Autoreferat przedstawiający opis dorobku i osiągnięć naukowych

Andrzej Gajewski
Autoreferat
przedstawiający opis dorobku i osiągnięć naukowych
BIAŁYSTOK, listopad 2011
I Jednotematyczny cykl publikacji
Wymiana ciepła lub masy przy wykorzystaniu przemian fazowych jest
zagadnieniem złożonym, w którego poznaniu coraz większą uwagę kieruje się ku
zjawiskom powierzchniowym. Podczas takiej wymiany na powierzchni ciała stałego
tworzą się krople z kondensującej się pary, które następnie łączą się w większe
struktury i spływają po powierzchni wymiennika. Tego typu zjawiska występują np. w
wymiennikach stosowanych w chłodnictwie lub wentylacji. Nieco inna sytuacja
występuje w wytwornicach pary lub kotłach parowych, gdzie w przepływającym po
ściance filmie cieczowym dochodzi do wrzenia, a w efekcie do wytworzenia pary.
Kolejnym procesem jest chłodzenie natryskowe, w którym strugi cieczowe spływają po
powierzchni chłodzonej odbierając od niej ciepło.
Kondensacja, w przypadku wentylacji, jest związana z odzyskiwaniem ciepła w
wymiennikach regeneracyjnych, kiedy strumień powietrza wywiewanego oddaje ciepło
dla powietrza nawiewanego. Powietrze usuwane, ze względu na zyski wilgoci od ludzi i
z innych źródeł, ma większą zawartość pary wodnej niż powietrze zewnętrzne, co
powoduje przesunięcie punktu rosy w stronę wyższych temperatur. W rezultacie
podczas ochładzania powietrza wywiewanego następuje kondensacja wilgoci. Cienka
warstwa cieczy pokrywająca powierzchnię wymiennika powoduje wzrost oporów
przenikania ciepła i w tej sytuacji należy ją jak najszybciej odprowadzić. Analogiczna
sytuacja ma miejsce podczas chłodzenia
powietrza zewnętrznego
latem w
wymiennikach gruntowych. Wówczas może dojść do schłodzenia powietrza poniżej
temperatury punktu rosy i w efekcie osadzania się wilgoci na powierzchni wymiennika.
W rezultacie badań prowadzonych w latach 50. i 60. XX wieku Hobler [15]
zauważył, że występują trzy różne minimalne natężenia zraszania, poniżej których
pokrycie całej powierzchni wymiennika cienką warstwą cieczy staje się niemożliwe.
Największa wartość tego natężenia występuje przy pokrywaniu początkowo zupełnie
suchej powierzchni coraz większym strumieniem cieczy. Mniejsza wartość jest
niezbędna przy zwiększaniu natężenia zraszania na powierzchni uprzednio zwilżonej. I
wreszcie najmniejsza — gdy następuje zmniejszanie natężenia zraszania. Powiązał on te
obserwacje z kątem zwilżania, dla którego zaobserwował analogiczną zależność oraz
zauważył, że stan powierzchni wpływa na jego wartość. Pomiar kąta zwilżania, w
przypadku tego typu badań, nie jest celem samym w sobie, jednakże w oparciu o jego
wartość dokonuje się podziału metali na hydrofilowe i hydrofobowe. Za ciała
2
hydrofobowe uznawane są te, na których powierzchni kąt zwilżania fazy ciekłej jest
większy od π/2, zaś za hydrofilowe, te o kącie zwilżania mniejszym od tej wartości.
Można stwierdzić, że Hobler zaobserwował wpływ zjawisk powierzchniowych na
wielkość minimalnego natężenia zraszania.
