ZAGADNIENIA BADAWCZE

ZAGADNIENIA BADAWCZE

Impedancja elektro-mechaniczna

Prace badawcze dotyczą możliwości zastosowania pomiarów impedancji elektromechanicznej do wykrywania uszkodzeń w konstrukcjach mechanicznych. Badania obejmują zarówno analizy symulacyjne jak i testy eksperymentalne dla następujących typów uszkodzeń: pęknięcia, uszkodzenia połączeń nitowych, spawanych oraz poluzowań w połączeniach śrubowych. W symulacjach przeprowadzanych z zastosowaniem MES uwzględnione są sprzężenia elektromechaniczne obecne w materiałach piezoelektrycznych użytych do rejestracji impedancji elektromechanicznej. Obecnie system monitorowania stanu technicznego konstrukcji mechanicznych oparty o pomiar impedancji jest wdrażany do komercyjnych zastosowań w ramach spółki spin-off AGH – MONIT SHM Sp. z o.o.

Prace koordynuje dr Adam Martowicz

IDT

Prace koordynuje dr Michał Mańka

Wykorzystanie materiałów piezoelektrycznych w tłumieniu drgań

Prace obejmują tłumienie drgań mechanicznych z wykorzystaniem materiałów piezoelektrycznych naklejanych na drgające struktury i bocznikowanych obwodem elektrycznym. Technikę „shunt damping” stosowaliśmy w aplikacjach od komponentów samochodowych do nart zjazdowy uzyskując zadowalające efekty. W wyniku toku prac opracowaliśmy własny moduł obliczeniowy pozwalający na szybkie oszacowanie skuteczności tłumienia drgań bez konieczności każdorazowego przeprowadzania badań prototypów.

Prace koordynuje dr Michał Lubieniecki

Pozyskiwanie energii

Technologia pozyskiwania energii (z ang. energy harvesting) pozwala na autonomiczną pracę niskomocowych urządzeń kontrolno-pomiarowych. Wśród możliwych aplikacji znaleźć można oprawy łożyskowe z wbudowanym systemem wibrodiagnostycznym lub systemy tłumienia drgań oparte o materiały piezoelektryczne. Te ostatnie pierwotnie wyposażone były w cewki indukcyjne znaczących rozmiarów co decydowało o ich niechętnym stosowaniu. Po zastąpieniu cewek obwodami opartymi o wzmacniacze operacyjne konieczne stało się dostarczenie do nich zasilania. Wykorzystanie techniki pozyskiwania energii umożliwia wykorzystanie np. ciepła rozpraszanego w łożysku do zasilenia obwodu elektrycznego systemu tłumienia drgań.

Prace koordynuje dr Michał Lubieniecki

Odzysk ciepła odpadowego

Prowadzone badania mają charakter aplikacyjny i dotyczą zastosowania materiałów termoelektrycznych w odzysku ciepła odpadowego, w tym w skojarzeniu z małymi turbinami ORC. Badania skupiają się na opracowaniu konstrukcji modułów generacyjnych pozwalających uzyskać wysoką gęstość mocy. W skojarzeniu z ORC generatory mogą być wykorzystane do wstępnego podgrzewu cyrkulującego czynnika roboczego. W skali całego systemu ogólna sprawność może zostać podniesiona o kilka punktów procentowych.

Prace koordynuje dr Michał Lubieniecki

Stabilizacja termiczna łożysk foliowych

Badania dotyczą możliwości stabilizacji termicznej łożysk foliowych poprzez regulacje temperatury na powierzchni folii łożyska foliowego. Łożyska foliowe cechują się bezolejową pracą nawet w wysokiej temperaturze, jednak awarię tych łożysk nie poprzedza wystąpienie żadnych istotnych symptomów. Z tego względu istotne jest aby wyeliminować możliwe przyczyny awarii. Jedną z nich jest nadmierny gradient temperaturowy. Klasycznie strukturę łożyska ochładza się poprzez nadmuch sprężonego powietrza, jednak niekiedy, mimo obniżenia ogólnej temperatury łożyska, gradient temperatury ulega powiększeniu. Prowadzone badania skupiają się na wykorzystaniu modułów termoelektrycznych rozmieszczonych obwodowo w panwi łożyska do aktywnej regulacji rozkładu temperatury na folii łożyska.

Prace koordynuje dr Michał Lubieniecki

Regulacja mocy aktywnej źródeł rozproszonych

Niezbilansowanie popytu i podaży w sieciach dystrybucyjnych niskiego napięcia prowadzi do negatywnych zjawisk i odbija się w niedotrzymaniu parametrów jakości zasilania. Duża koncentracja systemów fotowoltaicznych w sieciach poza miejskich powoduje, że wzrost napięcia spowodowany szczytową produkcją energii chwilowo uniemożliwia prosumentom sprzedaż energii do sieci. Poprzez ograniczenie mocy źródeł rozproszonych sterowanych na podstawie aktualnego bilansu popytu i podaży energii możliwe jest utrzymanie napięcia zasilania w granicach określonych normą oraz sumarycznie większy uzysk energetyczny producentów. Badania dotyczą algorytmiki sterowania mocą indywidualnych instalacji oraz grup instalacji pracujących w obrębie jednej sieci energetycznej.

Prace koordynuje mgr inż. Ognjen Gagrica

Magazyny energii cieplnej

Ciepło odpadowe jest wszechobecne. Do pewnego stopnia może ono zostać zużyte do celów ogrzewczych lub technologicznych, jednak znaczące jego ilości pozostają niewykorzystane. Istnieje uzasadniona ekonomicznie możliwość krótkoterminowego magazynowania ciepła i jego transportu do wykorzystania w niedużej odległości od miejsca jego wytworzenia. Prowadzimy badania nad konstrukcją magazynów ciepła, procesem ich ładowania w przypadku całkowitego zestalenia się materiału magazynującego oraz ujednolicenia procesu topienia wsadu magazynującego.

Prace koordynuje dr Michał Lubieniecki