Temat projektu:  „Wpływ rozwiniętych powierzchni grzejnych na wymianę ciepła przy wrzeniu w przepływie przez mini przestrzenie”

Na Wydziale Mechatroniki i Budowy Maszyn, w Katedrze Mechaniki realizowany jest projekt  nr 2013/09/B/ST8/02825 finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki. Kierownikiem projektu jest dr hab. inż. Magdalena Piasecka, prof. PŚk. Wartość projektu: 627 800,00 zł. Lata realizacji: 2014-2017. Celem projektu jest poszerzenie wiedzy dotyczącej zjawisk charakterystycznych dla rozwoju wrzenia w miniprzestrzeniach o grzejnej powierzchni rozwiniętej. Szczegółowym celem jest rozpoznanie procesu inicjacji i rozwoju wrzenia w przepływie różnych czynników oraz towarzyszących mu lokalnych struktur przepływu dwufazowego w mini przestrzeniach o różnej geometrii i orientacji przestrzennej, posiadających grzejną powierzchnię rozwiniętą. W ramach projektu modernizowane jest stanowisko badawcze (rys.1), którego najważniejszym elementem jest wymienny moduł testowy z miniprzestrzeniami o dwóch zasadniczych geometriach: z minikanałami o przekroju prostokątnym oraz z miniprzestrzenią pierścieniową. W badaniach stosowane są powierzchnie grzejne o różnym stopniu rozwinięcia, ogrzewające płyn przepływający wzdłuż miniprzestrzeni, w celu zbadania wpływu rozwinięcia tych powierzchni na proces wrzenia w przepływie. W układzie akwizycji i przetwarzania danych stosowane są: kamera termowizyjna, kamera do zdjęć szybkich, aparaty cyfrowe, system oświetlenia LED, stacje akwizycji danych pomiarowych oraz komputery z odpowiednimi oprogramowaniami. Pomiar temperatury powierzchni grzejnej jest dokonywany różnymi metodami, w tym przez pomiar kontaktowy (punktowo – termoelementy) oraz bezkontaktowy (termografia ciekłokrystaliczna, termowizja). Celem naukowym projektu jest ponadto zastosowanie metod analityczno-numerycznych opartych na funkcjach Trefftza oraz funkcjach radialnych do rozwiązywania prostych i odwrotnych zagadnień związanych z wrzeniem w przepływie przez mini przestrzenie. Wyniki badań i obliczeń pozwalają poznać możliwości i ograniczenia stosowanych metod obliczeniowych oraz wskazują sposoby ich modyfikacji. W pracy zastosowano również metody numeryczne do obliczeń, przy wykorzystaniu uznanych programów komercyjnych (Adina, Ansys CFX). Przedstawiono propozycję modelu matematycznego opisującego przepływ ciepła w miniprzestrzeniach podczas rozwoju wrzenia, a także własne zależności na prognozowanie intensywności procesu wymiany ciepła. Wyniki badań eksperymentalnych pozwalają ujednolicić i usystematyzować wiedzę na temat wymiany ciepła przy wrzeniu i konwekcji wymuszonej w miniprzestrzeniach dla różnej geometrii i orientacji przestrzennej, w szerokim zakresie zmienności parametrów cieplno-przepływowych i zweryfikować przydatność rozwiniętych powierzchni grzejnych pod kątem uzyskania intensyfikacji wymiany ciepła w konstrukcjach urządzeń z miniprzestrzeniami.

Rys. 1. a) Schemat zmodernizowanego stanowiska badawczego, b) poglądowy widok stanowiska, c-d) schemat modułu testowego: z minikanałami o przekroju prostokątnym (c) i miniprzestrzeni pierścieniowej (d), e-n) widok testowanych powierzchni rozwiniętych: e) wytworzona w procesie piaskowania powierzchni, f) włóknista o strukturze kapilarno-porowatej, zlutowana z powierzchnią, g) porowata wytworzona na bazie proszków Fe, zlutowana z powierzchnią, h, i) wytworzone w procesie elektroerozji, j-n) wytworzone w procesie teksturowania laserowego, w tym: z zastosowaniem techniki wibracyjnej (m, n)


Projekt realizowany w ramach Programu INNOLOT finansowany z NCBiR

Na Wydziale Mechatroniki i Budowy Maszyn, w Katedrze Inżynierii Eksploatacji Inżynierii Eksploatacji i Przemysłowych Systemów Laserowych realizowany jest aktualnie projekt na podstawie umowy nr INNOLOT/1/6/NCBR/2013 współfinansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju  oraz Unii Europejskiej z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.

