Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "solutions analytical" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 24
Tytuł:
A New Contribution in Stochastic Hydrodynamic Lubrication for Arbitrary Bio-surfaces
Nowy wkład do losowego hydrodynamicznego smarowania dowolnych powierzchni biologicznych
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Maciołek, Ryszard
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1857778.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
movable non-rotational bio-surfaces
curvilinear bio-surfaces
hydrodynamic stochastic lubrication
non-Newtonian bio-fluid
phospholipids bilayer
dynamic viscosity
random gap height variations
estimation of semi analytical solutions
ruchome nieobrotowe powierzchnie biologiczne
krzywoliniowe powierzchnie biologiczne
smarowanie losowe
zmiana lepkości po grubości warstwy
dwuwarstwa fosfolipidów
oszacowania wartości semi-analitycznych rozwiązań
Opis:
This paper shows a recent progress described in curvilinear, orthogonal coordinates of the method of estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters. Here are discussed real arbitrary movable, non-rotational living biological surfaces coated with phospholipid bi-layers and lubricated with biological liquids. Non-rotational, curvilinear cooperating biological surfaces take the place in various biological nods for example in sacra bone, femoral bone, knee cap, calf bone and hip joint, elbow joint, knee joint, jump joint. Moreover are assumed biological non-rotational friction nods between human skin and tightly sport dress lubricated with the sweat. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of expected values variations and standard deviation of the human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring during the friction process. It is very important to notice that the random gap height variations imply on the apparent dynamic viscosity of biological fluid or synovial fluid.
Niniejsza praca ujmuje nowe osiągnięcia autorów w zakresie metod oszacowywania losowych wartości hydrodynamicznych parametrów smarowania dla biologicznych powierzchni opisanych w krzywoliniowych ortogonalnych współrzędnych. Badania dotyczą dowolnych, ruchomych nieobrotowych, żywych powierzchni biologicznych pokrytych dwuwarstwą fosfolipidów, smarowanych cieczą biologiczną, fizjologiczną. Omawiane powierzchnie smarowane cieczą synowialną występują w węzłach tarcia biologicznego w stawach człowieka takich jak biodro, kolano, łokieć, paliczki, skok oraz między innymi na kości obojczykowej, łopatkowej, promieniowej, piszczelowej. Ponadto smarowanie potem występuje w węźle tarcia pomiędzy skórą człowieka a obcisłym dresem sportowym. Główne wysiłki autorów koncentrują się na badaniu wpływu zmian wartości oczekiwanej oraz odchylenia standardowego wysokości szczeliny smarnej na parametry tarcia i smarowania w węzłach tarcia biologicznego. Należy wyraźnie podkreślić, że losowe zmiany wysokości szczeliny mają wpływ na zmiany lepkości biologicznego czynnika smarującego.
Źródło:
Tribologia; 2020, 291, 3; 63-76
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Determination of Random Friction Forces on the Biological Surfaces of a Human Hip Joint with a Phospholipid Bilayer
Wyznaczanie losowych sił tarcia na biologicznych powierzchniach stawu biodra z dwuwarstwą fosfolipidów
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190381.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
human hip joint
friction forces
hydrodynamic lubrication
phospholipids bilayer
analytical stochastic
estimation of solutions
apparent viscosity
gap height
staw biodrowy człowieka
siły tarcia
hydrodynamiczne smarowanie
dwuwarstwa fosfolipidów
stochastyczne analityczne oszacowania rozwiązań
lepkość pozorna
wysokość szczeliny
Opis:
The paper presented concerns a new mathematical form of the stochastic theory of hydrodynamic friction forces occurring on real human hip joint surfaces with a phospholipids bilayer. This paper particularly presents a new review of stochastic analytical considerations realized by the authors for friction forces estimation during hydrodynamic lubrication of biological surfaces performed on the basis of the gap height measurements in the human hip joint. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random unsymmetrical increments and decrements of the gap height of human joints have an important influence on the load carrying capacities and finally on the friction forces and wear of cooperating cartilage surfaces. The main topic demonstrates the impact of the variations of expectancy values and the standard deviation of the human joint gap height on the friction forces occurring in the human joint. Moreover, an evident connection is observed between the apparent dynamic viscosity and the features of the cartilage surface coated by the phospholipid cells. Hence, after the abovementioned remarks, follows the corollary that the influence of the gap height stochastic variations and random surfaces coated by the PL cells tend indirectly from the apparent viscosity into the friction force variations. The synthetic, complex elaborations of the results obtained indicate the influence of the random roughness and stochastic growth of living biological cartilage surfaces on the friction forces distribution.
