Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Model numeryczny zjawisk cieplnych w nagrzewanym indukcyjnie wirującym walcu

100%

Urbanek P.

|

2007

|

tom R. 83, nr 3

71-74

PL

W pracy zaproponowano uproszczony model numeryczny zjawisk cieplnych w nagrzewanym indukcyjnie wirującym walcu. Model taki ma za zadnie odwzorowywać dynamikę zmian cieplnych zachodzących pod oraz pomiędzy strefami grzejnymi, które są przyczyną identyfikowanych sprzężeń cieplnych. Wstępnie zaproponowano model o 3 strefach grzejnych, który zweryfikowano w oparciu o badania na rzeczywistym obiekcie. Stało się to podstawa do rozbudowania modelu o kolejnych sześć stref, co pozwoliło na bardziej szczegółową analizę sprzężeń cieplnych stref oddalonych od siebie.

EN

In the paper the simplified numerical model of the thermal phenomena in the induction heated rotating cylinder has been proposed. The main purpose of these model is to imitate the dynamic heat changes under and between the heating zones, which cause identified thermal coupling. In the first, the numerical model with 3 heating zones has been proposed and verified with real laboratory model. It was basis for developing the model to 6 heating zones, what gives possibility to more accurate analysis of thermal coupling between heating zones.

2

Modelowanie zjawisk cieplnych w procesie napawania

86%

Słoma J. , Szczygieł I. , Sachajdak A.

|

2011

|

tom R. 83, nr 7

4-8

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych zjawisk występujących podczas napawania. Do modelowania zjawisk w spawalniczym łuku elektrycznym: topienia, krystalizacji, generacji ciepła oraz przepływów wielofazowych użyto pakietu CFD Fluent. Opracowano model 3D wycinka blachy 50 x 30 x 6 mm napawanej metodą GMA drutem litym o średnicy 1,2 mm. Skoncentrowano się głównie na zaprezentowaniu rozkładu temperatury w czasie, badano proces topienia materiału dodatkowego do spawania, a następnie krystalizacji jeziorka oraz przenoszenie stopionego metalu w łuku spawalniczym. Przeprowadzono również wstępną weryfikację modelu, porównując wyniki z obrazem zarejestrowanym przez szybką kamerę z prędkością 1000 klatek/s.

EN

The results of numerical calculations of phenomena which occur in the arc weld surfacing was presented. The CFD Fluent package was used for modelling the following phenomena in the electric arc: melting, solidifying, generation of heat and multiphase flows. The 3D model of a 50 x 30 x 6 metal plate cutaway padded with the use of the GMA method with a wire of 1.2 mm diameter was developed. The presentation of the distribution of temperature in time, the process of melting and later solidifying of the material, as well as the transport of the material from the arc to the padding weld were focused the article. The initial verification of the model by comparition the results with a picture recorded by 1000 frames/second fast camera was shown.

3

Analysis and design of electronic device cooling system elements in forced convection conditions

72%

Felczak M.

|

2008

|

tom z. 115

19-25

EN

The first part of the work includes a study of elements enhancing heat transfer in electronic devices. In the second part, a numerical model for the electronic device placement optimization on the PCB, including a genetic algorithm and a thermal solver is presented. The genetic algorithm searches for arrangements that are checked by the thermal solver if they satisfy requirements of the designer. Three optimizing problems are considered. The optimization of in-line placed devices is the first one. The second one is the optimization of placement of nine devices on the surface of a PCB on the assumption that devices can be placed in nine specified positions on the PCB. The third one is the optimization of placement of nine devices on the assumption that devices can be placed on the whole board.

