Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Projekt i budowa stanowiska do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła otulin izolacyjnych

Tychanicz-Kwiecień Maria, Markowicz Marek

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2020

|

z. 92 [300]

65--75

PL

Celem pracy był projekt i budowa laboratoryjnego stanowiska pomiarowego do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła otulin izolacyjnych o pierścieniowym polu przekroju poprzecznego i określonej długości. Jest to szczególnie istotne zagadnienie w przypadku rurociągów ciepłowniczych, gdzie izolacja cieplna odgrywa znaczącą rolę przy poprawnej pracy instalacji. Pomiar współczynnika przewodzenia ciepła otulin izolacyjnych na zbudowanym stanowisku badawczym bazuje na metodzie rurowej, która polega na rozwiązaniu równania różniczkowego ustalonego przewodzenia ciepła w przegrodzie walcowej o nieskończonej długości. Stanowisko zostało wyposażone w dwie sekcje pomiarowe, na których możliwy jest jednoczesny pomiar dwóch różnych próbek badanych izolacji. Wykonano wstępne pomiary cieplne różnych materiałów izolacyjnych na każdej sekcji osobno oraz na obydwu sekcjach uruchomionych jednocześnie. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów była możliwa weryfikacja poprawności budowy i działania stanowiska pomiarowego, jak również walidacja zastosowanej metody pomiarowej. Wykonano również pomiary temperatury za pomocą kamery termowizyjnej, dzięki czemu możliwe było ustalenie rozkładu temperatur na sekcjach pomiarowych. Otrzymane wartości współczynnika przewodzenia ciepła badanych materiałów izolacyjnych porównano z wartościami katalogowymi tych materiałów oraz dokonano analizy możliwych rozbieżności wyników.

2

Wykorzystanie środowiska LabVIEW w realizacji badań eksperymentalnych urządzeń cieplnych

Judt Wojciech, Urbaniak Rafał, Ciupek Bartosz, Perz Karolina

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 1-2

272--276

PL

W artykule omówiono możliwości zautomatyzowania archiwizacji wyników pomiarów uzyskiwanych podczas badań eksperymentalnych urządzeń cieplnych. Do tego celu wykorzystano środowisko LabVIEW umożliwiające przygotowanie programu pomiarowego bez konieczności pisania kodu przy wykorzystaniu klasycznych języków programowania. W artykule pokrótce opisano typy czujników pomiarowych, które zwykle wykorzystywane są przy tego typu pomiarach. Ponadto przedstawiono specyfikację sprzętową w postaci układu pomiarowego wymaganego do współpracy z tego typu oprogramowaniem komputerowym. Artykuł przedstawia również metodologię przygotowania programu pomiarowego w środowisku LabVIEW.

EN

Paper discussed possibilities of realization of automatic measurements obtained during experimentally research in heating devices. LabVIEW environment was used for this purpose. This software allow to prepare a measurement application without necessity of clasical programming language using. Article presents type of detectors, which are popularly used during realization of this type of measurements. Also a hardware specification was presented, which is required in cooperation with this type of software. Paper also presents a methodology of measurement application preparation for this type of experimental research.

3

Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów

Gałek R.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 1

17--35

PL

W artykule przedstawiono zasadę pomiaru współczynnika przewodzenia ciepła k oraz dyfuzyjności cieplnej a w stanie periodycznie ustalonym (quasi-ustalonym) z zastosowaniem optymalizacji wykorzystującej algorytm inteligencji obliczeniowej do rozwiązania zagadnienia odwrotnego. Prowadzenie pomiarów w stanie periodycznie ustalonym będącym szczególnym przypadkiem stanu nieustalonego pozwala na uwzględnienie zjawisk akumulacji ciepła, a przy tym umożliwia opis przebiegu czasowego wartości temperatury przy użyciu tylko dwóch wielkości: amplitudy TA i kąta przesunięcia fazowego φT oscylacji sygnału temperaturowego. Analiza jednowymiarowego przypadku przewodzenia ciepła w tym stanie posłużyła do wyznaczenia zależności pomiędzy TA oraz φT, a szukanymi wartościami właściwości cieplnych materiału k i a. Procedura okazała się odpowiednia do dokładnego odtworzenia wartości przewodności i dyfuzyjności cieplnej w perspektywie nieprzekraczającej 100 generacji działania algorytmu genetycznego przy populacji liczącej 50 osobników. Zaproponowana metoda charakteryzuje się prostą konfiguracją eksperymentalną oraz stosunkowo niską wrażliwością wielkości mierzonych bezpośrednio na błędy systematyczne, jednak dopiero weryfikacja eksperymentalna pozwoli ocenić jej praktyczną przydatność.