Temat projektu „Badania technologii przyrostowych i procesów hybrydyzacji obróbki dla potrzeb rozwoju innowacyjnej produkcji lotniczej”.

Projekt realizowany jest przez: Polskie Zakłady Lotnicze Sp. z o.o. w Mielcu  (lider projektu) wraz z Politechniką Świętokrzyską, Politechniką Wrocławską, Politechnika Lubelską oraz Pabianicką Fabryką Narzędzi Pafana

Projekt zajmuje się prowadzeniem badań w zakresie technologii przyrostowej, ostatnio najbardziej przełomowej spośród technik wytwarzania od czasu pojawienia się obrabiarek sterowanych numerycznie. Badania dotyczą takich aplikacji jak: zastąpienie odkuwek i odlewów, konsolidacja skomplikowanych złożeń wielo-komponentowych za pomocą nowoczesnych metod projektowania oraz rekonstrukcja i naprawa. Zebrane wyniki z badań: właściwości materiałów i parametry analizowanych procesów AM służą do opracowania wytycznych i umożliwią inżynierom pełne wykorzystanie potencjału technologii przyrostowych w przyszłości. Na wytworzone Demonstratory będą się składały różnorodne części reprezentujące lotnicze materiały i specyfikę zastosowanych procesów technologii przyrostowych.

W Politechnice Świętokrzyskiej wykonujemy badania w ramach:

  • Zadanie 6 „Badania technologii natryskiwania zimnym gazem proszków metalicznych dla celów nanoszenia powłok funkcjonalnych, naprawy uszkodzeń i ubytków części i narzędzi w produkcji lotniczej, nadbudowywania materiału do obróbki ubytkowej”
  • Zadanie 10 „Badania nad konstrukcją i wytworzeniem demonstratorów dla Hybrid Operations

Kierownikiem zadań PŚk jest: dr hab. inż. Wojciech Żórawski

Koszt realizacji projektu: 23 754 635,37 zł. w tym dofinansowanie dla Politechniki Świętokrzyskiej 1 907 600 zł

Lata realizacji 2013-2018


Projekt rozwojowy własny finansowany z NCBiR

Na Wydziale Mechatroniki i Budowy Maszyn, w Katedrze Technologii Mechanicznej i Metrologii realizowany jest aktualnie projekt rozwojowy własny nr N R03 0025 10/2010 finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Temat projektu „Opracowanie metod badań łożysk tocznych w aspekcie współczesnych wymagań wyrobów o wyższych parametrach eksploatacyjnych”

Kierownikiem projektu jest prof. dr hab. inż. Stanisław Adamczak, dr h.c.

Wartość projektu: 2 500 000 zł.

Lata realizacji 2010-2014

Celem projektu jest opracowanie koncepcji oceny jakości łożysk tocznych w aspektach pomiarów parametrów zmontowanych łożysk tocznych. W ramach tej koncepcji zostaną zbudowane nowoczesne, prototypy czterech uniwersalnych urządzeń badawczych, dla których opracowane zostanie specjalistyczne, dedykowane oprogramowanie komputerowe. Urządzeniami tymi są:
1.    Stanowisko do badania trwałości i parametrów użytkowych łożysk
2.    Stanowisko do badania  momentów dynamicznych w łożyskach
3.    Stanowisko do badania poziomu drgań i oceny wad i uszkodzeń wewnętrznych
4.    Stanowisko do badania okrągłości, chropowatości, odchyłki profilu i promienia bieżni

Podczas realizacji badań na tych stanowiskach, rejestrowane będą wszystkie parametry określające warunki prowadzenia badań oraz uzyskiwane wyniki. Prace na nich wykonywane pozwolą na kompleksową ocenę badanych łożysk w aspekcie możliwości ich zastosowania w konkretnych aplikacjach.