PL

Zostały opracowane nowe metody wykorzystujące algorytmy genetyczne do optymalizacji rozmieszczenia układów elektronicznych na płytce drukowanej. Umożliwiają one optymalizację położenia układów elektronicznych w jednym oraz w dwóch wymiarach. Modele składają się z dwóch najważniejszych części funkcjonalnych: algorytmu genetycznego (wraz z kryteriami optymalizacji) poszukującego optymalnego rozmieszczenia oraz oprogramowania do obliczeń rozkładu temperatury na powierzchni badanych układów. Pierwszy model dotyczy optymalizacji kolejności elementów elektronicznych umieszczonych w linii. Algorytm umożliwia optymalizację ich kolejności oraz w późniejszej wersji również odstępów pomiędzy nimi. Możliwa jest optymalizacja jednokryterialna przy użyciu termicznych kryteriów optymalizacji takich jak wartość maksymalnej oraz średniej temperatury spośród wszystkich elementów jak również wielokryterialna przy użyciu kryterium ważonego z wartości temperatury maksymalnej i średniej. Stworzony został własny program obliczający wartości temperatury rozważanych układów elektronicznych (poprzez rozwiązanie równań Naviera-Stockesa oraz Kirchhoffa-Fouriera [3]). Drugi algorytm służy do optymalizacji rozmieszczenia układów elektronicznych na powierzchni płytki drukowanej (model termiczny 3D). Założono, że układy elektroniczne będą umieszczone w matrycy nxn elementów. Algorytm ten w porównaniu z poprzednim posiada bardziej skomplikowany model termiczny. Z tego powodu do wyznaczania wartości temperatury zostało użyte oprogramowanie komercyjne ANSYS®. Algorytm genetyczny jako program nadrzędny wywołuje oprogramowanie ANSYS® przekazując jednocześnie informacje o rozmiarach i gęstościach mocy poszczególnych źródeł ciepła. Wynik obliczeń (wartości temperatury poszczególnych źródeł) zwracany jest w pliku tekstowym. Algorytm wykorzystując zadane kryteria ocenia optymalność rozwiązania. Przeprowadzono optymalizację rozmieszczenia układów elektronicznych przy wykorzystaniu modelu jedno- i dwuwymiarowej optymalizacji. Dla pierwszego przypadku przeprowadzono optymalizację położenia układów elektronicznych ze względu na następujące kryteria termiczne: wartość temperatury maksymalnej, średniej, kryterium ważone z wartości temperatury maksymalnej oraz średniej. W drugim przypadku, optymalizowano rozmieszczenie układów elektronicznych na powierzchni podłoża PCB. Rozważono zarówno przypadek, kiedy algorytm może umieścić układy elektroniczne tylko w określonej liczbie miejsc równej liczbie elementów elektronicznych, jak również bardziej skomplikowany przypadek, kiedy układy elektroniczne mogą być umieszczone w dowolnym miejscu płytki drukowanej. Wszystkie dotychczasowe kryteria wzbogacono o kryterium dodatkowe, długości połączeń pomiędzy elementami. Został przeprowadzony szereg optymalizacji dla różnych mocy układów elektronicznych. Uwzględniono skomplikowane przypadki gdzie każdy z układów elektronicznych rozprasza różną gęstość mocy jak również proste przypadki, dla których rozwiązanie jest proste do przewidzenia. Wyniki pokazują, że przyjęta metoda optymalizacji jest uzasadniona. Symulowane modele termiczne zostały zweryfikowane poprzez pomiary termowizyjne w tunelu powietrznym.

4

Analiza zjawisk cieplnych podczas nagrzewania tarciowego materiałów znacznie różniących się własnościami fizycznymi.

72%

Kubiszyn I. , Pietras A.

|

1999

|

tom R. 43, nr 4

41-48

PL

Podczas nagrzewania tarciowego stali szybkotnących z konstrukcyjnymi, w wyniku tarcia w strefie przyzgrzeinowej, od strony stali szybkotnącej powstaje warstwa silnie uplastycznionego materiału, tzw. warstwa pośrednia. W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem warunków nadgrzewania tarciowego, w jakich powstaje ww. warstwa pośrednia, na moc cieplną tarcia oraz osiągane temperatury w styku. W wyniku przeprowadzonych badań i obliczeń stwierdzono, iż w wypadku nagrzewania tarciowego kombinacji stali SK5M ze stalą 55, wraz ze wzrostem prędkości obrotowej tarcia wzrasta moc cieplna procesu tarcia, wzrasta skrócenie elementów, ale i wzrasta temperatura styku. Przeprowadzono również badania porównawcze procesu nagrzewania tarciowego stali konstrukcyjnych, w wyniku których stwierdzono, iż w tym przypadku, zawsze duża moc cieplna procesu oraz duże skrócenie elementów wiążą się z niskimi prędkościami obrotowymi.

EN

During friction heating of high-speed steels to constructional ones a layer of strongly plasticised material, so called intermediate layer, is formed on the side of high-speed steel. In the paper there are presented the results of investigation into the influence of friction heating conditions, in which the intermediate layer is formed, on the friction thermal energy and on the temperatures achived on the contact area. In consequence of investigations and calculations it has been stated that in friction heating of SK5M steel to 55 grade steel the increase in thermal energy of the friction process, shortening of elements being welded as well as in increase of the temperature on the contact area. Comparable testing of friction heating processes for constructional steels was made, in consequence of which it was stated that in this case the high thermal energy of the friction process and considerable shortening of workpieces were connected with low rotation speed.