Celem badawczym podjętym w pracy jest wpływ zmian losowych wysokości szczeliny stawu na zmiany wartości sił nośnych oraz sił tarcia i współczynników tarcia. Do oddziaływań losowych zaliczamy między innymi: ciągłe zmiany architektury kształtów mikrochropowatości powierzchni chrząstki stawowej z udziałem komórek fosfolipidów, ciągły wzrost żywych komórek chrząstki stawowej, mikrometrowej wielkości odkształcenia hipersprężystej warstwy wierzchniej chrząstki stawowej. Głównym rezultatem pracy jest oszacowanie funkcji oczekiwanej sił tarcia i współczynników tarcia dla biołożysk w postaci ogólnych wzorów analitycznych w zależności od pomierzonych wartości funkcji gęstości prawdopodobieństwa. Według informacji autora przedstawiony w niniejszej pracy model stochastyczny układu równań ruchu i energii dla hydrodynamicznej teorii smarowania jest nowy, ponieważ ujmuje losowe zmiany wszystkich parametrów jednocześnie w odróżnieniu od dotychczasowych modeli probabilistycznych ograniczających się jedynie do zmian losowych wysokości szczeliny biołożyska. W pracy wprowadzono nowe pojęcie funkcji oczekiwanej w odróżnieniu od wartości oczekiwanej. Przedstawiony cel badawczy jest w niniejszej pracy realizowany poprzez badanie rozwiązań analitycznych stochastycznego modelu hydrodynamicznego smarowania stawu w postaci układu równań ruchu oraz przez probabilistyczną analizę parametrów smarowania stawu w zakresie odchyleń standardowych w powiązaniu z wynikami doświadczalnie pomierzonych wysokości szczeliny stawu. W pracy uwzględnia się wpływ wysokości i kształtu mikroszczeliny stawu na wartość lepkości pozornej cieczy synowialnej o własnościach nienewtonowskich w ruchu ustalonym pomiędzy dwoma współpracującymi powierzchniami chrząstek stawowych.
Źródło:
Tribologia; 2019, 284, 2; 131-142
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of random bio-hydrodynamic lubrication parameters for joints with phospholipid bilayers
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Miszczak, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2173539.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
human joint
estimation of lubrication parameters
phospholipids bilayer
analytical stochastic principles
analytical stochastic solutions
apparent viscosity depended on the gap height variations
staw ludzki
oszacowanie parametrów smarowania
dwuwarstwa fosfolipidowa
analiza stochastyczna zasad
analiza stochastyczna problemów
lepkość pozorna
Opis:
This paper presents a new form of a mathematical estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for real human joint surfaces with phospholipid bilayers. In this work, the authors present the analytical and stochastic considerations, which are based on the measurements of human joint surfaces. The gap is restricted between two cooperating biological surfaces. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random symmetrical as well as unsymmetrical increments and decrements of the gap height in human joints influence the hydrodynamic pressure, load-carrying capacity, friction forces, and wear of the cooperating cartilage surfaces in human joints. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of variations in the expected values and standard deviation of human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring in the human joint. It is very important to notice that the new form of apparent dynamic viscosity of synovial fluid formulated by the authors depends on ultra-thin gap height variations. Moreover, evident connection was observed between the apparent dynamic viscosity and the properties of cartilage surface coated by phospholipid cells. The above observations indicate an indirect impact of stochastic changes in the height of the gap and the indirect impact of random changes in the properties of the joint surface coated with the phospholipid layers, on the value of hydrodynamic pressure, load carrying capacity and friction forces. In this paper the authors present a synthetic, comprehensive estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for the cooperating, rotational cartilage bio-surfaces with phospholipid bilayers occurring in human joints. The new results presented in this paper were obtained taking into account 3D variations in the dynamic viscosity of synovial fluid, particularly random variations crosswise the film thickness for non-Newtonian synovial fluid properties. According to the authors’ knowledge, the obtained results are widely applicable in spatiotemporal models in biology and health science.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 1; art. no. e135834
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of random bio-hydrodynamic lubrication parameters for joints with phospholipid bilayers
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Miszczak, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2090697.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
