Zasadniczym celem dysertacji było wyznaczenie wpływu wybranych czynników eksploatacyjnych na proces zużycia scuffing w ruchu oscylacyjnym z uwzględnieniem różnych stanów struktury geometrycznej ... więcej

Zasadniczym celem dysertacji było wyznaczenie wpływu wybranych czynników eksploatacyjnych na proces zużycia scuffing w ruchu oscylacyjnym z uwzględnieniem różnych stanów struktury geometrycznej powierzchni metalowych. Zakres pracy obejmował realizację części doświadczalnej i analitycznej. W ramach części doświadczalnej wykonano badania tribotogiczne z wykorzystaniem tribotestera T-05 typu rolka-klocek, dokonano obserwacji makroskopowej i mikroskopowej zużytych powierzchni oraz zidentyfikowano ślady zużycia adhezyjnego i ściernego na powierzchniach badanych elementów, świadczących o wystąpieniu zużycia scuffing. Zakres części analitycznej obejmował wyznaczenie wybranych charakterystyk tribologicznych, wyznaczenie wpływu wybranych czynników na zużycie scuffing opisanie rozwoju zużycia w przyjętym modelu badań. W pracy zamieszczono obrazy struktury geometrycznej powierzchni elementów pary ciernej przed i po badaniach zużyciowych, a także fotografie makroskopowe dla wybranych elementów po zrealizowaniu założonego planu badawczego. Do opracowania planu badań zastosowano narzędzia teorii eksperymentu obejmujące metodę Taguchi i metodę analizy wariancji (ANOVA). W pracy wykazano, że procesem inicjującym zużycie scuffing oraz że zmiana wartości badanych czynników ma większy wpływ na zużycie objętościowe elementów pary ciernej niż rodzaj struktury geometrycznej ich powierzchni.

W pracy przeprowadzono analizę teoretyczno-doświadczalną zjawiska redukcji oporów przepływu wywołanego jednoczesnym wprowadzeniem do rozpuszczalnika wielkocząsteczkowego polimeru i substancji powierzchniowo ... więcej

W pracy przeprowadzono analizę teoretyczno-doświadczalną zjawiska redukcji oporów przepływu wywołanego jednoczesnym wprowadzeniem do rozpuszczalnika wielkocząsteczkowego polimeru i substancji powierzchniowo czynnej.
Po raz pierwszy podjęto próbę ilościowej analizy zjawiska redukcji oporów przepływu, proponując ogólne bezwymiarowe równanie pozwalające przewidywać opory przepływu roztworów polimerowo-micelarnych. Teoretyczne równanie zostało pozytywnie zweryfikowane własnymi danymi doświadczalnymi.
Przeprowadzono jakościową, doświadczalną analizę zjawiska redukcji oporów przepływ roztworów polimerowych, micelarnych i polimerowo-micelarnych. W przypadku wieloskładnikowych roztworów polimerowo-micelarnych wykazano synergię tych dwóch efektów, przejawiającą się w rozszerzeniu stabilnej strefy przejściowej, gdzie decydujący wpływ na kształt krzywych oporów przepływu ma dodatek SPC i soli. Zaobserwowano również pojawienie się trzeciej znacznie rozszerzonej strefy redukcji w zakresie turbulentnym, gdzie kluczową rolę odgrywa stężenie polimeru.
Zaproponowano hipotetyczny matematyczny model zjawiska oraz jego hipotetyczny fizyczny mechanizm. Przeprowadzono identyfikację reologicznych właściwości analizowanych roztworów polimerowo-micelarnych, w szczególności lepkosprężystych właściwości analizowanych roztworów polimerowych, micelarnych i polimerowo-micelarnych. Sporządzone doświadczalnie charakterystyki pierwszej różnicy naprężeń normalnych N1 w funkcji szybkości wykazały na lepkosprężyste zachowanie tylko roztworów z dodatkiem polimeru.

Przekładnie CVT rozważane w tej pracy są wykorzystywane w ponad 100 milionach pojazdów. Dokonano przeglądu systemów kontroli zmiany przełożenia, wskazując ich wpływ na zużycie paliwa. Przeprowadzono ... więcej

