywołane w konstrukcji przez wpływ maksymalnych i minimialnych temperatur otoczenia mogą okazać się istotne.

8

Modeling of Heat Engineering Parameters of Casting and Rolling Complexes Work

Biryukov A., Ivanova A.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 3

11--14

EN

The paper consists the problem of developing a scientific toolkit allowing to predict the thermal state of the ingot during its formation in all elements of the casting and rolling complex, between the crystallizer of the continuous casting machine and exit from the furnace. As the toolkit for the decision making task the predictive mathematical model of the ingot temperature field is proposed. Displacement between the various elements of the CRC is accounted for by changing the boundary conditions. Mass-average enthalpy is proposed as a characteristic of ingot cross-section temperature state. The next methods of solving a number of important problems with the use of medium mass enthalpy are developed: determination of the necessary heat capacity of ingots after the continuous casting machine for direct rolling without heating; determination of the rational time of alignment of the temperature field of ingots having sufficient heat capacity for rolling after casting; determination of the total amount of heat (heat capacity) required to supply the metal for heating ingots that have insufficient amount of internal heat.

9

Vibration of skew plate with circular variation in thickness and Poisson’s ratio

Sharma A.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 22, nr 1

49--58

EN

The present study analyzes the natural vibration of non homogeneous visco elastic skew plate (parallelogram plate) with non uniform thickness under temperature field. Here non homogeneity in the plate's material arises due to circular variation in Poisson's ratio. Also the circular variation in thickness causes non uniformity in the shape of the plate. Bi linear temperature variation on the plate along both the axes is being viewed. The equation of motion related to frequency modes are solved by Rayleigh Ritz method. The findings of the present analysis are presented with the help of tables.

10

Analysis of thermal cycles and phase transformations during multi-pass ARC weld surfacing of steel casts taking into account heat of the weld

Winczek J., Gucwa M., Makles K.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2018

|

Vol. 17, nr 1

89--100

EN

In this work, a model of phase transformations during multipass weld surfaced steel casts is presented. In the temperature field calculation algorithm, the influence of the heat of overlaying beads and a self-cooling of previously overlayed beads have been taken into account. The fusion area, full and part transformation zones, by solidus, A1 and A3 and A A1 temperatures has been determined, respectively. The temperatures of the beginning and the end of the phase changes during cooling were determined on the basis of the time-temperature-transformation welding diagram. In the phase change kinetic description, the JMAK law and KM formula were used. Theoretical considerations are illustrated by example of volume share calculations of particular structural components during the weld surfaced 230-450 W steel cast. The results of computation in the graphical forms are presented: welding thermal cycle diagrams and structural share change histories at selected points, as well as temperature and the phase share distributions in cross section.

11

Modeling of dynamics of big size ZnGeP2 crystal growth by vertical Bridgman technique

Philippov M., Babushkin Y., Efimov S., Zamyatin S., Rudnicki V., Trofimov A., Gribenyukov A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2018

|

Vol. 66, nr 3

283--290

EN

The results of a modelling of big size single crystal ZnGeP2 growth dynamics in the multi-zone thermal installation based on the vertical variant of the Bridgman technique are given. Trustworthiness of the results modeling is achieved by means of creation of the mathematical model taking into account the particularities of the installation as well as the changes in installation work volume during crystallization. Temperature field changes during crystal growth by numerical technique were examined. It is demonstrated that growth container moving has a significant impact on temperature field in work volume and crystallization isotherm local position. Thus, the actual crystal growth rate differs from the nominal velocity of growth container moving. The data received as a result of modelling should be taken into account in new equipment designing, crystallization process control system development and crystal growth experiments planning.

