Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Application of Image Processing to Predict Compressive Behavior of Aluminum Foam

100%

Kim S. , Chung H. J. , Rhee K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

tom Vol. 61, iss. 2A

635--640

EN

An image processing technique was used to model the internal structure of aluminum foam in finite element analysis in order to predict the compressive behavior of the material. Finite element analysis and experimental tests were performed on aluminum foam with densities of 0.2, 0.25, and 0.3 g/cm3. It was found that although the compressive strength predicted from the finite element analysis was higher than that determined experimentally, the predicted compressive stress-strain curves exhibited a tendency similar to those determined from experiments for both densities. However, the behavior of the predicted compressive stress-strain curves was different from the experimental one as the applied strain increased. The difference between predicted and experimental stress-strain curves in a high strain range was due to contact between broken aluminum foam walls by the large deformation.

2

Numerical analysis of the effects of changeable transverse and longitudinal pitches and porous media inserts on heat transfer from an elliptic tube bundle

88%

Razzaghi H. , Layeghi M. , Goodarzi S. , Lotfizadeh H.

|

2014

|

tom Vol. 52 nr 3

767--780

EN

In this paper, effects of changeable transverse and longitudinal pitches and porous media inserts on overall heat transfer from an elliptic tube bundle are studied numerically. Go- verning equations used for the analysis of fluid flow inside the porous media inserts are Darcy-Brinkman-Forchheimer equations, and for the fluid flow without porous inserts are classical Navier-Stokes equations. A finite volume code is used to solve the governing equ- ations. The tube bundle consists of 10 rows of elliptical tubes 3.17 cm in major diameter and 1.4 cm in minor diameter in a staggered arrangement. Aluminum foams are used as porous media inserts between the tubes with three different porosities. It is shown that the use of the aluminum foam enhances heat transfer significantly (more than 50% in some cases). However, the pressure drop increases as the Reynolds number grows. The differences among various cases are also discussed. Finally, it is shown that the overall heat transfer efficiency increases more effectively by increasing the transverse pitch with respect to the longitudinal and diagonal pitches while the flow regime remains laminar.

3

Przepuszczalność i współczynnik inercji pian aluminiowych o komórkach otwartych

75%

Dyga R. , Płaczek M.

|

tom Nr 4

300--301

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych dotyczących przepływu powietrza oraz wody przez piany aluminiowe o komórkach otwartych. Analiza wyników badań pozwoliła określić wpływ parametrów piany na wartość strat ciśnienia przy przepływie płynu przez przestrzeń komórkową pian. Stwierdzono, że opory przepływu płynu przez piany aluminiowe można opisać równaniem Forchheimera. Wykazano również, że przepuszczalność pian jak i współczynnik inercji są wielkościami zależnymi nie tylko od parametrów strukturalnych pian, ale również od warunków przepływu i właściwości płynu.

EN

The paper presents experimental results concerning air and water flow through open-cell aluminum foam. Analysis of the results allowed one to determine the influence of foam parameters on pressure loss values in fluid flow through the cellular space of foams. It was found that frictional pressure drop of fluid flowing through aluminum foam could be described by the Forchheimer equation. It was also demonstrated that permeability of foams as well as inertia coefficient are not only dependent on structural parameters of foam but also on flow conditions and fluid properties.

4

Proposal of Method of Removal of Mould Material from the Fine Structure of Metallic Foams used as Filters

63%

Kroupová I. , Bednářová V. , Elbel T. , Radkovský F.

|

2014

|

tom Vol. 59, iss. 2

727--730

EN

Metallic foams are materials that are subject of an ongoing research with the broad applicability in many different areas (e.g. automotive industry, building industry, medicine, etc.). These metal materials contain in their structure artificially created pores. These pores give them specific properties, such as: large rigidity at low density, high thermal conductivity, capability to absorb energy, etc. Since the discovery of porous metallic materials numerous methods of production have been developed. The aim of the paper is to introduce effective casting methods of manufacturing of metallic foams, namely cast metal filters from the aluminum alloy. Research deals with investment casting with use of pattern made of polymeric foam, which is used for production of metallic foam with open pores. The main disadvantage of this procedure consists in removing the mould material without damaging the fine structure of the cast filter. Plaster is used as the mould material and the most important result of this paper is the presentation of the effective procedure of plaster removal from the porous structure of cast filters.