Przekładnie CVT rozważane w tej pracy są wykorzystywane w ponad 100 milionach pojazdów. Dokonano przeglądu systemów kontroli zmiany przełożenia, wskazując ich wpływ na zużycie paliwa. Przeprowadzono analizę metod sterowania przełożeniem przekładni bezstopniowych.
Przedstawiono metodę sterowania stosowaną w pojeździe samochodowym. Stwierdzono, że zmniejszenie zużycia paliwa przez pojazd, przy zachowaniu jego właściwości trakcyjnych, jest możliwe dzięki zastosowaniu metody sterowania niezależnej od prędkości obrotowej silnika. Zbadano sposób eksploatacji pojazdów jednośladowych małej mocy i opracowano algorytm sterowania, który wykorzystuje prędkość zmiany przełożenia jako czynnik zapewniający działanie silnika spalinowego w punkcie najmniejszego jednostkowego zużycia paliwa.
Zbudowano stanowisko testowe, do wyznaczenia charakterystyki uniwersalnej silnika i badania kompletnego układu napędowego. Opracowano matematyczny model układu przeniesienia napędu testowanego pojazdu i przeprowadzono symulacje ruchu. Przeprowadzono analizę zużycia paliwa w indyjskim cyklu jazdy.
Zbadano szybkość zmiany przełożenia w konwencjonalnych przekładniach CVT i stwierdzono, że moc elektrycznego siłownika może być niewielka. Przeprowadzono testy według opracowanego algorytmu z zaprojektowanym i zamontowanym siłownikiem elektromechanicznym. Ich wyniki potwierdziły możliwość zmniejszenia zużycia paliwa i emisji spalin. Zaproponowano kilka rozwiązań technicznych siłowników elektromechanicznych.

Pompy ciepła są urządzeniami, które umożliwiają efektywne wykorzystanie niskotemperaturowej energii cieplnej odnawialnych i odpadowych źródeł ciepła, przez co z roku na rok zwiększa się zainteresowanie ... więcej

Pompy ciepła są urządzeniami, które umożliwiają efektywne wykorzystanie niskotemperaturowej energii cieplnej odnawialnych i odpadowych źródeł ciepła, przez co z roku na rok zwiększa się zainteresowanie tego tupu urządzeniami. W pompach ciepła typu powietrze-woda jednym ze sposobów podniesienia sezonowego wskaźnika efektywności cieplnej jest wyeliminowanie wentylatora w parowaczu. Parowacze tego typu skonstruowane są jako swobodny układ rur ożebrowanych wzdłużnie, pracujący w warunkach konwekcji swobodnej lub mieszanej w zależności od warunków otoczenia. Ze względu na zmienne warunki wymiany ciepła, zasadniczą trudnością związaną z projektowaniem tego typu parowaczy jest określanie wartości współczynników przejmowania ciepła po stronie powietrza.
W ramach pracy doktorskiej przeprowadzono badania doświadczalne dla różnych wariantów pracy wymiennika. Wykonano szereg badań procesu wymiany ciepła dla analizowanego profilu żebra o specyficznej konstrukcji żeber. Badania zostały wykonane dla różnych przypadków wymiany ciepła: konwekcja swobodna, wymuszona w różnym zakresie prędkości oraz przepływ wzdłużny i poprzeczny. W celu uzyskania różnych wartości różnic temperatur pomiędzy temperaturą wewnętrznej powierzchni żebra a powietrzem zastosowano jako medium wodę lodową oraz czynniki chłodnicze R507 i R 407C.
Otrzymane wyniki pomiarów stworzyły obszerną bazę danych pomiarowych, które pozwoliły opracować zależności kryterialne do wyznaczania średnich wartości współczynników przejmowania ciepła dla warunków konwekcji swobodnej i wymuszonej. Zaproponowany sposób wyznaczania lokalnych wartości współczynników przejmowania ciepła jest indywidualną metodą, która można wykorzystać przy dowolnych powierzchniach rur z ożebrowaniem pryzmatycznym. Uzyskane zależności mają ponadto znaczenie utylitarne, ze względu na to, że badany profil można wykorzystywać do projektowania wymiennika ciepła będącego ujęciem dolnego źródła ciepła w powietrznych pompach ciepła.
W cel weryfikacji wyznaczonych zależności kryterialnych zaproponowano model obliczeniowy badanego profilu i przeprowadzono szereg symulacji CFD. Modelowanie wykonano przy użyciu oprogramowania Ansys-fluent w przestrzeni 3D dla identycznych wymiarów geometrycznych oraz warunków otoczenia jak badany profil. Weryfikacji modelu dokonano poprzez analizę rozkładu temperatury u podstawy i na końcu żebra i porównaniu go z wartościami doświadczalnymi. Kolejnym elementem potwierdzającym założenia i poprawność modelu było wyznaczenie sprawności żebra na podstawie rozkładu temperatury uzyskanego doświadczalnie i z przeprowadzonych symulacji. Otrzymane wyniki potwierdziły poprawność modelu.
Zaproponowany model wykorzystano do wyznaczenie wartości współczynników przejmowania ciepła zarówno dla warunków konwekcji swobodnej jak i wymuszonej. Otrzymane wartości dla konwekcji swobodnej były zbliżone do wartości doświadczalnych i mieściły się w zakresie 3-7 Wm-2K-1. W przypadku konwekcji mieszanej wartości znajdowały się w przedziale 9-21 Wm-2K-1 w zależności od kąta osadzenia żebra.
Kolejny etap pracy obejmował wykonanie procesu optymalizacyjnego. Optymalizację przeprowadzono ze względu na dwa kryteria poprzez wykonanie szeregu symulacji CFD. Pierwsze kryterium dotyczyło uzyskania maksymalnej wydajności przy minimalnej masie wymiennika w zależności od ilości, grubości i wysokości żebra. Kolejnym kryterium optymalizacyjnym było wyznaczenie parametrów wymiennika i uzyskaniu maksymalnej wydajności profilu przy stałej masie profilu odpowiadającej masie profilu doświadczalnego. Ponadto rozwiązanie zagadnienia optymalizacyjnego dla maksymalnej wydajności i stałej masy wymiennika pozwoliło zaproponować ogólną metodę poszukiwania optymalnych parametrów h, s, n dla dowolnej masy profilu aluminiowego i danego profilu wymiennika.