12

Modelowanie spawalniczego źródła ciepła w procesie spawania hybrydowego

Rochalski D., Golański D., Chmielewski T.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 10

98--103

PL

Bardzo szybki rozwój technik komputerowych umożliwia obecnie analizę naprężeń spawalniczych dla większości procesów spawania. Dość dobrze opisane są rodzaje spawalniczych modeli źródeł ciepła, które są niezbędne dla wyznaczenia pola temperatury podczas spawania. Występujący przy spawaniu gradient temperatury jest jedną z głównych przyczyn powstawania naprężeń spawalniczych, które mogą znacząco wpływać na trwałość eksploatacyjną złączy spawanych. Stąd, modelowanie pola temperatury przy spawaniu jest jednym z niezbędnych elementów służących oszacowaniu odkształceń i naprężeń w konstrukcjach spawanych. Procesy spawania hybrydowego należą do nowej grupy odmian spawania łączących ze sobą najczęściej dwie klasyczne metody spawania jak np. spawanie laserowe i spawanie GMA czy spawanie plazmowe i spawanie GMA. Modelowanie naprężeń spawalniczych w tego typu odmianach spawania wymaga zdefiniowania nowego rodzaju modelu źródła ciepła łączącego skoncentrowany strumień energii z klasycznym źródełem ciepła, jakie występuje w łuku elektrycznym. W pracy przedstawiono próbę opisu modelu spawalniczego źródła ciepła dla spawania hybrydowego w odmianie łuk plazmowy (spawanie plazmowe) + łuk klasyczny (spawanie GMA). W tym celu zbudowano przestrzenny model numeryczny (MES) dwóch płyt stalowych spawanych doczołowo metodą hybrydową (plazma+GMA). Zamieszczono wyniki symulacji numerycznej pola temperatury powstającego przy spawaniu hybrydowym dla zaproponowanego hybrydowego modelu spawalniczego źródła ciepła. Przeprowadzono dyskusję wyników w odniesieniu do kształtu spoiny hybrydowej uzyskanej dla identycznych parametrów procesu spawania hybrydowego.

EN

The rapid development of computer technology now allows for analysis of welding stresses for most welding processes. The types of welding heat sources that are necessary to determine the temperature field during welding are well described. The temperature gradient that occurs during welding is one of the major causes of welding residual stresses that can significantly affect the service life of welded joints. Hence, modeling the temperature field during welding is one of the necessary elements for estimating deformation and stresses in welded constructions. Hybrid welding processes belong to a new group of welding variants that combine most commonly two conventional welding methods, such as laser welding and GMA welding or plasma welding and GMA welding. Modeling of welding residual stresses in this type of welding requires the definition of a new type of heat source model combining a concentrated stream of energy with the classical heat sources present in the welding arc. The paper presents an attempt to describe the model of heat source used in hybrid welding combining the plasma arc (plasma welding) and electric arc (GMA welding). For this purpose, a 3D numerical model (FEM) of two hybrid welded (plasma+GMA) steel plates was used. The results of the numerical simulations of the temperature field generated by hybrid welding for the proposed hybrid heat source model are presented. Discussion of the results with respect to the shape of the hybrid weld obtained for identical parameters of the hybrid welding process was discussed.

13

Modele spawalniczych źródeł ciepła w analizie pola temperatury

Rochalski D., Golański D., Chmielewski T.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 5

109--116

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę podstawowych rodzajów modeli spawalniczych źródeł ciepła wykorzystywanych w analizie pola temperatury. Pierwsza część pracy obejmuje genezę modeli źródeł ciepła przy spawaniu oraz opis takich modeli jak model płaski dyskowy, oraz model podwójnie elipsoidalny Goldaka. W dalszej części pracy przedstawiono przykłady zbudowanych modeli numerycznych spawanych płyt, w których zaimplementowano cztery różne modele źródeł ciepła: dyskowy, podwójnie elipsoidalny, prostopadłościenny i hybrydowy. Zobrazowano wyniki obliczeń numerycznych (MES) w postaci rozkładów pola temperatury w analizowanych modelach oraz dokonano porównania otrzymanych wyników.