EN

This paper presents the principle of simultaneous measurement of thermal conductivity k and thermal diffusivity a in steady-periodic state with application of computational intelligence algorithm to solve an inverse problem. Measurement in steady-periodic state being a special case of transient heat transfer allows for taking into account the heat accumulation phenomena. Furthermore, the determination of time-dependent value of temperature is possible based on the two parameters: amplitude TA and phase angle φT of oscillations of temperature signal. The analysis of one-dimensional heat conduction in steady-periodic state allows to obtain the relationship between TA and φT, and the values of thermal conductivity k and thermal diffusivity a. The procedure proved to be suitable for accurate estimation of the values of thermal conductivity and thermal diffusivity in less than 100 generations of genetic algorithm with population of 50 individuals. Simple experimental configuration and relatively low sensitivity of the directly measured values to systematic errors are the advantages of proposed method. However, the experimental verification is required to assess its practical usefulness.

4

Examinations of Selected Thermal Properties of Packages of SiC Schottky Diodes

Bisewski D., Myśliwiec M., Górecki K., Kisiel R., Zarębski J.

Metrology and Measurement Systems

|

2016

|

Vol. 23, nr 3

451--459

EN

This paper describes the study of thermal properties of packages of silicon carbide Schottky diodes. In the paper the packaging process of Schottky diodes, the measuring method of thermal parameters, as well as the results of measurements are presented. The measured waveforms of transient thermal impedance of the examined diodes are compared with the waveforms of this parameter measured for commercially available Schottky diodes.

5

Wykonywanie pomiarów okresowych z zastosowaniem termowizji – wprowadzenie

Kuczyński K., Dymny G.

Elektro Info

|

2016

|

nr 11

25--27

6

Określanie konwekcyjnych strat ciepła z pionowych powierzchni budynków za pomocą nowej metody

Denda H., Lewandowski W. M., Ryms M.

Rynek Instalacyjny

|

2015

|

Nr 9

34--40

PL

W artykule przedstawiono nową metodę pomiaru strumieni strat ciepła za pomocą kamery termowizyjnej wykorzystywanej dotychczas jedynie do badań jakościowych, zwłaszcza do wskazywania miejsc występowania strat ciepła (wewnętrzne ubytki izolacji, mostki cieplne, nieszczelności stolarki budowlanej itd.). Zaproponowana metoda, powstała na podstawie analizy pól temperatur w powietrzu w oparciu o równanie Fouriera, pozwala nie tylko wskazać miejsca, ale również z gradientu temperatury ∂t/∂y|y=0 wyznaczyć wartości strumieni strat ciepła oraz ich rozkład na powierzchni.

EN

The paper presents a new, simple and rapid method of determining the presence, distribution and values of heat losses from buildings using a thermal imaging camera (IR camera). The method significantly extends the range of application of IR cameras in energy audits of buildings. According to Fourier’s equation, the value of this heat loss is proportional to the temperature gradient ∂t/∂y|y=0 in the air in the y direction perpendicular to the heated surface. Unfortunately, the air temperature cannot be measured by the IR camera, as gases do not emit thermal radiation. It is therefore suggested that a grid, placed vertically in the air and perpendicular to the heated surface, should be used as a detector. Warmed by convective air flows, such a grid becomes a source of infrared radiation. The temperature field reproduced on the grid, which is made from thin strands of a low thermal conductivity material, is sufficiently distinct and sharp that it can be photographed with an IR camera.