W pracy przedstawione zostały zjawiska przepływowo-cieplne mające miejsce w rurach wewnętrznie spiralnie ożebrowanych. Omówione zostały dotychczas przeprowadzone obserwacje, wyprowadzone i opracowane ... więcej

W pracy przedstawione zostały zjawiska przepływowo-cieplne mające miejsce w rurach wewnętrznie spiralnie ożebrowanych. Omówione zostały dotychczas przeprowadzone obserwacje, wyprowadzone i opracowane zależności opisujące zjawiska związane z współczynnikami liniowych strat tarcia i wnikania ciepła, a także przeprowadzone autorskie badania potwierdzające intensyfikację konwekcyjnej wymiany ciepła oraz zwiększające straty tarcia w odniesieniu do rur gładkich. Uzyskane dane eksperymentalne zostały wykorzystane do opracowania korelacji eksperymentalnych, pozwalających wyznaczyć korelacje na współczynniki liniowych strat tarcia oraz wnikania ciepła. Opracowane równania wykorzystano w programie numerycznym do obliczeń przepływowo-cieplnych przepływu płynu w rurach wewnętrznie ożebrowanych. Dane eksperymentalne wykorzystane zostały w celu weryfikacji obliczeń CFD przeprowadzonych za pomocą aplikacji komercyjnych.

Wiele stalowych mostów kolejowych eksploatowanych w Polsce wybudowanych było na przełomie XIX i XX wieku i są one w złym stanie technicznym. Celowym jest stosowanie metod pozwalających na precyzyjny ... więcej

Wiele stalowych mostów kolejowych eksploatowanych w Polsce wybudowanych było na przełomie XIX i XX wieku i są one w złym stanie technicznym. Celowym jest stosowanie metod pozwalających na precyzyjny opis stanu technicznego konstrukcji, np. metody emisji akustycznej (AE).
Celem pracy doktorskiej było poszerzenie wiedzy w zakresie wykorzystania metody AE do oceny materiału wykorzystywanego do budowy konstrukcji mostowych na przełomie XIX i XX wieku. W tym celu wykonano szereg badań laboratoryjnych na próbkach wzorcowych bez uszkodzeń oraz na próbkach z uszkodzeniami korozyjnymi. Wykonano badania na elemencie konstrukcji mostowej, który obciążany był według schematu odpowiadającego rzeczywistym warunkom jego pracy. Pozwoliło to na określenie wpływu zalegających produktów korozji na sygnały AE, ich intensywność oraz podstawowe i dodatkowe parametry, na wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych rejestrowanych sygnałów. Stworzono bazę danych sygnałów AE.
Przedstawiono wyniki badań na moście z uszkodzeniami korozyjnymi oraz z uszkodzeniem typu pęknięcie wykonanych przy kontrolowanym obciążeniu konstrukcji. Analiza parametrów zarejestrowanych sygnałów AE były podstawą do określenia wyników dotyczących sposobu ich analizy, kryteriów AE i zależności pomiędzy stanem i aktywnością uszkodzenia z warunkami i wartościami obciążenia eksploatacyjnego konstrukcji mostowej. Wykonano również badanie weryfikujące, które potwierdziło prawidłowość sposobu rejestracji i skuteczność analizy zarejestrowanych sygnałów AE do oceny stopnia uszkodzenia konstrukcji mostowej o długoletniej eksploatacji.