human joint
estimation of lubrication parameters
phospholipids bilayer
analytical stochastic principles
analytical stochastic solutions
apparent viscosity depended on the gap height variations
staw ludzki
oszacowanie parametrów smarowania
dwuwarstwa fosfolipidowa
analiza stochastyczna zasad
analiza stochastyczna problemów
lepkość pozorna
Opis:
This paper presents a new form of a mathematical estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for real human joint surfaces with phospholipid bilayers. In this work, the authors present the analytical and stochastic considerations, which are based on the measurements of human joint surfaces. The gap is restricted between two cooperating biological surfaces. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random symmetrical as well as unsymmetrical increments and decrements of the gap height in human joints influence the hydrodynamic pressure, load-carrying capacity, friction forces, and wear of the cooperating cartilage surfaces in human joints. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of variations in the expected values and standard deviation of human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring in the human joint. It is very important to notice that the new form of apparent dynamic viscosity of synovial fluid formulated by the authors depends on ultra-thin gap height variations. Moreover, evident connection was observed between the apparent dynamic viscosity and the properties of cartilage surface coated by phospholipid cells. The above observations indicate an indirect impact of stochastic changes in the height of the gap and the indirect impact of random changes in the properties of the joint surface coated with the phospholipid layers, on the value of hydrodynamic pressure, load carrying capacity and friction forces. In this paper the authors present a synthetic, comprehensive estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for the cooperating, rotational cartilage bio-surfaces with phospholipid bilayers occurring in human joints. The new results presented in this paper were obtained taking into account 3D variations in the dynamic viscosity of synovial fluid, particularly random variations crosswise the film thickness for non-Newtonian synovial fluid properties. According to the authors’ knowledge, the obtained results are widely applicable in spatiotemporal models in biology and health science.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 1; e135834, 1--16
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of random friction forces on the microbearing cooperating surfaces
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Miszczak, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244986.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
microbearings
computer fan
hard disc driver bearings
hydrodynamic lubrication
analytical stochastic principles
analytical solutions
apparent viscosity depended on the gap height variations
Opis:
Presented paper concerns a new mathematical form of stochastic theory of hydrodynamic friction forces occurring on the real cooperating surfaces in computer micro bearing fan and computer microbearing in hard disc driver HDD. This paper presents particularly a new-review of stochastic analytical considerations realized by the authors for friction forces estimation during hydrodynamic lubrication performed on the ground of the measurements of the gap height between two roughness surfaces. After numerous experimental measurements directly follows that the random unsymmetrical increments and decrements of the gap height of computer microbearings have important influence on the load carrying capacities and finally on the friction forces and wear of cooperating surfaces. The main topic demonstrates the influence of the variations of expectancy values and standard deviation of the computer microbearing gap height on the friction forces occurring in the HDD and microbearing fan. Moreover, it is observed the evident connection between the apparent dynamic viscosity and the features of the microbearing superficial surface. Hence after abovementioned remarks follows the corollary that the influence of the microbearing gap height stochastic variations connected with the surface roughness tend moreover indirect from the apparent viscosity into the friction forces variations. The synthetic, complex elaboration of obtained results indicates finally the influence of the random roughness in micro and nano level of microbearing surfaces on the friction forces distribution. A new results contained in this paper are obtained taking into account 3D variations of dynamic viscosity of the non-Newtonian lubricant, particularly variations crosswise the film thickness and influences of surface superficial layer features on the lubricant apparent viscosity.