7

Zastosowanie tlenku grafenu i grafenu w technologii diod laserowych

Dąbrowska E., Teodorczyk M., Lipińska L., Krzyżak K., Dąbrowski A., Sobczak G., Kozłowska A., Matkowski P., Młożniak A., Maląg A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 9

1-4

PL

Wykazano, że tlenek grafenu na krawędziach bocznych chipa laserowego powoduje zmniejszenie rezystancji termicznej diody laserowej. Obserwowane jest również zmniejszenie temperatury samego chipa laserowego. Natomiast tlenek grafenu na n-kontakcie powoduje zwiększenie temperatury chipa. Na n-kontakcie korzystne jest zastosowanie grafenu. Pokazano przesuwanie się charakterystyk spektralnych przy zastosowaniu tlenku grafenu i grafenu, jak również zmiany ugięcia chipa laserowego w obecności tlenku grafenu i grafenu. Pomiary wykonano dla diod na pasmo 880 nm.

EN

It has been shown that covering side walls of a laser diode’s chip with graphene oxide (GO) results in reduction of the laser diode's thermal resistance. Reduction of the temperature of the diode itself is also observed. In turn, additional covering the n-contact of the chip with GO results in the diode's temperature increase. On the other hand, alternative application of a chemical graphene layer in this place gives further temperature decrease. This can be explained by much higher emissivity of graphene layer compared to GO. The shifts of lasing spectral characteristics (in the 880 nm band) as well as changes in chip's deflection connected with GO and graphene applications are also shown.

8

Analiza dynamiczna stanów cieplnych w silnikach małej mocy

Mynarek P., Kowol M.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2012

|

z. 2

55--63

PL

W artykule przedstawiono metodę analizy cieplnej silnika indukcyjnego klatkowego opartą na metodzie schematów cieplnych. Opracowano zastępczy schemat cieplny silnika indukcyjnego małej mocy, który został zaimplementowany w programie PLECS. Za pomocą zbudowanego modelu możliwe jest wyznaczenie zmian temperatury w poszczególnych elementach silnika w czasie jego pracy. Pozwala to na określenie na etapie projektowania stopnia wykorzystania maszyny oraz wyznaczenia obciążalności. Otrzymane wyniki z symulacji komputerowych zostały zweryfikowane pomiarami wykonanymi na modelu fizycznym silnika.

EN

The work describes a method of thermal calculations for an induction motor. Thermal model of the analyzed motor was built based on the thermal network method and was implemented in PLECS package. A model of motor presented in the paper allows to determine temperatures of particular components of the machine. Simulations were performed for different motor operating states Simulation results, were verified by measurements performed on the physical model of the motor. Temperature measurements were made with use of LabView environment.

9

Identification of thermal operation conditions of water-wall tubes using eccentric tubular tube meters

Taler J., Taler D., Sury A.

Rynek Energii

|

2011

|

nr 1

164-171

EN

The tubular type instrument (flux tube) was developed to identify boundary conditions in water wall tubes of steam boilers. The meter is constructed from a short length of eccentric tube containing four thermocouples on the fire side below the inner and outer surfaces of the tube. The fifth thermocouple is located at the rear of the tube on the casing side of the water-wall tube. First, formulas for the review factor defining the heat flux distribution on the outer surface of the flux tube were derived. The exact analytical expressions for the view factor compare very good with approximate methods for determining view factor which are used by the ANSYS software. The parameters appearing in the boundary conditions on the outer and inner surfaces of the water flux-tube: the heat flux, the heat transfer coefficient and temperature of the water-steam mixture are determined based on temperature measurements at the interior locations. Four K-type sheathed thermocouples of 1 mm in diameter, are inserted into holes, which are parallel to the tube axis. The non-linear least squares problem is solved numerically using the Levenberg-Marquardt method. The heat transfer conditions in adjacent boiler tubes have no impact on the temperature distribution in the flux tubes.