Zjawiska powierzchniowe, według Gooda [18], były w kręgu zainteresowań
badaczy już w starożytności. Najstarsze zapiski dotyczą badań Arystotelesa (384 - 322
p.n.e.), który odnotował, iż listek złota lub wiór mahoniowego drewna położony na
powierzchni wody będzie się na niej unosił. Następnie Archimedes z Syrakuz (287-212
p.n.e.) wprowadził pojęcie ciężaru właściwego i napisał traktat hydrostatyczny. Ciężary
właściwe złota i mahoniu są większe niż wody, wobec tego warunki, w których te ciała
unoszą się na wodzie nie mogą być stabilne. Ta sprzeczność pomiędzy Archimedesem i
Arystotelesem rozpoczęła trwającą osiemnaście wieków debatę pomiędzy filozofami
(filozofowie nie wykonują eksperymentów), którą rozstrzygnął Galileusz w 1612 roku.
Zauważył on, że płaskie cienkie ciało stałe powoduje obniżenie powierzchni wody, a
jego górna powierzchnia znajduje się poniżej nieobciążonej części powierzchni wody.
Dopiero po dwudziestu dwóch wiekach od pierwszych doniesień Arystotelesa i
niespełna dwustu latach po doświadczeniu Galileusza Young wprowadził w swoim
eseju [16] pojęcie kąta zwilżania, był to jednak całkowicie słowny opis, który po ponad
wieku został sformułowany przez Banghama i Razouka [19] w postaci matematycznej
nazwanej równaniem Younga. Z kolei Buff [20] za pierwszego badacza, który podjął
klasyczne badania zjawisk zwilżania uważa Laplace’a [21], gdyż doprowadził on do
matematycznego opisu tego zjawiska znanego jako równanie Younga-Laplace’a.
Odmienne podejście do zjawisk zwilżania zostało przyjęte przez Gibbsa [22], który to
samo równanie wyprowadził w swoich badaniach równowagi termodynamicznej
substancji heterogenicznych.
Eksperymenty Arystotelesa, a w erze nowożytnej Galileusza, Newtona (na które
powołuje się Young), czy też samego Younga i jemu współczesnych [16] można uznać
za zwykłe obserwacje lub co najwyżej proste pomiary. Dopiero w latach 30. XX wieku
rozpoczęły się systematyczne badania zjawisk zwilżania w warunkach statycznych, a w
ok. 30 lat później zostały opublikowane pierwsze wyniki pomiarów w warunkach
spływu laminarnego przy stałej szerokości strug. Sposób prowadzenia badań dla strug
laminarnych przez innych badaczy został omówiony w pracy [1].
Cykl publikacji poświęcony jest badaniom eksperymentalnym zwilżania
powierzchni metali przez wodę dla przepływów, które nie są a priori ograniczane do
3
laminarnych i uwzględniającym obserwacje przy zmiennej szerokości strugi. To
oznacza rezygnację z założeń upraszczających technikę pomiarową i wymaga
opracowania nowej eksperymentalnej metody badawczej. Podsumowując należało
opracować metodę, która umożliwiałaby podążanie aparatury pomiarowej za
zmieniającą swoją szerokość strugą, pomiarem kąta zwilżania na obu krawędziach
strugi również dla większych wartości. Ponadto podczas pomiarów nie można było
wprowadzać nawet najmniejszych drgań czy też innych zakłóceń w badane zjawisko.
Należało również opracować sposób estymacji niepewności pomiarowych dla tej
metody pomiarowej. Pozytywne rozwiązanie tych zagadnień autor opisał w pracy [1],
zaś wyniki badań eksperymentalnych w pracach [3] i [4].
Kolejnym wyzwaniem stojącym przed autorem było uzyskanie powtarzalności
pomiarów. Jak się okazało, było to związane ze sposobem przygotowania powierzchni,
a ściślej formowaniem chropowatości oraz ze zjawiskami adsorpcji na niej
występującymi. Opisane w literaturze modelowanie chropowatości poprzez obróbkę
skrawaniem i związane z tym stosowanie past polerskich, a następnie usuwanie ich
metodami chemicznymi sprawiało, że chemiczny stan powierzchni oraz uzyskana
modelowa geometria chropowatości mogła
nie odzwierciedlać rzeczywistych
warunków panujących w urządzeniach. Najprostszym rozwiązaniem było uzyskanie
chropowatości poprzez przecieranie papierem ściernym. Bardziej skomplikowane było
uzyskanie jednorodnej pod względem chemicznym powierzchni. Rekomendowane w
literaturze światowej zmywanie najprostszymi dostępnymi środkami detergentowymi,
jak
również
systematyczne
cotygodniowe
przemywanie
alkoholem
dawało
niezadowalające wyniki. Pozytywne rozwiązanie tego problemu zostało dokonane
podczas badań omówionych w pracy [2].