5

Wstępne badania wytwarzania ekologicznego kompozytu zastępującego ołów

58%

Skoczylas P. , Ludyński Z. , Kaczorowski M.

|

2009

|

tom R. 9, nr 2

159-163

PL

W ciągu ostatniej dekady ołów został zaliczony do grupy 20 najbardziej toksycznych materiałów. Z tego powodu w kilku ośrodkach naukowych prowadzone są badania nad nowymi materiałami zastępującymi ołów. W artykule omówiono wstępne badania nad kompozytem polimer-proszek wolframowy. Do badań użyto handlowej żywicy (Epidian 100) i proszków wolframowych o ziarnistości 0,8, 3,2 i 50 µm. Żywica została rozpuszczona w acetonie, a następnie dodano poszczególnych proszków wolframowych, otrzymując mieszanki zawierające 2, 3 i 4% żywicy. Następnie wykonano badania prasowalności, gęstości i wytrzymałości na ściskanie otrzymanych kształtek. Przeprowadzono badania wpływu ziarnistości proszku wolframowego oraz ilości żywicy na temperaturę zeszklenia. Po prasowaniu pod ciśnieniem 100, 200, 300 i 400 MPa otrzymano kształtki o gęstości od 8,3 do 12,8 Mg/m3. Proszki drobne 0,8 µm okazały się nieprzydatne do wytwarzania kompozytów o gęstości zbliżonej do gęstości stopu ołowiu, tj. ok. 11,3 Mg/m3, nie udało się otrzymać kształtek o gęstości ołowiu nawet przy wysokich ciśnieniach podczas prób formowania. Granulaty wykonane na bazie proszku gruboziarnistego 50 µm charakteryzowały się bardzo dobrą prasowalnością. Kształtki o wymaganej gęstości można uzyskać z granulatu o składzie 97% proszku W i 3% Epidianu 100 podczas formowania pod ciśnieniem poniżej 200 MPa. Granulaty z proszkiem wolframowym o ziarnistości 3,2 µm i 3% zawartością Epidianu 100 pozwalają na otrzymanie kształtek o gęstości ok. 11,3 Mg/m3 przy ciśnieniu 400 MPa. Przeprowadzono procesy utwardzania otrzymanych kształtek w suszarce w temperaturze 170°C. Utwardzanie istotnie polepszyło odporność kształtek kompozytowych na ściskanie. Zaproponowana metoda wytwarzania nowego materiału - zamiennika ołowiu jest właściwa do specjalnych zastosowań.

EN

Through the centuries lead found wide application in various fields of human lives. Such application can be mentioned as examples: water supply, tanks and pipes, paints bearing, coins. Lead and its alloys were used as joining components of structure. An unquestioned advantage of lead, from the point of view of its processing is relatively low melting point. Lead is widely used also now in mass manufacture of products. These are car batteries, solders in electronies, weights, core of projectiles (ammunition), etc. Recently, increasing attention has been paid to harmful influence of lead on living organism, and susceptibility of lead to became accumulated in human bodies. Lead can be introduced into an organism simultaneously with food it can be inhaled or absorbed throught the skin. Lead attacks the central nervous system, kidneys, system of ressels and red blood cells. The removed of lead from the organism is a difficult process. Over the last decade lead has been included into the group of 20 most toxic substances. Following this fact, in some scientific centers around the world the research of new materials to substitute lead has been undertaken. Preliminary investigation of manufacturing composite polymer-tungsten powder were presented commercial resin (Epidian 100) and tungsten powders with grain size 0.8, 3.2, 50 µm were used. The resin were dissolved in acetone and next put in tungsten powders. Mixtures containing 2, 3, 4% of resin were fabricate. Dencity, porosity, compressive strength composite were examined. Influence of the size tungsten powders and content of the resin on temperature cure were determined. The density of the green compct after pressing (100, 200, 300, 400 MPa) were from 8.3 to 12.8 Mg/m3. The powder size of 0.8 µm was useless to receive composite with density 11.3 Mg/m3. The granulate made of tungsten powder with grain size of 50 µm characterized good compressibility. This method anable to receive dence composite 11.3 Mg/m3 conteining 97% tungsten powder and 3% resine under a load 200 MPa. The granulate with tungsten powder size of 3.2 µm and 3% resine under a load 400 MPa gives parts with density of 11.3 Mg/m3. Compacted composite were cured at temperature 170°C. Process of cured rased compressive strength composite. It has been shown that proposed method, is a good substitute of lead for special applications can be manufactured.