Źródło:
Journal of KONES; 2019, 26, 2; 167-174
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On random expected values variations of tribology parameters in human hip joint surfaces
O zmianach losowych wartości parametrów tribologicznych na powierzchniach stawów biodrowych człowieka
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Gospodarczyk, Jacek
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2055636.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
human hip joint
random load carrying capacity
friction forces
random synovial bio-fluid dynamic viscosity
stochastic expected values variations
phospholipids bilayer
analytical stochastic solutions
experimental
measurements
staw biodrowy człowieka
losowa siła nośna
siły tarcia
losowa lepkość dynamiczna biocieczy
zmiany wartości oczekiwanych
dwuwarstwa fosfolipidów
losowe rozwiązania analityczne
pomiary eksperymentalne
Opis:
This paper presents recent progress in the knowledge concerning the stochastic theory of bio- hydrodynamic lubrication with a phospholipids bilayer. On the basis of experimental measurements and analytical solutions, the research concerns the determination of the random expectancy values of load carrying capacity, the friction coefficient, and synovial fluid dynamic variations. After numerous measurements, it directly follows that the random density function of the gap height in the human joint usually indicates a disorderly increases and decreases in the height. Such irregular gap height variations have an important influence on the random synovial bio-fluid dynamic viscosity. This finally leads to the friction coefficient and cartilage wear changes of cooperating bio- surfaces. The main topic of this paper relates to the expectancy values of the tribology parameters localized inside the variable stochastic standard deviation intervals of the human joint gap height. The results obtained finally indicate the influence of the random roughness and growth of living biological cartilage surfaces on the expectancy values of the synovial fluid dynamic viscosity, load carrying capacity and friction forces in human hip joints.
Niniejsza praca przedstawia ostatnie osiągnięcia wiedzy w zakresie losowej teorii biohydrodynamicznego smarowania z udziałem fosfolipidów. Badania dotyczą losowych wartości oczekiwanych dla nośności, współczynników tarcia, zmian lepkości dynamicznej cieczy synowialnej, przeprowadzone na podstawie pomiarów doświadczalnych i obliczeń analitycznych. Z przeprowadzonych pomiarów doświadczalnych wynika, że losowa funkcja gęstości wysokości szczeliny w stawach człowieka wykazuje zazwyczaj nieprzewidywalne zmiany wysokości szczeliny. Takie nieregularne zmiany mają istotny wpływ na wartość lepkości cieczy biologicznej. Dlatego zmienia się współczynnik tarcia oraz zużycie biopowierzchni. Głównym celem pracy jest wyznaczenie losowej wartości oczekiwanej parametrów tribologicznych umiejscowionych wewnątrz zmiennego losowego przedziału odchylenia standardowego wysokości szczeliny stawu człowieka. Końcowe rezultaty uzyskane w pracy wykazują wpływ losowych chropowatości oraz wzrostu żywych powierzchni chrząstki stawowej na losowe wartości oczekiwane lepkości dynamicznej cieczy synowialnej, nośności, siły tarcia w stawie biodrowym człowieka.