1.
Publikacja [1]:
Gajewski A.: A method for contact angle measurements under flow conditions,
International Journal of Heat and Mass Transfer, 2005, vol 48 (23-24), 4829-4834.
W pracy zrekonstruowano stanowisko badawcze użyte do pomiaru kąta
zwilżania metodą polegającą na poszukiwaniu normalnej do powierzchni kropli w
miejscu styku trzech faz, zwaną w literaturze metodą Langmuira [23]. Przedstawiono
też jej aplikację dla pomiarów kąta zwilżania w warunkach ruchu cieczy zastosowaną
4
przez Towella i Rothfelda [24], jak również metodę stosowaną przez Semiczek-Szulc i
Mikielewicza [25] z wykorzystaniem lasera jako źródła światła o równoległym biegu
promieni. Metoda ta posiadała ograniczenia wymienione wyżej, zaś rozciągnięcie badań
poza obszar wcześniej zbadany wymagało zwiększenia zakresu mierzonych kątów
zwilżania i pomiaru szerokości poszerzającej się strugi. W tym celu autor zwiększył
zakres pomiaru kąta wprowadzając obrót badanej płyty oraz rozwinął ją o możliwość
pomiaru szerokości strugi. Jednakże ruch płyty wprowadzał zaburzenia, które
powodowały zmianę stanu równowagi. Dlatego została podjęta decyzja o całkowitej
zmianie idei pomiarowej. Wówczas zastosowano metodę polegającą na fotografowaniu
spływających strug i pomiarze kąta zwilżania na obu krawędziach oraz szerokości strugi
na cyfrowych fotografiach. Jest to możliwe podczas spływu strugi po płycie nachylonej
pod pewnym kątem do poziomu i posiadającej kształt walcowy w jej dolnej części.
Zaletą tej metody jest dokumentacja obrazu strugi w chwili pomiaru. Wadą natomiast
jest występowanie sił odśrodkowych bezwładności w spływającym strumieniu.
Jednakże metoda ta jest bezużyteczna, gdy nastąpi choćby niewielkie odchylenie toru
spływu strugi od linii prostej. Wówczas jeden z brzegów strugi staje się niewidoczny i
brak jest możliwości pomiaru jej szerokości, jak również kąta zwilżania na zakrytej
krawędzi.
W tej sytuacji autor zdecydował się na wykorzystanie głównej idei metody
Langmuira, tj. poszukiwania normalnej do powierzchni spływającej strugi w miejscu
styku trzech faz: ciekłej, stałej i gazowej. Polegało to na takim obracaniu lasera wokół
punktu pomiarowego, aby promień powstały po odbiciu od powierzchni strugi padał na
ekran pomiarowy w tym samym miejscu, z którego wychodził promień padający.
Zastosowanie lasera, jako źródła światła o równoległym biegu promieni, umożliwiło
pomiar szerokości strugi, jako wielkości przesunięcia wiązki laserowej pomiędzy
obydwoma brzegami strugi. Ponadto metoda prezentowana w tej publikacji umożliwia
pomiary nie tylko na strudze spływającej pionowo, ale również przy strudze
meandrującej po powierzchni metalu. Metoda ta wymaga precyzyjnego ustawienia
płyty, po której następuje spływ strugi oraz lasera. Oś obrotu lasera musi znajdować się
dokładnie pod punktem, w którym następuje pomiar. Jeżeli podczas obrotu lasera jego
promień padający przesunie się względem punktu pomiarowego o więcej niż ok. 0,5
mm, to pomiar nie będzie możliwy, gdyż promień nie będzie padał w miejscu styku
trzech faz.