EN

The paper presents the characterization of basic types of welding power heat sources used in the analysis of temperature field. The first part of the paper contains the genesis of heat source models used for welding processes. It describes mainly the flat disk and double-ellipsoid Goldak models. The second part of the paper presents as an example numerical (FEM) models of welding heat sources. Four types of disk, double-elispsoid, cuboid and hybrid models were constructed. The results of temperature field obtained from these models were presented and analyzed in comparison to each other. The results of temperature distribution show that it is very important to select adequate type of heat source model for the simulation of a welding process.

14

Termiczne ograniczenia pracy układów napędowych z silnikami indukcyjnymi dwuklatkowymi

Mróz J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 8

175--179

PL

W artykule przedstawiono wyniki nagrzewania silnika indukcyjnego dwuklatkowego podczas załączenia z zablokowanym wirnikiem. Obliczenia pola temperatury wykonano za pomocą modelu 3D z siecią cieplną uzyskaną metodą bilansów elementarnych. Wobec wysokich kosztów badań eksperymentalnych związanych z przygotowaniem silnika i stanowiska pomiarowego pomiary zostały ograniczone do zarejestrowania zmian temperatury w kilku punktach pozapakietowej części wirnika przy zasilaniu silnika z zablokowanym wirnikiem.

EN

The results of heating of the double-cage induction motor during the start-up with a blocked rotor are presented in the paper. The motor’s temperature field has been calculated using the 3D thermal network model created by means of the control volume method. Due to the high cost of experimental research related with the preparation of the motor and the measuring position, the measurements have been limited to keeping record of changes in temperature in a few points of the rotor’s end region, in the case of a motor with a blocked rotor.

15

Wpływ anomalii i defektów cieplnych na rozkład temperatury ścian zewnętrznych

Krause P.

Przegląd Budowlany

|

2017

|

R. 88, nr 10

15--18

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia wpływu anomalii i defektów cieplnych na rozkład temperatury ścian zewnętrznych. Błędy wykonawcze powstałe na etapie wznoszenia obiektów budowlanych mogą wpływać na zaburzenie pola temperatury na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni ścian. Zmiany te w większości przypadków są negatywne ze względu na ochronę cieplną budynku. W takich sytuacjach istotne jest dokładne zdiagnozowanie występujących nieprawidłowości, a także poprawne zinterpretowanie powstałych zaburzeń cieplnych. W rozwiązaniu powyższych problemów można wykorzystać dostępne narzędzia obliczeniowe, bazujące m.in. na metodzie elementów skończonych.

16

Analysis of Distribution of Temperature and Stresses During the Friction Metallisation of AlN Ceramics with Titanium

Hudycz M., Chmielewski T., Golański D.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2016

|

Vol. 60, No. 5

63--67

PL

Przedstawiono wyniki analizy numerycznej złącza AlN-Ti uzyskanego w procesie zgrzewania tarciowego, w którym trzpień tytanowy wcierany był czołowo w podłoże ceramiki azotkowej. Celem procesu było wytworzenie cienkiej powłoki metalicznej z tytanu na podłożu ceramiki, która umożliwiałaby jej dalsze spajanie z metalami. Proces metalizowania ceramiki przez tarcie nie był dotychczas stosowany jako narzędzie do metalizacji ceramiki i jak wykazały wstępne badania, może stanowić korzystną alternatywę w stosunku do obecnie stosowanych długotrwałych i kosztownych procesów metalizowania ceramiki. Poprzez modelowanie numeryczne procesu tarcia ceramiki AlN tytanem uzyskano informacje o rozkładzie pól temperatury oraz naprężeń na powierzchniach kontaktu układu AlN-Ti w fazie tarcia. Otrzymane wyniki będą pomocne w analizie mechanizmu tworzenia się warstwy pośredniej połączenia ceramiki AlN z tytanem.