W ramach projektu zostaną przeprowadzone badania patentowe, w aspekcie możliwości ochrony  zaproponowanych rozwiązań.


Projekt realizowany w ramach Programu Badań Stosowanych w ścieżce B finansowany z NCBiR

Na Wydziale Mechatroniki i Budowy Maszyn, w Katedrze Inżynierii Eksploatacji realizowany jest aktualnie projekt na podstawie umowy nr PBS1/B5/13/2012 finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Temat projektu „Technologie laserowego spawania dla energetyki i ochrony środowiska”

Politechnika Świętokrzyska  realizuje projekt w konsorcjum z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie, Sędziszowską Fabryką Kotłów SEFAKO oraz Zakładami Precyzyjnymi ISKRA Sp. z o. o. Politechnika Świętokrzyska jest liderem projektu.

Kierownikiem projektu jest: prof. dr hab. inż. Bogdan Antoszewski

Koszt realizacji projektu: 3 480 892 zł. w tym dofinansowanie dla Politechniki Świętokrzyskiej 1 728 232 zł

Lata realizacji 2012-2015

Projekt zakłada wykorzystanie technologii laserowych w dwóch szczegółowych zastosowaniach mieszczących się w zakresie energetyki a dotyczącej również zagadnień związanych z ochroną środowiska.
Celem w zakresie doczołowego obwodowego spawania rur grubościennych i płaskowników jest określenie podstawowych zależności procesu laserowego spawania dla wybranych grup elementów wykonanych z różnych materiałów w złączach jednorodnych i niejednorodnych, które będą wykorzystane przy przemysłowym wdrożeniu technologii.

W zakresie iskrowych świec zapłonowych do silników zasilanych biogazem, metanem i LPG, celem projektu jest przeprowadzenie pełnych badań technologicznych nad laserowym spawaniem nakładek ze stopów Pt-Ir.


Projekt realizowany w ramach Programu Badań Stosowanych w ścieżce A finansowany z NCBiR

Na Wydziale Mechatroniki i Budowy Maszyn, w Katedrze Technologii Mechanicznej i Metrologii realizowany jest aktualnie projekt na podstawie umowy nr PBS2/A6/20/2013 finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Temat projektu „Badania i ocena wiarygodności nowoczesnych metod pomiaru topografii powierzchni w skali mikro i nano”

Politechnika Świętokrzyska  realizuje projekt w konsorcjum z Instytutem Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w Krakowie, Politechniką Poznańską. Politechnika Świętokrzyska jest liderem projektu.

Kierownikiem projektu jest prof. dr hab. inż. Stanisław Adamczak, dr h.c.

Wartość projektu 3 447 600 zł. w tym dla Politechniki Świętokrzyskiej 1 174 800 zł

Lata realizacji 2013-2016

Celem projektu jest oszacowanie różnic w wynikach pomiarów topografii powierzchni w grupach przyrządów stykowych i bezstykowych oraz próba znalezienia i zdefiniowania źródeł powstawania tych różnic. Pozwoli to określić wiarygodność pomiarów wykonywanych różnymi przyrządami zarówno w praktyce przemysłowej jak i w badaniach naukowych oraz wskazać optymalny dobór metod do różnych zastosowań.


Projekt badawczy finansowany z NCBiR

Na Wydziale Mechatroniki i Budowy Maszyn, w Katedrze Pojazdów Samochodowych i Transportu realizowany jest aktualnie projekt badawczy nr INNOTECH-K1/IN1/37/152593/NCBR/12 finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Temat projektu „Zintegrowany dobór właściwości mocowania fotela, pasa oraz energochłonnych cech fotela i zagłówka”

Kierownikiem projektu jest dr inż. Marek Jaśkiewicz

Wartość projektu: 1 614 000 zł.