5
Kolejnym rozwiązanym zagadnieniem było oszacowanie błędu metody
pomiarowej. W celu estymacji niepewności pomiarowych należało wykonać pomiary na
wzorcu, który można byłoby uznać za modelowy dla badanego obiektu. W tym
przypadku wzorcem był sfrezowany równolegle do osi pręty pleksiglasowy, który jako
ciało przeźroczyste o niezmiennym w trakcie pomiarów kształcie najlepiej nadawał się
do wykonywania trzydziestokrotnie powtarzanych pomiarów. Przedstawiona w pracy
metoda estymacji niepewności pojedynczego pomiaru szerokości strugi i kąta zwilżania
uwzględnia niepewności związane z wyznaczaniem rozmiarów samego wzorca oraz
niepewności związane z pomiarami tego wzorca prezentowaną metodą pomiarową.
Wyznaczone w ten sposób niepewności pomiarowe autor uznał za akceptowalne.
Przedstawione w tej publikacji rozwiązanie spełnia wszystkie wymagania
ogólne stawiane metodzie pomiarowej, jak również rozwiązuje wiele problemów
szczegółowych związanych bezpośrednio z techniką pomiarową.
2.
Publikacja [2]:
Gajewski A.: Contact angle and sessile drop diameter hysteresis on metal surfaces,
International Journal of Heat and Mass Transfer, 2008, vol 51 (19-20), 4628-4636.
Kąt zwilżania nie jest wyłącznie stałą materiałową, zależy on również od
warunków otaczającego środowiska, czasu oraz od historii zwilżania. Z tego względu
pomiary dla kropli leżącej odbywały się przy wzroście jej objętości, a następnie przy jej
zmniejszaniu. Podczas tych badań rozwiązany został problem wyboru sposobu
przygotowania wstępnego powierzchni. W trakcie pomiarów zostały zaobserwowane
gwałtowne zmiany kąta zwilżania na badanej powierzchni, czego źródłem była
niejednorodność składu warstwy powierzchniowej na skutek procesu adsorpcji.
Pozostawienie przetartej płyty na powietrzu jest przyczyną adsorpcji gazów na jej
powierzchni, która przed rozpoczęciem pomiarów mogła się nie zakończyć. W takim
przypadku powierzchnia nie jest jednorodna pod względem składu chemicznego,
ponadto podczas umieszczania na jej powierzchni kropli dochodzi do gwałtownej
adsorpcji wody, co ma istotny wpływ na przebieg eksperymentu. Z tego względu po
przetarciu papierem ściernym powierzchnia była zanurzana w wodzie dwukrotnie
destylowanej na 24 h. W efekcie pomiary, na tak przygotowanej powierzchni, odbywały
się bez gwałtownych zaburzeń, a ponadto warunki ich przeprowadzenia były zbliżone
6
do rzeczywistych, gdyż wymienniki po ich wykonaniu poddawane są ciśnieniowym
próbom wodnym, czego skutkiem jest wytworzenie się trwałej pierwszej warstwy
adsorpcyjnej. Jest to o tyle istotne, że zgodnie z teorią BET [17] pierwsza warstwa
adsorpcyjna ma energię wiązań rzędu energii wiązań chemicznych, a kolejne — energii
kondensacji.
W rezultacie tych badań ustalono, że przyczyną hydrofobowości mosiądzu,
aluminium i stali nierdzewnej może być proces pasywacji polegający na tworzeniu się
warstwy tlenku na powierzchni metalu. Proces ten występuje również na miedzi,
jednakże jest on wolniejszy niż w przypadku wymienionych wcześniej metali. To może
być przyczyną silniejszego przyciągania dipolowych cząsteczek wody przez jony
miedzi.
Jednakże podczas zmniejszania objętości zaobserwowane zostało zjawisko
nieodnotowane wcześniej w literaturze, mianowicie kropla na powierzchniach
miedzianej, aluminium i stali nierdzewnej nie kurczyła się tak szybko jak w przypadku
mosiądzu. Przyczyna tego zjawiska może tkwić w różnej budowie atomowej tych
metali.
