Wybrane zagadnienia modelowania matematycznego oraz oceny pod kątem energetycznym i egzergetycznym układów magazynujących energię przy pomocy sprężonego powietrza

Łukasz Szabłowski

W monografii opisano zagadnienia związane z technologią magazynowania energii przy użyciu sprężonego powietrza (CAES - ang. Compressed Air Energy Storage). Przedstawiono dotychczasowy stan wiedzy na temat tej technologii. Opisano również znaczenie układów do magazynowania energii przy użyciu sprężonego powietrza, definiując tym samym cel prezentowanego opracowania. Zaproponowano hipotezę, że układy CAES mogą być konkurencyjne dla innych wielkoskalowych magazynów energii, takich jak np. elektrownie szczytowo-pompowe. Dokonano klasyfikacji układów CAES według kilku kryteriów. Przedstawiono perspektywy rozwoju technologii CAES - zarówno w Polsce, jak i na świecie. Zaprezentowano możliwe lokalizacje struktur geologicznych mogących być naturalnymi magazynami na sprężone powietrze. Przedstawiono dotychczasowy stan rozwoju technologii CAES, istniejące na świecie instalacje tego typu oraz projekty będące w trakcie realizacji. Następnie zaprezentowano opis matematyczny rożnych układów CAES. Opisano równania użyte do modelowania poszczególnych elementów modeli matematycznych takich układów. Do modelowania układów o stałej objętości magazynu (zmiennociśnieniowych) użyto równań opisujących procesy dynamiczne. Z kolei do modelowania układów stałociśnieniowych wykorzystano równania statyczne. Przedstawiono opisy matematyczne oraz założenia dla modeli stałoobiętościowych i stałociśnienowych, diabatycznych oraz adiabatycznych, stacjonarnych i układów do zastosowań mobilnych. Dokonano analizy energetycznej dla wszystkich rozważanych typów układów CAES. Opisano procesy konwersji energii (oraz straty energii) dla poszczególnych elementów rozważanych typów układów CAES. Obliczono również sprawności magazynowania energii. Następnie do oceny układów CAES wykorzystano analizę egzergetyczną. Analiza ta ukierunkowana jest na poszukiwanie przyczyn niedoskonałości termodynamicznych poszczególnych maszyn i urządzeń wchodzących w skład rozważanych układów oraz tychże układów w ujęciu całościowym. Przedstawiono konwencjonalną oraz zaawansowaną analizę egzergetyczną. Konwencjonalną analizę egzergetyczną przeprowadzono dla wszystkich rozważanych układów CAES, natomiast zaawansowaną analizę egzergetyczną przeprowadzono dla jednego wybranego przypadku - układu do podwodnego magazynowania energii przy użyciu sprężonego powietrza.

Wybrane zagadnienia prognozowania produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem odnawialnych nośników energii

Dariusz Baczyński, Mirosław Parol, Paweł Piotrowski

Prezentowana monografia dotyczy zagadnienia prognozowania w elektroenergetyce. Tematyka ta jest istotna zarówno z technicznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia. Opracowanie zawiera opis wybranych zagadnień dotyczących prognozowania produkcji energii elektrycznej w OZE, łącznie z przedstawieniem i analizą przykładowych prognoz w tym zakresie. Zakres tematyczny obejmuje różne technologie wytwarzania energii w OZE, jak również różne horyzonty prognostyczne. Horyzont krótkoterminowy dotyczy różnych nośników energii (wiatru, słońca i wody), zaś horyzont średnioterminowy i długoterminowy potencjału energetycznego z OZE. Wydaje się, że monografia ta może mieć duże znaczenie, zarówno poznawcze, jak i praktyczne. Monografia składa się z wstępu, siedmiu rozdziałów merytorycznych oraz podsumowania. Pierwszy rozdział merytoryczny poświęcony jest technicznym i ekonomicznym aspektom wytwarzania energii elektrycznej w odnawialnych źródłach energii. W rozdziale drugim omówiono kryteria jakości wykonywanych prognoz. Wybrane zagadnienia dotyczące zastosowań prognoz produkcji energii elektrycznej z OZE z punktu widzenia ich wykorzystania w systemach elektroenergetycznych zostały zaprezentowane w rozdziale trzecim. Zagadnienie prognozowania krótkoterminowego produkcji energii elektrycznej pozyskiwanej z energii wiatru, z energii słońca oraz z energii wody zostało przedstawione odpowiednio w rozdziałach czwartym, piątym i szóstym. Rozdział siódmy został poświęcony prognozowaniu średnioterminowemu i długoterminowemu potencjału energetycznego z energii słońca.