Lata realizacji 2012-2014

Celem projektu jest opracowanie skojarzonego systemu ochrony osób jadących podczas wypadku drogowego. W dotychczasowych rozwiązaniach foteli samochodowych istotne aspekty, takie jak konstrukcja (wytrzymałość), komfort, ergonomia czy bezpieczeństwo były badane oddzielnie. Ponadto każdy z elementów składowych (fotele, pasy bezpieczeństwa, …) był badany oddzielnie, natomiast skutki ich skojarzenia nie były badane i stąd były nieznane. Praca będzie obejmowała rozbudowę istniejących modeli dynamiki układu fotel – kierowca (pasażer), dobór parametrów modelu (na podstawie posiadanych danych i wyników wcześniejszych analiz oraz dodatkowych pomocniczych eksperymentów, a także eksperymentalną weryfikację poprawności opracowanych modeli poprzez testy zderzeniowe układu fotel – kierowca (pasażer). Przeprowadzona zostanie analiza porównawcza wyników eksperymentów i symulacji w celu dokonania ewentualnej korekty modeli dynamicznych lub ich parametrów. Zweryfikowane modele dynamiki układu fotel – kierowca (pasażer) zostaną wykorzystane dla dokonania doboru przedziałów pożądanych (zapewniających najlepszą ochronę człowieka (kierowcy, pasażera)) właściwości materiałów fotela, zagłówka oraz pasa (na podstawie analizy wyników przeprowadzonych symulacji). Opracowane zostaną procedury kształtowania pożądanych właściwości materiałów wykorzystywanych do budowy fotela, a następnie materiały te zostaną wytworzone w warunkach laboratoryjnych. Własności tych materiałów będą sprawdzone w badaniach laboratoryjnych.

Wykaz zadań niezbędnych do realizacji w ramach projektu:

  1. Rozbudowa istniejących modeli dynamiki układu fotel – kierowca (pasażer)
    – rozbudowa modelu matematycznego (polegająca na modyfikacji modelu człowieka, modelu działania pasów oraz uwzględnieniu mocowań pasów i fotela)
    – opracowanie aplikacji w systemie np. MATLAB, umożliwiającej symulacyjną analizę dynamiki opracowanego układu fotel – kierowca (pasażer))
    – dobór parametrów modelu (na podstawie posiadanych danych i wyników wcześniejszych analiz oraz dodatkowych pomocniczych eksperymentów np., dla wyznaczenia parametrów dynamicznych i wytrzymałościowych pasa)
  2. Badania weryfikacyjne – testy zderzeniowe układu fotel – kierowca (pasażer)
    – opracowanie koncepcji i dobór parametrów dla realizacji serii testów zderzeniowych
    – realizacja serii testów zderzeniowych w PIMot i PŚk
    – realizacji symulacji komputerowych dla parametrów zgodnych z parametrami testów zderzeniowych
    – analiza porównawcza wyników eksperymentów i symulacji – ewentualna korekta modeli dynamicznych lub ich parametrów.
  3. Dobór właściwości materiałów fotela, zagłówka oraz pasa
    – realizacji symulacji komputerowych dla zmiennych parametrów charakteryzujących własności fotela, zagłówka oraz pasa
    – dobór przedziałów pożądanych (zapewniających najlepszą ochronę człowieka (kierowcy, pasażera)) właściwości materiałów fotela, zagłówka oraz pasa na podstawie analizy wyników przeprowadzonych symulacji.
  4. Opracowanie procedur kształtowania pożądanych właściwości zaleceń z punktu 3 oraz ich wytworzenie w warunkach laboratoryjnych.
  5. Badania (dobór) materiałów energochłonnych fotela, zagłówka oraz pasa
    – eksperymentalne badania własności dynamicznych (w szczególności energochłonnych) materiałów służących do wykonania foteli, zagłówków i pasów
    – dobór materiałów, których parametry mieszczą się w przedziałach pożądanych właściwości, określonych w poprzednim punkcie pracy.
  6. Integracja – wykonanie modeli fizycznych oraz testy zderzeniowe
    – wykonanie foteli, zagłówków i pasów z zaproponowanych materiałów
    – eksperymentalne badania własności wykonanych modeli fizycznych – testy zderzeniowe w PIMot i PŚk
  7. Opracowanie skojarzonego systemu ochrony osób jadących podczas wypadku drogowego.