Nie zaobserwowano wpływu chropowatości na zwilżalność miedzi dla
mniejszych kropel. W porównywanym przedziale objętości kropel nie ujawnił się
wpływ chropowatości na powierzchni mosiężnej. W przypadku powierzchni ze stali
nierdzewnej zaobserwowano, że większa chropowatość przeciwdziała zwężaniu się
kropli.
W przypadku mniejszych kropel ich średnice są zbliżone do siebie niezależnie
od metalu, z jakiego została wykonana powierzchnia oraz jej chropowatości. Podczas
zmniejszania objętości kropli powierzchnie miedziane, aluminiowe i ze stali
nierdzewnej mają tendencje do utrzymywania wodnego
mikrofilmu na ich
powierzchniach, zaś mosiężna nie. Zaobserwowano istnienie granicznej wartości kąta
zwilżania, po której przekroczeniu kropla poszerza się szybciej, a kąt zwilżania maleje
znacząco. Potwierdziła się konieczność pomiaru kąta zwilżania na obu krawędziach
kropli.
7
3.
Publikacje [3] i [4]:
Gajewski A.: Contact Angle and Rivulet Width Hysteresis on Metallic Surfaces.
Part I: With Heated Surface, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2008,
vol 51 (25-26), 5762-5771.
Gajewski A.: Contact Angle and Rivulet Width Hysteresis on Metallic Surfaces.
Part II: With Cooled Surface, International Journal of Heat and Mass Transfer,
2009, vol 52 (13-14), 3197–3204.
W obu pracach przedstawione są wyniki badań uzyskane na stanowisku
badawczym opisanym w pozycji [1] z tą różnicą, że struga dodatkowo była
fotografowana. Płyty po obróbce papierem ściernym były zanurzane na 24 h w wodzie
podwójnie destylowanej w celu wytworzenia pierwszej jednorodnej warstwy
adsorpcyjnej. Obserwacje obrazu odbitego promienia na ekranie pozwalają na
określenie charakteru przepływu w strudze. Nieruchomy eliptyczny trójkąt na ekranie
świadczy o przepływie laminarnym w strudze, taki trójkąt oscylujący na ekranie jest
wynikiem przepływu falowego. Z kolei obraz nazwany w pracy linią łamaną powstaje
podczas spływu turbulentnego. Są to obserwacje dotąd nieodnotowane w literaturze.
W części I [3] temperatura płyty była o ok. 2°C wyższa od temperatury
otoczenia, co sprzyjało odparowaniu cieczy z powierzchni płyty. Nie zaobserwowano
poszerzania się strugi, gdy na ekranie obserwowano trójkąt eliptyczny. Poszerzenie
następowało, gdy obraz był linią łamaną. Można to interpretować w ten sposób, że do
zalania sąsiedniego obszaru niezbędne są składowe pędu w kierunku prostopadłym do
krawędzi strugi.
W trakcie badań zaobserwowano, co nie było odnotowane w literaturze, że w
warunkach ruchu cieczy metalem najlepiej zwilżanym było aluminium. Mosiądz
wykazywał najlepsze właściwości zwilżalne tylko przy mniejszych strumieniach
objętości na powierzchni pierwotnie suchej. Miedź była najmniej pokryta cienką
warstwą wody. Podsumowując można stwierdzić, że mosiądz i aluminium w warunkach
spływu cieczy tracą swoje właściwości hydrofobowe i stają się bardziej hydrofilowe od
miedzi. Wytłumaczeniem tej zmiany może być ruch jonów zawartych w wodzie, który
rozpuszcza warstwę tlenkową będącą przyczyną pasywacji metali. O zaobserwowanym
8
elektrochemicznym rozpuszczaniu warstwy tlenkowej na powierzchni aluminium pisali
Kim i in [26].
W trakcie prowadzenia badań opisanych w pracy [4] temperatura płyty była
niższa o ok. 7°C od temperatury otoczenia i jednocześnie ok. 4°C wyższa od
temperatury punktu rosy. W tej sytuacji następowało odparowanie z powierzchni strugi,
zaś transport ciepła odbywał się w kierunku płyty. Taka sytuacja sprzyjała tworzeniu się
wodnego mikrofilmu na powierzchni płyty.