EN

The article presents the results of the numerical analysis of an AlN-Ti joint obtained during friction welding, where a titanium probe was rubbed fron¬tally into the base of nitride ceramics. The process aimed to create a thin metallic (titanium) coating on the ceramic base enabling its further joining with metals. Until today, the metallisation of ceramics through friction has not been used for the metallisation of ceramics and, as initial tests have proven, this solution can constitute an advantageous alternative to currently used expensive processes of ceramics metallisation. The numerical modelling of the friction of AlN ceram¬ics with titanium enabled the obtainment of information concerning the distri¬bution of temperature fields and stresses on the contact surfaces of the AlN-Ti system during friction. The obtained results will be useful when analysing the mechanism related to the formation of the interpass of the joint connecting the AlN ceramics with z titanium.

17

Thermodynamic study on complex parts of the sphere and ellipsoid of a nuclear explosive device

Zhenzhi G., Bin H., Guilin Y.

Archives of Thermodynamics

|

2016

|

Vol. 37, no. 4

89--103

EN

Because the heat release of plutonium material, the composite structure is heated and the stress and strain of the composite structure will increase, which will affect the thermodynamic properties of the structure. The thermodynamic analysis of complex structures, which are composed of concentric structures of plutonium, beryllium, tungsten, explosives, and steel, was carried out. The results showed that when the structure is spherical, the temperature is higher than that of the ellipsoid structure. Stress of the elliptical structure is greater than the spherical structure. This study showed that the more flat the shell is, the greater the stress concentration point occurs at the long axis, and the maximum stress occurs at the beryllium layer. These conclusions provide theoretical support for the plutonium composite component testing.

18

Analysis of Temperature Field, Heat and Fluid Flow of Two-Phase Zone Continuous Casting Cu–Sn Alloy Wire

Luo J., Liu X., Wang X.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 1

33--40

EN

Cu–4.7 wt. % Sn alloy wire with Ø10 mm was prepared by two-phase zone continuous casting technology, and the temperature field, heat and fluid flow were investigated by the numerical simulated method. As the melting temperature, mold temperature, continuous casting speed and cooling water temperature is 1200°C, 1040°C, 20 mm/min and 18°C, respectively, the alloy temperature in the mold is in the range of 720°C–1081°C, and the solid/liquid interface is in the mold. In the center of the mold, the heat flow direction is vertically downward. At the upper wall of the mold, the heat flow direction is obliquely downward and deflects toward the mold, and at the lower wall of the mold, the heat flow deflects toward the alloy. There is a complex circular flow in the mold. Liquid alloy flows downward along the wall of the mold and flows upward in the center.

19

Modelowanie ustalonych procesów przepływowo-cieplnych w kotle fluidalnym

Taler D., Madejski P., Taler J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 87 [291], nr 2

169--178

PL

W pracy zostały przedstawione wyniki komputerowej symulacji pracy przegrzewacza pary w stanach ustalonych. Analizowany przegrzewacz charakteryzuje się złożonym kształtem przekroju poprzecznego rur i jest stosowany w kotłach z cyrkulującą warstwą fluidalną. W trakcie obliczeń cieplno-przepływowych niezbędne jest wyznaczanie rozkładu temperatury materiału na całej długości przegrzewacza. Do przeprowadzenia obliczeń pracy przegrzewacza w stanach ustalonych stworzono własny model matematyczny, napisany w języku Fortran, którego wyniki zostały porównane z wynikami otrzymanymi w programie Star-CCM+. W modelu własnym zastosowano bilansową metodę elementów skończonych, która pozwala na dokładne odwzorowanie rozkładu temperatury przy niewielkiej liczbie komórek siatki. Do wyznaczenia właściwości przepływającej pary została zastosowana jawna metoda różnic skończonych. Wyniki uzyskane z zastosowaniem opracowanego własnego modelu wykazały się bardzo dobrą zgodnością z wynikami uzyskanymi dzięki modelowaniu CFD.