Praca przedstawia koncepcję elektrycznego akumulacyjnego systemu ogrzewania budynków. System ten umożliwia wykorzystanie taniej energii elektrycznej i magazynowanie jej w postaci ciepła a następnie ... więcej

Praca przedstawia koncepcję elektrycznego akumulacyjnego systemu ogrzewania budynków. System ten umożliwia wykorzystanie taniej energii elektrycznej i magazynowanie jej w postaci ciepła a następnie wykorzystywanie go do celów grzewczych przez 24 godziny na dobę. Proponowany układ składa się z elektrycznych elementów grzewczych, które są osadzone w złożu stałym. Złoże ogrzewane jest tanią energią elektryczną w godzinach dolin zapotrzebowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego.
Głównym celem niniejszej pracy było opracowanie i walidacja eksperymentalna modeli matematycznych pracy akumulatora ciepła o nowej konstrukcji nagrzewanego energią elektryczną. Opracowane procedury numeryczne pozwalają na wyznaczanie przebiegu temperatury powietrza opuszczającego złoże ogrzewacza akumulacyjnego w czasie, przy dobranych parametrach pracy układu, tj. natężenie przepływu powietrza w obiegu i wody w instalacji centralnego ogrzewania oraz ilości ciepła zakumulowanego w złożu.
Zaproponowane są dwa modele: model jednowymiarowy, w którym złoże traktowane jest jako medium porowate o skupionej pojemności cieplnej, i model dwuwymiarowy uwzględniający rozkład temperatur w elementach ceramicznych złoża i ściankach rur stalowych. Zapisane różniczkowe równania bilansu ciepła zostały rozwiązane za pomocą Metody Objętości Kontrolnych.
Zaproponowana instalacja ogrzewania wodnego z akumulatorem ciepła stanowi przyjazną dla środowiska alternatywę w stosunku do rozwiązań wykorzystujących paliwa konwencjonalne do celów grzewczych.

Elementy piezoelektryczne można zastosować do minimalizacji poprzecznych drgania belek i płyt. Do redukcji można zastosować metodę pasywną (dedykowaną dla pojedynczej częstotliwości lub zestawu ... więcej

Elementy piezoelektryczne można zastosować do minimalizacji poprzecznych drgania belek i płyt. Do redukcji można zastosować metodę pasywną (dedykowaną dla pojedynczej częstotliwości lub zestawu częstotliwości) lub aktywną.
Autor zaproponował oryginalną metodę wyboru wartości napięcia sterującego w oparciu o identyfikację momentu zginającego w miejsce przyklejenia elementów piezoelektrycznych. Metoda umożliwia redukcję drgań i hałasu niezależne formy drgań własnych. Metoda została zweryfikowana przez symulacje numeryczne w celu identyfikacji momentu zginającego, gdy szacowana była druga pochodna przemieszczenia w punkcie kontrolnym, w oparciu o przesunięcie poprzeczne w trzech punktach poprzez zastosowanie schematu różnic skończonych.
W toku badań eksperymentalnych zastosowano wyznaczanie momentu zginającego poprzez pomiar odkształcenia wzdłużnego na zewnętrznej powierzchni belki. Można to zrobić np. przy użyciu łańcucha tensometrycznego. Pomiary przeprowadzono dla belki jednostronnie podpartej. Belka była kinematycznie pobudzana przez wzbudnik elektrodynamiczny. Wygenerowany sygnał umożliwiał wzbudzanie różnych form drgań giętnych, zwłaszcza multimodalnych. Identyfikacja momentu zginającego została przeprowadzona przy założeniu liniowości modelu, zgodnie z procedurą opracowaną i opisaną w pracy.

W pracy doktorskiej podjęto próbę kompleksowej i szczegółowej analizy istniejącego źródła ciepła w którego w skład wchodzi: kocioł gazowy (KG), kolektory słoneczne (KS), sprężarkowa pompa ... więcej

W pracy doktorskiej podjęto próbę kompleksowej i szczegółowej analizy istniejącego źródła ciepła w którego w skład wchodzi: kocioł gazowy (KG), kolektory słoneczne (KS), sprężarkowa pompa ciepłą typu solanka - woda (PCl), oraz typu powietrze woda (PC2). Lokalne źródło ciepła zlokalizowane jest i działa na potrzeby budynku użyteczności publicznej.
Zasadniczym celem opracowania było wykonanie wielokryterialnej oceny pracy i efektywności energetycznej istniejącego hybrydowego źródła ciepła w warunkach rzeczywistej pracy układu w skali technicznej. W pracy oceniono również zasadność ekonomiczną budowy hybrydowego źródła ciepła, oraz oszacowano wielkość emisji zanieczyszczeń do atmosfery.
Badania na obiekcie trwały jeden rok w okresie od l września 2014 r. do 31 sierpnia 201S r. Analizę badań wykonywano z interwałem miesięcznym, średnio sezonovyym (letnim, oraz zimowym) i rocznym. Scharakteryzowano również pracę źródła ciepła w wybrane charakterystyczne doby roku. Dodatkowo wykonano obliczenia teoretyczne zapotrzebowania budynku na energię cieplną na cele grzewcze i ciepłej wody użytkowej, oraz wykonano symulacje komputerową analizowanego źródła ciepła z wykorzystaniem oprogramowania Polysun. Otrzymane wyniki badań szczegółowo zinterpretowano, zestawiono ze sobą i odniesiono do danych z literatury.