Podczas tych eksperymentów struga poszerzała się znacznie łatwiej niż na
powierzchni osuszanej, na płycie aluminiowej zwiększanie szerokości obserwowano
nawet przed zmianą charakteru ruchu na turbulentny. Wszystkie metale przejawiały
bardziej hydrofilowe własności niż w badaniach opisanych w części I [3]. W części II
[4] nie były obserwowane przepływy w poprzek płyty lub zakrzywienia strugi, które
występowały na powierzchni miedzi w części I [3].
Jako podsumowanie badań przedstawiono następujące wnioski związane
bezpośrednio z pracą wymienników:
1. Własności zwilżania zbadane w warunkach statycznych nie mogą być
ekstrapolowane do warunków spływu cienkich warstw cieczowych,
2. W trakcie spływu cieczy dipolowej właściwości hydrofilowe metali znacznie się
poprawiają,
3. Niższa temperatura polepsza zwilżalność metali,
4. Im więcej elektronów walencyjnych posiada atom metalu tym metal ten jest
bardziej hydrofilowy w warunkach spływu strugi wodnej.
4.
Podsumowanie
Prace [1-4] stanowią spójny powiązany cykl poświęcony rozwiązaniu problemu
wyboru
metalu
zapewniającego
najmniejsze
minimalne
natężenie
zraszania
wymienników cienką warstwą cieczy. Przeprowadzenie badań wymagało stworzenia
nowej eksperymentalnej metody badawczej, jak również opracowania dla niej
odpowiedniego sposobu estymacji niepewności pomiarowych.
W przypadku konstruowania wymienników regeneracyjnych dla instalacji
wentylacyjnych należy wziąć pod uwagę małą zawartość wilgoci w stosunku do masy
powietrza suchego i wynikające stąd konsekwencje: w przypadku materiału
hydrofilowego (np. na pionowej powierzchni miedzianej pozostaną skondensowane
9
krople) lub hydrofobowego (np. z pionowej powierzchni aluminiowej krople te spłyną).
Ponieważ w rozważanym przypadku powierzchnia wymiany ciepła powinna być sucha,
to należy wybrać materiał hydrofobowy. Spośród przebadanych materiałów najmniejsze
średnice kropel, przy bezwymiarowej objętości mniejszej od 100, mają mosiądz i
aluminium.
W przypadku dalszego obniżania temperatury należy oczekiwać tworzenia się
strug i spływu laminarnego po powierzchni wymiennika. W tym przypadku najmniejszą
szerokość mają strugi wodne na aluminium, zaś największą na mosiądzu. Wnioski przy
wyborze materiału do konstruowania wymienników zależą od ich konstrukcji. W
przypadku wymienników obrotowych, gdy powierzchnie wymiany ciepła raz są po
stronie czynnika oddającego ciepło, a następnie po stornie czynnika ogrzewanego, to
należy wybrać mosiądz, gdyż struga będzie miała największą szerokość. W tej sytuacji
odparowanie po ogrzewanej stronie będzie następowało z większej powierzchni, a więc
nastąpi stosunkowo szybkie jej osuszenie. W przypadku, gdy powierzchnie wymiany
ciepła są ciągle albo ogrzewane albo chłodzone należy konstruować wymiennik tak, aby
następował ciągły spływ kondensatu poza wymiennik i wybrać jako materiał
aluminium, gdyż szerokość strugi laminarnej na jego powierzchni jest najmniejsza, w
związku z czym największa jest powierzchnia sucha.