Źródło:
Tribologia; 2021, 297, 3; 45--56
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A new problem of hydrodynamic lubrication with temperature and viscosity variations in gap height direction
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/245652.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
liquid viscosity changes in thin gap height direction
temperature
adhesion or capillary forces variations in thin gap height direction new analytical solutions
Opis:
Numerous Authors of scientific papers occurring in hydrodynamic theory of slide bearing lubrication, up to now almost always had neglected the oil dynamic viscosity variations caused by temperature, adhesion forces, capillary forces, or hydrogen ion concentration across the film thickness by virtue of the statement of the constant temperature as well constant adhesion as capillary forces in the thin bearing gap height direction. In addition, simultaneously by virtue of boundary layer simplifications for energy equation and by virtue of new measurements performed in micro and nano- level follows that oil temperature gradients and its values differences and adhesion or capillary gradients of forces in bearing gap height directions are not negligible small. The contemporary hydrodynamic theory of lubrication for non-isothermal lubricant flow is unfortunately based on the assumption of constant viscosity values across the film thickness, despite abovementioned self-evident contradiction between the fact of constant viscosity and simultaneously temperature variations in gap height direction. Such problem was up to now not sufficient critical examined and explained in practical and theoretical sense. After Authors, knowledge by virtue of above problem the most scientific papers in the domain of non-isothermal and lamellar hydrodynamic slide bearing or biobearing lubrication were up to now not sufficient correctly solved. It denotes that the main hydrodynamic lubrication solutions presenting for example hydrodynamic pressure by the modified Reynolds equation and temperature by the energy conservation equation are not sufficiently correctly obtained and next not correctly solved. Therefore are assumed simultaneously the temperature T and oil dynamic viscosity variations in length, width and bearing gap- height directions. From this assumption follows, that the energy equation must be solved simultaneously with the equations of motion i.e. consequently with pressure equation where viscosity depends on temperature and temperature depends on the coordinate in gap height direction.
Źródło:
Journal of KONES; 2016, 23, 2; 423-430
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical solutions for a general mixed boundary value problem associated with motions of fluids with linear dependence of viscosity on the pressure
Autorzy:
Vieru, D.
Fetecau, C.
Bridges, C.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1839812.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
lepkość
płyn newtonowski
przepływ płynu lepkiego
analytical solutions
mixed boundary value problem
pressure dependent viscosity
Opis:
An unsteady flow of incompressible Newtonian fluids with linear dependence of viscosity on the pressure between two infinite horizontal parallel plates is analytically studied. The fluid motion is induced by the upper plate that applies an arbitrary time-dependent shear stress to the fluid. General expressions for the dimensionless velocity and shear stress fields are established using a suitable change of independent variable and the finie Hankel transform. These expressions, that satisfy all imposed initial and boundary conditions, can generate exact solutions for any motion of this type of the respective fluids. For illustration, three special cases with technical relevance are considered and some important observations and graphical representations are provided. An interesting relationship is found between the solutions corresponding to motions induced by constant or ramptype shear stresses on the boundary. Furthermore, for validation of the results, the steady-state solutions corresponding to oscillatory motions are presented in different forms whose equivalence is graphically proved.
Źródło:
International Journal of Applied Mechanics and Engineering; 2020, 25, 3; 181-197
1734-4492
2353-9003
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mechanics and Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Calculation of the heat power of a tube heat exchanger
Autorzy:
Rup, Kazimierz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2091366.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
heat power
tube-in-tube exchanger
analytical solutions
numerical calculations
Opis:
In this paper, the logarithmic mean temperature difference method is used to determine the heat power of a tube-in-tube exchanger. Analytical solutions of the heat balance equations for the exchanger are presented. The considerations are illustrated by an example solution of the problem. In particular, the heat power of the tube-in-tube heat exchanger is determined taking into account the variants of work in the co-current and counter-current mode. Apart from the analytical solutions, appropriate numerical calculations in Matlab environment have been carried out.
Źródło:
Archives of Thermodynamics; 2022, 43, 1; 127--140
1231-0956
2083-6023
Pojawia się w:
Archives of Thermodynamics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The application of cumulants to flow routing
Autorzy:
Romanowicz, Renata J.
Doroszkiewicz, Joanna
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/108562.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
open channel flow
linearized St. Venant equation
analytical solutions
moments
cumulants
Opis:
This paper aims to fill a gap between present and past research approaches to modelling flow in open channels. In particular, a history of the analytical solutions of a linearized St. Venant equation is presented. A solution of the linearized St. Venant equation, describing the response of a river channel to a single impulse forcing, the so called Instantaneous Unit Hydrograph (IUH), can be described using cumulants, defined as the moments of a logarithm of a variable. A comparison of analytical and numerical solutions of flood wave propagation under various flow conditions is given. The river reach of Biała Tarnowska is used as an illustration of both approaches. A practical application of simplified solutions to the emulator of a flood wave propagation is suggested showing a link between theory and practice.