EN

The paper presents the results of computational steady-state simulations of the superheater. Analyzed superheater is characterized by complex shape of cross-section of tubes and is used in boilers with circulating fluidized (CFD). During the thermal and flow calculations of the superheater with a complex cross-section shape, the temperature distribution of the material need to be determined over the entire length of the superheater. To perform the calculations of superheater operation in the steady state was created its own mathematical model, prepared in Fortran language, which the results were compared with the results obtained in the Star-CCM + software. In this model, to solve the equation of heat conduction was applied the balance finite element method, which allows for the accurate determination of the temperature distribution using a small number of grid cells. To determine the properties of flowing steam the explicit finite difference method was applied. The results obtained by the own model compared with the results obtained by CFD modeling show very good agreement.

20

Analiza wpływu zużywania na ustalone pole temperatury pary tarciowej

Kochanek H., Sadowski J.

Tribologia

|

2015

|

nr 1

49--63

PL

Prezentowane w literaturze przedmiotu modele procesów cieplnych spowodowanych tarciem zbudowane są na założeniu równości pracy i ciepła tarcia. Uproszczenie takie jest uzasadnione niewielkim, najczęściej kilkuprocentowym udziałem w bilansie energii składowej potrzebnej do tworzenia się produktów zużycia. W pracy [L. 1] autorzy wykazali istotny wpływ tego udziału na niestacjonarne pole temperatury elementów modelowej pary tarciowej, którą stanowiły dwie półnieskończone rury cienkościenne wymieniające ciepło z otoczeniem. Niniejsza praca nawiązuje do pracy [L. 1] i poświęcona jest analizie stacjonarnych procesów cieplnych w elementach systemu tribologicznego również przy założeniu, że część pracy tarcia powoduje zużywanie. Dodatkowo uwzględniono skończone długości rur cienkościennych. Wybór do analizy pary tarciowej z liniowym polem temperatury został podyktowany potrzebą uzyskania przejrzystej interpretacji wyników. Ustalono temperaturę styku tarciowego i rozkłady temperatury w poszczególnych rurach. Uwzględniono własności fizyczne materiałów, warunki wymiany ciepła z otoczeniem i niektóre cechy geometryczne trących się elementów. W celu zilustrowania wpływu zużywania na pola temperatury przybliżono także model trących się rur cienkościennych, oparty na założeniu o równości między pracą i ciepłem tarcia. Następnie porównano ze sobą oba modele. Przykłady obliczeniowe wykonano, stosując programy komputerowe Delphi i Excel. Wykazano, że zużywanie przyczynia się istotnie do zmniejszenia temperatury w poszczególnych punktach analizowanej pary tarciowej.

EN

The article investigates the models of the heat processes due to friction were constructed based the assumption of equality of work and the friction heat. Such a simplicity is justified by a small (most often a few percentage) share in the power balance of the power component is needed to create wear products. In publication [L. 1], the authors showed the significant effect of this small share on the non-stationary temperature field of the elements of the model friction couple, which were two half-non-finite, thin-walled tubes that exchange heat with the environment. This study refers to study [L. 1] and is dedicated to analyse the stationary heat processes in elements of a tribological system with the assumption that part of the friction work causes the wear. Additionally, finite lengths of the thin-walled tubes were considered. The selection of the friction couple of the linear field of temperature was governed by the need to obtain a transparent interpretation of the results. The temperature in friction contact and the temperature distributions in individual tubes were determined. In this study, the following was taken into account: the physical properties of materials, the conditions of heat exchange with the environment, and some of geometrical features of friction elements. In order to illustrate the impact of wear on the temperature fields, the assumption of the equality of work and friction heat in the model of friction thin-wall tubes was done. Then, two models were compared. Examples of calculations were performed using Delphi and Excel software. The calculations indicate that wear contributes significantly to lower temperatures at particular points of the analysed friction couple.