10
II Dorobek i inne osiągnięcia naukowe po uzyskaniu stopnia
naukowego doktora
Po uzyskaniu stopnia naukowego doktora brałem udział w badaniach
przepływów przez przewody foliowe równomiernej wydajności prowadzonych przez
doktor Katarzynę Gładyszewską-Fiedoruk,. Mój wkład w badania polegał na
wyznaczeniu rozkładu prędkości dla przepływu turbulentnego opartego o drogę
mieszania wg hipotezy Prandtla oraz współuczestnictwie w eksperymentach. Ze
względu na fakt, że celem badań dr K. Gładyszewskiej-Fiedoruk jest wdrożenie tej
technologii, to obliczenia muszą być możliwie najprostsze, przy dobrej zgodności z
eksperymentem. Jak wykazują wyniki eksperymentów model ten spełnia te wymogi, a
zastosowanie tego modelu znajduje się w pracach: [5], [6], [7] i [8].
W latach 2003-04 roku byłem sekretarzem Konferencji Naukowo-Technicznej
pt. Indywidualne rozliczanie kosztów ogrzewania mieszkań
w budownictwie
wielorodzinnym pod patronatem Ministerstwa Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej
organizowanej przez: Instytut Ogrzewnictwa i Wentylacji Politechniki Warszawskiej,
Instytut Inżynierii i Ochrony Środowiska Politechniki Białostockiej przy współpracy:
Sekcji Ogrzewnictwa i Wentylacji Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN oraz
Zarządu Głównego Polskiego Zrzeszenia Inżynierów i Techników Sanitarnych.
Konferencja ta odbyła się w dniach 13 – 14 maja 2004 r. w Białymstoku. W latach
2007-08 byłem członkiem komitetu organizacyjnego The 5th International Conference
on Transport Phenomena in Multiphase Systems. Heat’2008 zorganizowanej przez
Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku, Politechnikę Białostocką,
Politechnikę Gdańską i Politechnikę Kielecką. Konferencja odbyła się w dniach 30
czerwca- 3 lipca 2008 r. w Białymstoku.
W 2008 roku powstało Studenckie Koło Naukowe „Ciepłownik” Politechniki
Białostockiej, którego jestem opiekunem naukowym wraz z dr K. GładyszewskąFiedoruk. W pierwszym roku działalności koło wzięło udział w XII Międzynarodowym
Seminarium Naukowym Studentów i Młodych Inżynierów Mechaników Postępy w
Inżynierii Mechanicznej w Gdańsku w dniach 21 - 23 maja 2009, gdzie członkowie koła
wygłosili 3 referaty przygotowane w j. angielskim, z czego jeden uzyskał wyróżnienie
jury, pozostałe dwa zostały przygotowane pod opieką naukową dr K. Gładyszewskiej i
moją. Wyniki badań naukowych prezentowanych w jednym z tych referatów stanowiły
materiał źródłowy do zredagowania współautorskiego artykułu [5].
11
12
Bibliografia
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
Gajewski A.: A method for contact angle measurements under flow conditions,
International Journal of Heat and Mass Transfer, 2005, vol 48 (23-24), 48294834.
Gajewski A.: Contact angle and sessile drop diameter hysteresis on metal
surfaces, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2008, vol 51 (19-20),
4628-4636.
Gajewski A.: Contact Angle and Rivulet Width Hysteresis on Metallic Surfaces.
Part I: With Heated Surface, International Journal of Heat and Mass Transfer,
2008, vol 51 (25-26), 5762-5771.
Gajewski A.: Contact Angle and Rivulet Width Hysteresis on Metallic Surfaces.
Part II: With Cooled Surface, International Journal of Heat and Mass Transfer,
2009, vol 52 (13-14), 3197–3204.
Gladyszewska-Fiedoruk K., Demianiuk A., Gajewski A., Olow A.:
Measurement of velocity distribution for air flow through perforated plastic foil
ducts, Energy and Buildings, 43, 2011, pp. 374–378.
Gładyszewska-Fiedoruk K., Gajewski A.: Badania profili prędkości przewodów
foliowych równomiernej wydajności, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo,
Wentylacja, 2004, nr 3 (408), 24-26.