PL

Opracowano konstrukcję termometrycznej wstawki pomiarowej do identyfikacji warunków brzegowych w rurach ekranowych. Wstawka wykonana jest z krótkiego odcinka rury mimośrodowej. Nieznane parametry: obciążenie cieplne ekranu, współczynnik wnikania ciepła na powierzchni wewnętrznej oraz temperatura mieszaniny parowo-wodnej wyznaczane są na podstawie pomiaru temperatury metalu wewnątrz lub na powierzchni wstawki. Cztery termoelementy zainstalowane są wewnątrz wstawki od strony ogniowej, w pobliżu jej powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej. Piąty termoelement usytuowany jest na zewnętrznej powierzchni wstawki od strony izolacji kotła. Poszukiwane parametry dobierane są tak, aby suma kwadratów różnic temperatur zmierzonych i obliczonych była minimalna. Nieliniowe zagadnienie najmniejszych kwadratów rozwiązane zostało za pomocą metody Levenberga-Marquardta. Warunki wymiany ciepła w sąsiednich rurach ekranowych nie mają wpływu na pole temperatury we wstawce pomiarowej, co ma korzystny wpływ na dokładność wyznaczanych parametrów.

10

Wpływ jakości pomiarów eksploatacyjnych bloków energetycznych na wyznaczanie symptomów niesprawnej pracy

Głuch J.

Problemy Eksploatacji

|

2011

|

nr 2

73-86

PL

W pracy opisano jedną z metod zminimalizowania błędów pomiarowych pojawiających się przy funkcyjnym wyznaczaniu wzorca sprawnej pracy obiektów energetycznych dużej mocy. Zajęto się problemem oceny jakości pomiarów związanej z występującą koniecznością okresowych wymian czujników pomiarowych ze względu na ich rozkalibrowywanie eksploatacyjne. Przedstawiono obliczenia symulacyjne wpływu takich wymian na niepewność wyznaczania wzorca sprawnej pracy bloku energetycznego turbiny parowej o mocy 200 MW. Wyniki symulacji potwierdzają dobre perspektywy rozwijania zaproponowanej metody.

EN

The paper presents one of the possible methods for the minimization of measurement errors occurring at the time of determination of model efficient operation of high power objects by means of mathematical functions. The problem of measurement quality assessment connected with the need for periodical exchange of measurement sensors caused by their operational decalibration is discussed. The article also presents the results of simulation calculations for the influence such changes have on the determination of the model effective operation of a 200MW power unit of the steam turbine. The results of conducted simulation confirm good perspectives for the development of the method proposed.

11

Selected problems of determining an efficient operation standard in contemporary heat-and-flow diagnostics

Głuch J.

Polish Maritime Research

|

2009

|

S 1

22-27

EN

In this paper are specified causes of ambiguities and difficulties in determining an efficient operation standard for land and marine turbine power plants. Two of them, namely: lowering values of working media inlet parameters and changes in configuration of connections between component devices of thermal cycles, have been analyzed. As a remedy for resulting difficulties a thermal cycle computational model of modular structure has been proposed. As showed, the tuning of the computational model with respect to correct measurements by elaborating individual corrections for calculation coefficients of computational methods used for particular devices ensures good accuracy of determination of unserviceability symptoms in these conditions. Introduction to the modular computational model – of control modules making use of valve opening indicators in DCS system ensures good accuracy also in the case of changes in structure of complex power object.

12

Control of the rate of heat flow in a compact heat exchanger by changing the speed of fan rotation

Taler D.

Archives of Thermodynamics

|

2009

|

Vol. 30, no. 4

67-80

EN

The aim of the steady-state inverse heat transfer problem for plate-fin and tube heat exchangers is to adjust the number of fan revolutions per minute so that the water temperature at the heat exchanger outlet is equal to a preset value. Since the outlet water temperature is a nonlinear function of the fan revolution number, a nonlinear algebraic equation was solved using the secant or interval searching method. The steady-state outlet water temperature was calculated at every search or iteration step using an analytical mathematical model of the heat exchanger. An analytical model of the plate-fin and tube heat exchanger with two tube rows and two passes allowing for different heat transfer coefficients on each tube row was developed. The procedure developed in the paper was validated by comparing the calculated and measured values of the fan revolutions. The calculated numbers of fan revolutions compare closely with the measured values.