PL

Piany metalowe są przedmiotem wielu badań gdyż znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach np. produkcji samochodów. budownictwie czy w medycynie. W swojej strukturze zawierają sztucznie wytworzone pory, zapewniające uzyskanie specyficznych właściwości jak duża wytrzymałość, niewielka gęstość, wysokie przewodnictwo cieplne zdolność do absorpcji energii itp. Od czasu wynalezienia porowatych materiałów metalowych opracowano wiele metod ich wytwarzania. Celem opracowania jest wprowadzenie efektywnych metod odlewniczych produkcji pian metalowych, szczególnie ze stopów glinu. Studium zajmuje się precyzyjną metodą odlewania przy zastosowaniu modelu wykonanego z piany polimerowej stosowanej w produkcji piany z otwartymi porami. Główna niedogodność metody polega na trudności usuwania materiału formierskiego, bez naruszenia delikatnej struktury odlewanego filtra. Jako materiał formierski stosuje się gips i najważniejszym wynikiem pracy jest przedstawienie efektywnej procedury usuwania gipsu z porowatej struktury odlanego filtra.

5

CFD simulation of heat transfer and fluid flow within metallic foam in forced convection environment

51%

Boulahrouz S. , Avenas Y. , Chehhat A.

|

2017

|

tom Vol. 21, nr 3

611--635

EN

In the present study, a CFD simulation of forced convection in a rectangular block of aluminum foam is investigated. A two energy equations model with the Brinkman-Forchheimer extended Darcy model is considered in the CFD investigation. The governing equations are solved using COMSOL, a commercial multiphysics finite-element PDE solver. Three types of aluminum foam 10-, 20-, 40- pore per inch with different porosity are studied. A parametric study for the range of Reynolds number Re = 250-2000 and the imposed heat flux qw = 0:8−1:6 (W/cm2) is carried out to examine the thermal and the fluid flow behaviors of the aluminum foams. It is found that the plug flow conditions are prevalence for the aluminum foams. The 40-pore per inch aluminum foam has a better heat transfer performance with a larger pressure drop, followed by the 20-, and then by the 10- pore per inch. The validation of the simulation results is made against experimental data from the literature and showed a perfect agreement.

6

Wielofunkcyjne warstwowe materiały kompozytowe na kadłuby wybranych jednostek eksploatowanych w warunkach żeglugi śródlądowej

51%

Grabian J. , Ślączka W. , Przetakiewicz W.

|

tom z. 90 [298], nr 3

297--308

PL

Artykuł przedstawia badania wstępne dotyczące wielowarstwowego materiału kompozytowego spełniającego postawione wymagania dotyczące budowy kadłubów wybranych jednostek pływających, przeznaczonych do żeglugi śródlądowej. Dokonano analizy i opisano warunki eksploatacyjne jednostek pływających śródlądowych, ze szczególnym naciskiem na bezpieczeństwo i koszty obsługi eksploatacyjnej jednostek. Zaproponowano sposób zwiększenia bezpieczeństwa użytkowania jednostki przez wprowadzenie wielowarstwowego materiału ograniczającego możliwości rozszczelnienia kadłuba w przypadku uderzenia o obiekty znajdujące się pod wodą. W celu badań porównawczych określono warunki przyjętej technologicznej próby zginania oraz wymagania dotyczące wielowarstwowych płyt próbnych. Wytworzono trój- i czterowarstwowe płyty próbne o grubości 14-30 mm, wykorzystując: kompozyty zawiesinowe na bazie żywicy epoksydowej zbrojone cząstkami ceramicznymi, kompozyty na bazie żywicy poliestrowej zbrojone uporządkowanym włóknem szklanym oraz piany metalowe na bazie aluminium oraz kompozytu aluminiowo-ceramicznego. Przedstawiono wyniki wstępnych badań dotyczących odporności płyt próbnych na zginanie w warunkach przyjętej próby technologicznej, a także odporności na ścieranie. Odniesiono się do możliwości wytwarzania tak skomponowanych materiałów warstwowych w warunkach znanej, szeroko stosowanej technologii formowania elementów kształtowych z kompozytów polimerowo-szklanych w formach negatywowych. Doprecyzowano typ śródlądowych obiektów pływających, wykazując zalety i celowość stosowania tych materiałów.

EN

The article presents the preliminary tests of a multilayer composite material that meets design requirements for hulls of some vessels intended for inland navigation. In the analysis and description of operating conditions of inland vessels a particular focus was put on the safety and operational costs of the vessels. The solution proposed to increase operational safety consists in introducing a multilayer material that limits the loss of hull integrity in the case a vessel hits an underwater object. For comparative studies, the conditions of the adopted technological bending test were defined along with requirements for multilayer test plates. Plates produced for the tests were three- and four-layered 14-30 mm thick plates made of three materials: epoxy resin-based suspension composites reinforced with ceramic particles, polyester resin-based composites reinforced with ordered fiberglass and metal foams based on aluminium and aluminium-ceramic epoxy. The preliminary research results include the resistanceof test plates to bending in the adopted technological test conditions and abrasive resistance. Particular reference was made to the manufacturing of so composed layered materials applying a known and widely used process of forming profiled elements of polymer-glass composites in negative moulds. The type of inland vessel was more precisely indicated, along with advantages and purpose of using the materials under consideration.