Wybrane zagadnienia przetwórstwa tworzyw sztucznych. Laboratorium

Andrzej Nastaj, Krzysztof Wilczński

Skrypt zawiera omówienie ćwiczeń laboratoryjnych, dotyczących wybranych zagadnień przetwórstwa tworzyw sztucznych - materiałowych, technologicznych i konstrukcyjnych. Są to ćwiczenia obejmujące zagadnienia płynności polimerów i podstawowych przepływów, występujących w procesach przetwórstwa tworzyw sztucznych oraz zagadnienia objaśniające funkcjonalną istotę dwóch podstawowych technik przetwórstwa - wytłaczania i wtryskiwania. W przypadku wytłaczania są to zagadnienia dotyczące definiowania punktu pracy wytłaczarki, funkcjonowania linii technologicznej wytłaczania, bilansu energetycznego wytłaczania i monitorowania tego procesu na podstawie pomiaru ciśnienia. W przypadku wtryskiwania są to zagadnienia, dotyczące podstaw programowania pracy wtryskarki, kinematyki układu zamykania wtryskarki i monitorowania procesu na podstawie ciśnienia w gnieździe formy i na podstawie ciśnienia hydraulicznego. Skrypt jest przeznaczony dla studentów specjalizujących się w przetwórstwie tworzyw sztucznych na wydziałach mechanicznych i chemicznych wyższych szkól technicznych, a także dla doktorantów, nauczycieli akademickich i kadry inżynieryjno-technicznej w przemyśle.

Wybrane zagadnienia recyklingu samochodów, wyd. 2 rozszerzone / 2009

Jerzy Osiński, Piotr Żach

Recykling (wtórne wykorzystanie) materiałów stosowanych do budowy samochodów jest obecnie koniecznością wynikającą z wymagań ochrony środowiska – podręcznik uświadamia skalę problemu wynikającą z wycofywania z eksploatacji kilkudziesięciu milionów pojazdów na świecie, w Polsce około 500 tysięcy. Recykling jest problemem interdyscyplinarnym – w podręczniku omówiono zagadnienia prawne: dyrektywa UE, polskie przepisy; techniczne: urządzenia do demontażu pojazdów; zakłady recyklingu: stacje demontażu, strzępiarki, huty, „recyklingową” budowę pojazdów – materiały podatne na przetwarzanie; organizacyjne: sieci zbiórki zużytych samochodów, wspomaganie komputerowe; ekonomiczne: opłacalność działalności przedsiębiorców; społeczne: świadomość ekologiczna – działania społeczne. Odbiorcy książki: studenci kierunków studiów: Mechanika i Budowa Maszyn, Inżynieria Materiałowa, Transport, a także innych uczelni na kierunkach ekologicznych i ekonomicznych. 

Wybrane zagadnienia teorii sprężystości i plastyczności

Tadeusz Chmielewski, Szymon Imiełowski

Przedmiot "Teoria sprężystości i plastyczności", wykładany w uczelniach technicznych w Polsce na kierunkach studiów budownictwo i inżynieria środowiska, jest stosunkowo trudny dla studentów, dlatego niniejszy podręcznik może stanowić dużą pomoc dydaktyczną dla osób pragnących dobrze opanować podstawy mechaniki ośrodków ciągłych, które zostały przedstawione w nim w sposób logiczny i przejrzysty. W monografii omówiono: podstawowe wiadomości z mechaniki; konstrukcję i klasyfikację konstrukcji w budownictwie; stan odkształcenia w mechanice ośrodków ciągłych; stan naprężenia w mechanice ośrodków ciągłych; podstawowe wyniki badań doświadczalnych; zależność między stanem naprężenia i stanem odkształcenia - równania fizyczne dla ciał liniowo sprężystych; syntezę równań liniowej teorii sprężystości i informacje o sposobach ich rozwiązywania; przypadek szczególny - zadania dwuwymiarowe; rozwiązanie zagadnień płaskich w teorii sprężystości; równania równowagi, składowe przemieszczenia i odkształcenia we współrzędnych walcowych oraz zagadnienia dwuwymiarowe we współrzędnych biegunowych z zastosowaniem funkcji naprężenia; półprzestrzeń sprężystą obciążoną siłą skupioną; płaski stan naprężenia tarcz; nośność graniczną konstrukcji; podstawy energetyczne; teorię cienkiej płyty o małym ugięciu oraz rozwiązania płyt cienkich za pomocą podwójnego szeregu Fouriera.