13

Transient inverse heat transfer problem in control of plate fin and tube heat exchangers

Taler D.

Archives of Thermodynamics

|

2008

|

Vol. 29, no. 4

185-194

EN

A transient inverse heat transfer problem encountered in control of fluid temperature or heat transfer rate in a plate fin and tube heat exchanger was solved. The objective of the process control is to adjust the speed of fan rotation, measured in number of fan revolutions per minute, so that the water temperature at the heat exchanger outlet is equal to a time-dependent target value (setpoint). The least squares method in conjunction with the first order regularization method was used for sequential determining the number of revolutions per minute. Future time steps are used to stabilize the inverse problem for small time steps. The transient temperature of the water at the outlet of the heat exchanger was calculated at every iteration step using a numerical mathematical model of the heat exchanger. The technique developed in the paper was verified by comparing the calculated and measured number of the fan revolutions. The discrepancies between the calculated and measured revolution numbers are small.

14

Estymacja parametrów modelu termicznego elementów półprzewodnikowych

Górecki K., Zarębski J.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2006

|

Vol. 52, z. 3

347-360

PL

W pracy przedstawiono opracowaną przez autorów metodę estymacji parametrów modelu termicznego elementów półprzewodnikowych i układów scalonych oraz program komputerowy MASTER2 realizujący tę metodę. Program MASTER2 steruje procesem pomiaru przejściowej impedancji termicznej Z(t) badanych elementów półprzewodnikowych i na podstawie uzyskanego przebiegu Z(t) wyznacza wartości parametrów skupionego modelu termicznego – rezystancji termicznej, termicznych stałych czasowych i odpowiadających im współczynników wagowych, a także wartości elementów biernych występujących w analogu elektrycznym modelu termicznego sformułowanego w postaci sieci Cauera lub Fostera. Poprawność opracowanej metody i programu zweryfikowano doświadczalnie przez porównanie zmierzonych i obliczonych przebiegów przejściowej impedancji termicznej Z(t) tranzystora mocy MOS.

EN

This paper deals with the problem of the estimation of the thermal model parameters of semiconductor devices. A new computer tool – MASTER2 for estimation of these parameters is presented. MASTER2 controlls the method of measuring the transient thermal impedance Z(t) as well as it estimates both the value of Z(t) parameters: Rth, ai, [tau]thi (i = 1, 2, 3,..., N) and the values of RC elements existing in the electrical analogues of a device thermal model of the form of Cauer or Foster network. The procedure of estimation of the parameters of the device thermal model is automatically realised on the authors' special algorithm implemented in MASTER2. In this algorithm, in the first place the values of the parameters: coefficients a i, thermal time constant [tau]thi and the thermal resistance Rth are calculated using the measured Z(t) dependence. Next, the values of RC elements in the Foster and Cauer networks are computed. The considered algorithm is valid in the case when the values of the successive thermal time constants differ from each other at least a few times. Therefore, the dependence Z(t) normalized to Rth is a intervally linear function in the lin-long scale. The value of Rth results directly from Z(t) at the ateady-state. Values of the remaining parameters are calculated by the last-square method used for approximation of any special function with Z(t) as an argument. At first the longest thermal time constant and the coefficient a1 corresponding to them are calculated. The values of RC elements of the Foster network are calculated after analytical dependences containing the considered parameters. In turn, to calculate the values of the Cauer network, the operational thermal impedance Z(s) has to be formulated. Next, division of the values of coefficients corresponding to the highest degree of polynominals representing the numerator and the denominator of Z(s) respectively, have to be performed. The value of such division at the k-th iteration is denoted as Dk. In each iteration step, the product of the denominator value and the value of Dk is substracted from the numerator and the denominator are transformed to each other. The presented computer tool was verified experimentally by comparing the measured and calculated dependence of Z(t) of the VDMOS transistor IRF840. The very well agreement between measurements and simulations have been obtained.