Gładyszewska-Fiedoruk K., Gajewski A.: Badania profili prędkości w
przewodach foliowych równomiernej wydajności, rozdział w monografii
uczelnianej pt. Problemy jakości powietrza wewnętrznego w Polsce 2003,
Wydaw. Instytutu Ogrzewnictwa i Wentylacji Politechniki Warszawskiej 2004,
65-74, współautor Katarzyna Gładyszewska-Fiedoruk. Opracowanie modelu
jw., przy czym gradient ciśnienia wyznaczany jest z równania Darcy-Weisbacha
dla różnych zależności określających współczynnik strat na długości oraz
wykonanie obliczeń. Udział 50%.
Gladyszewska-Fiedoruk K., Gajewski A., Olow The velocity distribution in air
ducts shaped by positive gauge pressure, 12th International Symposium of
students and young mechanical engineers: Advances in mechanical engineering,
Gdańsk 2009, 69-73.
Gajewski A., Stepaniuk M.: Czy opłaca się mierzyć ciepło wymieniane
pomiędzy; sąsiednimi mieszkaniami?, Instal 2004, Nr 5 (240), 8-10.
Gładyszewska K., Gajewski A.: Pomiary skuteczności wentylacji w wybranych
pomieszczeniach budynku inteligentnego, Instal 2003, Nr 10 (233), 25-27,
Gładyszewska-Fiedoruk K., Gajewski A.: Stan wentylacji w wybranych
pomieszczeniach szpitala ogólnego w mieście powiatowym, Instal, 2004, Nr 12
(246), 27-28
Gładyszewska-Fiedoruk K., Gajewski A.: Pomiary skuteczności wentylacji w
pomieszczeniach strzelnicy, Instal 2006, Nr 2 (259), 34-35
Gładyszewska-Fiedoruk K., Gajewski A.: Pomiary skuteczności wentylacji w
hali malarni i pomieszczeniu mieszalni farb, Polski Instalator, 2010, nr 2, 52-54.
Gładyszewska-Fiedoruk K., Gajewski A.: Pomiary skuteczności wentylacji w
pomieszczeniu rentgena w szpitalu powiatowym, Budownictwo i Inżynieria
Środowiska 2010, vol. 1 Nr 2, 105-110.
13
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
Hobler T.: Minimum zraszania powierzchni, Chemia Stosowana, 1964, 2B, 145159.
Young T.: An essay on the cohesion of fluids. Philosophy, Trans. R. Soc.
London, 1805 , vol.95, pp.65-87.
Dutkiewicz E.T: Physical chemistry of surfaces, Wydawnictwa NaukowoTechniczne, Warszawa, 1998 (in Polish).
Good R., J.: Contact angle, wetting, and adhesion: a critical review, J. Adhesion
Sci. Technology, 1992 , vol.6, No 12, pp. 1269-1302.
Bangham D.H., Razouk R.I.:Trans Faraday Soc. 33, 1459,1463 (1937); Proc. R.
Soc. London, 1938, Ser. A 166, 572.
Buff F.P.:The theory of Capillarity, Encyclopedia of Physics edited by S.
Flügge, 1960 , vol. X, pp. 281-304, Berlin-Göttingen-Heidelberg.
Laplace P.S.: Méchnique Céleste, 1806 , Suppl. to vol. X, Paris
Gibbs J.W., 1906 (the source: The scientific papers of J. Willard Gibbs (…), vol.
I Thermodynamics, Dover Publications, Inc, New York, 1961.).
Langmuir I., Schaefer., V.J.: The Effect of Dissolved Salts on Insoluble
Monolayers, I. J. Am. Chem. Soc., 1937, 59 2405.
Towell, G.D., Rothfeld, L.B.: Hydrodynamics of rivulet flow, A.I.Ch.E. Journal,
1966, 12 (5), 972–980.
S. Semiczek-Szulc, J. Mikielewicz, Experimental investigations of contact
angles of rivulets flowing down a vertical solid surface, International Journal of
Heat and Mass Transfer, 1978, 21, 1625.
Y.-S. Kim, S.-I. Pyun, S.-M. Moon, J.-D. Kim, The effect of applied potential
and pH on the electrochemical dissolution of barrier layer in porous anodic
oxide film on pure aluminium, Corrosion Sci. 38 (2) (1996) 329–336.
14