Źródło:
Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications; 2019, 7, 1; 15-21
2299-3835
2353-5652
Pojawia się w:
Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Edinyj podhod k rešeniû zadač teplogazoobmena pri požarah na različnyh obʺektah
Combined Approach to Solving Issues of Heat and Gas Exchange Caused by Fires in Different Locations
Wspólne podejście do rozwiązywania zagadnień wymiany masy i gazów zachodzącej podczas pożarów w różnych obiektach
Autorzy:
Pashkovskiy, P. S.
Grekov, S. P.
Zinchenko, I. N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/373195.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego
Tematy:
fires
heat and gas exchange
transfer equations
numerical procedure
analytical solutions
convergence
thermal expansion
combined approach
pożary
wymiana masy i ciepła
równania transferu
metoda liczbowa
rozwiązania analityczne
podobieństwo
rozszerzenie cieplne
wspólne podejście
Opis:
Aim: The purpose of this study is to expose existing mathematical models dealing with heat and gas exchange, and reduce them to a single transfer equation, for any substance, during fire incidents inmines and other locations, by taking account of heated gas thermal expansion. Introduction: In order to perform an assessment of a fire hazard it is necessary to know the duration of a fire and period in which the fire will reach dangerous levels such as: concentration of toxic gases and saturation by smoke. A fire, manifested by an uncontrolled burning activity is a diffucult, unstable and ultimately not fully understood process, which occurs within a three dimensional expanse. This process is described, in the main, by mathematical equations dealing with behaviour principles involving conservation and conversion of energy, convection and diffused transfer of various gas components as well as smoke. Methods: In order to obtain anequation describing the transfer process for any substance, use is made of the central (finite) differences numerical method, for explicit and implicit conditions, using specific weighting appropriate to each. Results: The study examined the flow of air at velocities below the speed of sound – at less than 10m/s. According to the Bernoulli equation pressure changes insignificantly in relation to atmospheric pressure at such speed. Therefore, an equation describing this condition can be satisfactorily interchanged with an equation for normal conditions. This made it possible to depict a system of equations, in a dimensionless form, to address the behaviour and transformation of energy as well as convective and diffused transfer of components for different gasses and smoke using one universal equation. A numeric approach was developed to address issues. The designed calctulation diagram, incorporating explicit and implicit conditions is realised with the use of a “Miedwiedzcia” template. Specific examples illustrate comparisons between proposed calculations and graph analysis of variations in time and range of heat, and gas release in a ventilated channel. Conclusions: The article advocates a universal solution in a dimensionless form, which with the use of one equation describes a system of equations for conserving and transformation of energy, and transfer of different gas and smoke components by convective and diffused methods. The “Miedwiedzcia” template facilitates the capture of data dealing with the dynamics of heat and gas transfer processes in channels, corridors and mines.