Wybrane zagadnienia z termodynamiki silników spalinowych. Materiały do ćwiczeń

Ewa Fudalej-Kostrzewa

Prezentowany skrypt jest pomyślany jako pomoc do ćwiczeń audytoryjnych z „Termodynamiki” prowadzonych na studiach inżynierskich na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Omówione są w nim podstawowe zagadnienia objęte programem ćwiczeń. Podane zależności stanowiące zapis poszczególnych wielkości są w wielu przypadkach dokładnie wyprowadzone, co może ułatwić studentom opanowanie obowiązującego materiału i być pomocne w rozwiązywaniu zadań. Do wszystkich zamieszczonych w skrypcie zadań podane są odpowiedzi. Sposób rozwiązywania zadań jest pokazany na przykładach. Sposób przedstawiania omawianych zagadnień jest wynikiem długoletniego doświadczenia dydaktycznego Autorki.

Wybrane zagadnienia zastosowań współczesnych baz danych w modelowaniu i symulacji systemów transportowych

Andrzej Czerepicki

Podstawowym celem naukowym monografii jest analiza możliwości wykorzystania oraz opracowanie wybranych metod praktycznego zastosowania współczesnych baz danych w komputerowym modelowaniu i symulacji procesów transportowych.   Praca składa się z czterech rozdziałów. W pierwszym z nich przedstawiono cel badań i zadania badawcze. W drugim dokonano przeglądu współczesnych modeli baz danych NoSQL, podkreślono istotne charakterystyki każdego modelu z punktu widzenia potencjalnego zastosowania w transportowym systemie informatycznym i przedstawiono ogólny schemat takiego systemu. Trzeci rozdział zawiera szczegółową analizę grafowego modelu danych, na którą składa się analiza struktur danych grafowej bazy danych pod względem efektywności realizacji poszczególnych operacji na danych, propozycję reguł transformacji uniwersalnego modelu związków encji ER na struktury i relacje grafowej bazy danych, oraz przykłady budowy warstwy danych wybranych transportowych systemów informatycznych z użyciem grafowej bazy danych. W czwartym rozdziale przedstawiono przykłady praktycznego zastosowania współczesnych baz danych w modelowaniu procesów eksploatacji pojazdów o napędzie elektrycznym w komunikacji miejskiej. Uwagę skupiono na problemach związanych z przestawieniem komunikacji miejskiej na autobusy elektryczne oraz wdrożeniem nowatorskich środków transportu. Zaproponowano autorską metodę oszacowania zużycia energii elektrycznej dla dowolnej trasy przejazdu pojazdu elektrycznego na podstawie jej charakterystyk i wzorcowych pomiarów, a następnie zbudowano model obsługi procesu ładowania pojazdów elektrycznych na krańcach trasy z wykorzystaniem podejścia systemów masowej obsługi. Praktycznym wynikiem prac naukowo-badawczych jest komputerowy system bazodanowy realizujący zaproponowane metody modelowania wybranych procesów obsługi pojazdów elektrycznych w komunikacji miejskiej.

Wykłady z mechaniki ogólnej

Włodziemierz Kurnik

Podręcznik obejmuje materiał przedmiotu Mechanika ogólna prowadzonego w ramach studiów akademickich I stopnia na wydziałach mechanicznych politechnik. Może być wykorzystywany także przez studentów innych wydziałów, na których mechanika - również w węższym zakresie - należy do przedmiotów obowiązkowych lub obieralnych. Treść i układ książki odpowiada wykładom prowadzonym na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Materiał prezentowany jest w ujęciu geometrycznym uzupełnionym elementami mechaniki analitycznej w zakresie niezbędnym do zastosowań praktycznych.