Cel: Celem badań jest generalizacja istniejących modeli matematycznych wymiany masy i gazów oraz stworzenie na ich podstawie jednego równania transferu dowolnej substancji podczas pożarów w kopalniach i w innych obiektach z uwzględnieniem rozszerzenia cieplnego gazów. Wprowadzenie: Aby przeprowadzić ocenę zagrożenia pożarowego, należy znać czas trwania pożaru oraz czas, w jakim osiągnie on niebezpieczne wartości np. stężenia toksycznego gazu i zadymienia. Prawdziwy pożar, będący niekontrolowanym procesem spalania, jest złożonym i nie do końca poznanym procesem niestacjonarnym, który odbywa się w przestrzeni trójwymiarowej. W celu opisania tego procesu wykorzystywane są głównie: równania zasady zachowania i przemiany energii, równanie konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu składników różnych gazów i równanie konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu dymu. Metody: W celu otrzymania rozwiązania równania transportu dowolnej substancji wykorzystano metodę liczbową różnic skończonych schematów jawnych i niejawnych z określonym ciężarem właściwym jednej z nich. Wyniki: Rozpatrywano przepływ powietrza z prędkością mniejszą niż prędkość dźwięku, poniżej 10 m/s. Przy takich prędkościach, zgodnie z równaniem Bernoulliego, ciśnienie zmienia się nieznacznie w stosunku do ciśnienia atmosferycznego. Dlatego też równanie stanu z dostatecznym stopniem dokładności można zamienić na równanie dla normalnych warunków. Pozwoliło to przedstawić w postaci bezwymiarowej system równań zachowania i przemiany energii oraz konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu składników różnych gazów i dymu w jednym uniwersalnym równaniu. Opracowano metodę liczbową rozwiązywania zagadnienia. Przedstawiony łączony schemat obliczeniowy – jawny i niejawny jest realizowany na sześciopunktowym szablonie „Miedwiedzica”. Na konkretnych przykładach przedstawiono porównanie zaproponowanej metody liczbowej z analitycznymi krzywymi zmiany w czasie i w różnych odległościach funkcji wydzielenia ciepła i gazu w wentylowanym kanale. Wnioski: Zaproponowano uniwersalne rozwiązanie w formie bezwymiarowej, które opisuje jednym równaniem system równań zachowania i przemiany energii, konwekcyjno-dyfuzyjny transfer składników różnych gazów i dymu. Przedstawiono schemat obliczeniowy „Miedwiedzica”, który dzięki zastosowaniu metody liczbowej pozwala otrzymać wiarygodne dane o dynamice procesów wymiany masy i gazów w kanałach, korytarzach i kopalniach.
Źródło:
Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza; 2016, 44, 4; 83-88
1895-8443
Pojawia się w:
Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical and numerical analysis of injection pump (stepped) shaft vibrations using Timoshenko theory
Autorzy:
Noga, Stanisław
Rejman, Edward
Bałon, Paweł
Kiełbasa, Bartłomiej
Smusz, Robert
Szostak, Janusz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2105989.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
modal analysis
natural vibrations
analytical solutions
Timoshenko beam theory
shaft vibrations
Opis:
The free transverse vibrations of shafts with complex geometry are studied using analytical methods and numerical simulations. A methodology is proposed for evaluating the results of a natural transverse vibration analysis as generated by finite element (FE) models of a shaft with compound geometry. The effectiveness of the suggested approach is tested using an arbitrarily chosen model of the injection pump shaft. The required analytical models of the transverse vibrations of stepped shafts are derived based on the Timoshenko thick beam theory. The separation of variables method is used to find the needed solutions to the free vibrations. The eigenvalue problem is formulated and solved by using the FE representation for the shaft and for each shaft-simplified model. The results for these models are discussed and compared. Additionally, the usefulness of the Myklestad–Prohl (MP) method in the field of preliminary analysis of transverse vibration of complex shaft systems is indicated. It is important to note that the solutions proposed in this paper could be useful for engineers dealing with the dynamics of various types of machine shafts with low values of operating speeds.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2022, 16, 3; 215--224
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Operating parameters of a slide bearing with parabolic-shaped slide surfaces with consideration of the stochastic changes in the lubrication gap height
Autorzy:
Miszczak, Andrzej
Wierzcholski, Krzysztof
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244155.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
hydrodynamic lubrication
analytical stochastic principles
solutions
apparent viscosity
numerical calculation
load carrying capacity
friction force
Opis:
In this article, the authors present the equations of the hydrodynamic theory for a slide bearing with parabolicshaped slide surfaces. The lubricating oil is characterized by non-Newtonian properties, i.e. an oil for which, apart from the classic oil viscosity dependence on pressure and temperature, also an effect of the shear rate is taken into account. The first order constitutive equation was adopted for considerations, where the apparent viscosity was described by the Cross equation. The analytical solution uses stochastic equations of the momentum conservation law, the stream continuity and the energy conservation law. The solution takes into account the expected values of the hydrodynamic pressure EX[p(ϕ,ζ)], of the temperature EX[T(ϕ,y,ζ)], of the velocity value of lubricating oil EX[vi(ϕ,y,ζ)], of the viscosity of lubricating oil EX[ηT(ϕ,y,ζ)] and of the lubrication gap height EX[εT(ϕ,ζ)]. It was assumed, that the oil is incompressible and the changes in its density and thermal conductivity were omitted. A flow of lubricating oil was laminar and non-isothermal. The research concerned the parabolic slide bearing of finite length, with a smooth sleeve surface, with a full wrap angle. The aim of this work is to derive the stochastic equations, that allow to determine the temperature distribution, hydrodynamic pressure distribution, velocity vector components, load carrying capacity, friction force and friction coefficient, in the parabolic sliding bearing, lubricated with nonNewton (Cross) oil, including the stochastic changes in the lubrication gap height. The paper presents the results of analytical and numerical calculation of flow and operating parameters in parabolic sliding bearings, taking into account the stochastic height of the lubrication gap. Numerical calculations were performed using the method of successive approximations and finite differences, with own calculation procedures and the Mathcad 15 software.
Źródło:
Journal of KONES; 2019, 26, 4; 171-178
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The constituent equations of piezoelectric cantilevered three-layer actuators with various external loads and geometry
Autorzy:
Mieczkowski, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279842.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric bender
constitutive equations
deflection
analytical solutions
Opis:
This paper presents test results for deformation conditions of three-layer, piezoelectric cantilever converters subjected to various electrical and mechanical boundary conditions. A general solution has been developed based on implementation of piezoelectric triple segments (PTS) to the beam. A working mechanism and conditions for strain of the PTS segment have been determined. Basing on the general solution, for the cantilever actuator subjected to an external force (of single and dual PTS segments) and a uniform load (of single PTS segment), particular solutions have also been developed. Moreover, dimensionless frequencies of the oscillating motion for the analyzed converters have been determined. In the next step, the influence of such factors as length, quantity and position of PTS segments, their relative stiffness and unit weight on values of the obtained frequencies of vibration have been defined. The resulting analytical solutions have been compared with the developed FEM solution.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2017, 55, 1; 69-86
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical determination of the order of stress field singularity in some configurations of multiwedge systems for the case of antiplane deformation
Autorzy:
Makhorkin, M.
Makhorkina, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/411440.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Oddział w Lublinie PAN
Tematy:
multi-wedge system
antiplane deformation
order of the stress singularities
analytical solutions
composite wedge
Opis:
In this paper, the possibility of constructing the analytical expressions to determine the order of the stress singularities in multi-wedge composites of the most prevalent geometric configurations for the case of antiplane deformation is considered. Particularly, the analytical solutions of the corresponding characteristic equations are constructed for three-wedge systems whose components have such geometric characteristics [wzór] is а half-plane and attached to it wedges with the such apical angles: (in the presence and absence of a slit) [wzór] is а half-plane and attached to it wedges with such apical angles [wzór] (in the presence and absence of the slit with outlet angle to the linear materials interface) [wzór] is а half-plane and attached to it wedges with such apical angles [wzór]. The analytical solutions of characteristic equations for composite wedges composed of [wzór] elements with identical apical angles are constructed as well. Additional studies, the results of which have not been included in the materials of the article due to their inconvenience, indicate to that there are analytical solutions of the characteristic equation for a composite of this type with more elements. The obtained results make it possible to study the stress-strain state in multi-wedge systems of the considered configurations not restricting ourselves only to the vicinity of the wedges convergence point. In addition, the use of analytical solutions of characteristic equations in systems with a large number of wedges having the same apical angles gives the additional possibilities for analysis the angularly functionally graded materials.
Źródło:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes; 2017, 6, 3; 45-51
2084-5715
Pojawia się w:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 24

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies