THE THERMAL DIFFUSIVITY MEASUREMENT OF ANTHRACITE BY THE FLASH METHOD IN THE GREEN AND CALCINED STATE

Since introducing of the flash method of thermal diffusivity measurement, a large scale of devices and evaluation methods has been developed with various levels of sophistication. Widening the application field of the method is going on continuously and thanks to the computer technology available today, the evaluation of experiments and the determination of thermal parameters can be performed in the case of non-ideal measurement data. With the help of the classical solution of the heat conduction equation, we give a short analysis of influencing factors like the sample thickness-to-diameter ratio, the heat losses, the effect of the flash duration and prolonged heat penetration on the front side. The knowledge of the anthracite properties is essential in the determination of the thermal characteristics of packed coal beds. Because of the unavailability of these data for coals of different origin, the author´s objective was to test whether the flash method is applicable for determining the thermal diffusivity of anthracite. A number of anthracite grains with different size were embedded in acrylic resin and after cutting and polishing we got the proper specimens. Samples were made with layers both parallel and perpendicular to the direction of the energy input. The thermal diffusivities in the parallel and the perpendicular directions are characteristically different. While this difference is only around 30% in the green state, it has been increased to about 300% or more for some samples in the calcined state

Thermophysical properties of porous mineral-resin composites determined by a transient measurement technique

Due to the continuous development of material sciences there is a constant demand to determine the thermophysical properties of new materials especially in the field of polymer technology. The temperature dependent volumetric heat capacity and thermal conductivity of two different porous mineral-resin composites were measured simultaneously by a transient technique developed by the authors. The technique includes one transient measurement and a genetic algorithm based evaluation method. We shortly present the principle of the technique and the measurement process and results for the two materials. The applied measurement technique can reduce the time consumption and the costs of the measurements compared to other well-known methods

What is thermodynamics and what is it for?

Thermodynamics – contrary to its name – is not a dynamic theory. However, some relatively new developments, like finite time, endo-reversible or ordinary thermodynamics introduce time into thermostatics. In this framework the Second Law becomes a set of conditions ensuring the asymptotic stability of equilibrium. In this manuscript some examples are shown, how this basic conceptual change can lead to a profound understanding

Emergence of non-Fourier hierarchies

The non-Fourier heat conduction phenomenon on room temperature is analyzed from various aspects. The first one shows its experimental side, in what form it occurs and how we treated it. It is demonstrated that the Guyer-Krumhansl equation can be the next appropriate extension of Fourier's law for room temperature phenomena in modeling of heterogeneous materials. The second approach provides an interpretation of generalized heat conduction equations using a simple thermomechanical background. Here, Fourier heat conduction is coupled to elasticity via thermal expansion, resulting in a particular generalized heat equation for the temperature field. Both of the aforementioned approaches show the size dependency of non-Fourier heat conduction. Finally, a third approach is presented, called pseudo-temperature modeling. It is shown that non-Fourier temperature history can be produced by mixing different solutions of Fourier's law. That kind of explanation indicates the interpretation of underlying heat conduction mechanics behind non-Fourier phenomena

Az energiahatékonyság szerepe a jelzáloghitelek csődvalószínűségében és a tőkekövetelmények meghatározásában

Tanulmányunk a jelzáloghitelek nemteljesítésével és a fedezet energiahatékonysági minősítésével foglalkozó szakirodalomhoz kíván hozzájárulni. A zöldjelzáloghitelek kockázati különbségei szakpolitikai szempontból rendkívül fontosak, különösen a hagyományosan kockázatalapú tőkekövetelmények meghatározása szempontjából. Elméleti háttérként leírjuk, hogy milyen csatornákon keresztül képes a háztartások energiahatékonysága csökkenteni a nemteljesítési valószínűséget. E dekompozíció során megkülönböztetjük a rendelkezésre álló jövedelem hatását, a pénzügyi műveltséget, a vagyonhatást és a fedezetiérték-hatást. Elemezzük az energiahatékony háztartások megnövekedett rendelkezésre álló jövedelmének hatását a jelzáloghitelek nemteljesítési valószínűségére Magyarországon, ahol a jegybank kedvezményes tőkekövetelmény-programot vezetett be a zöldjelzáloghitelekre. Az energetikai hatékonyság növekedésének elsődleges eredménye az energia-mértékegységben elért megtakarítás. Tanulmányunkban bemutatjuk az elméleti és a korlátozó mechanizmusok eredményezte, valóságosan elérhető energiamegtakarítás meghatározásának menetét. A valóságos, energia-mértékegységben elérhető eredmény pénzügyi átváltására a változó energiaárak miatt nem térünk ki. Tanulmányunk elsődleges célja annak a módszertannak a bemutatása, hogy miként lehet az energiamegtakarítás eredményét beszámítani a hitelkockázatba

Characterization and first results of the planetary borehole-wall imager – methods to develop for in-situ exploration

Prototypes of borehole-wall imager instruments were developed and tested at a desert riverbed in Morocco and at a lake’s salty flat in the Atacama desert, to support the drilling activity of ExoMars rover. The onsite recorded borehole images contain information on the context that are lost during the sample acquisition. Benefits of the borehole-wall imaging is the easier maximal energy estimation of a fluvial flow, the detailed information on sedimentation and layering, especially the former existence of liquid water and its temporal changes, including paleo-flow direction estimation from grain imbrication direction. Benefits of laboratory analysis of the acquired samples are the better identification of mineral types, determination of the level of maturity of granular sediment, and identification of the smallest, wet weathered grains. Based on the lessons learned during the comparison of field and laboratory results, we demonstrate that recording the borehole-wall with optical instrument during/after drilling on Mars supports the paleo-environment reconstruction with such data that would otherwise be lost during the sample acquisition. Because of the lack of plate tectonism and the low geothermal gradient on Mars, even Ga old sediments provide observable features that are especially important for targeting Mars sample return and later crewed Mars missions

Előkészületek az Eötvös-kísérlet újramérésére

Eötvös Loránd munkatársaival, Pekár Dezsővel és Fekete Jenővel 1906-tól méréssorozatot végeztek (EPF-mérések) a súlyos (gravitációs) és a tehetetlen tömeg arányosságára vonatkozóan. 1986-ban Ephraim Fischbach és társai az EPFmérési eredményekben olyan szisztematikus anyagfüggést fedeztek fel, amelyet végül kísérletileg nem tudtak igazolni, ugyanakkor az eltérések okára máig sem találtak magyarázatot. A mérések elemzésének eredményeképpen most olyan szisztematikus hibalehetőséget találtunk, amely indokolttá teszi a mai korszerű technikai lehetőségek által kínált jobb feltételek mellett a kísérletek megismétlését. 2017 júniusában a Wigner Fizikai Kutatóközpontban (Wigner FK) döntés született az EPF-mérések Eötvös-ingával történő megismétlésére és az esetleges eltérések tényleges okának feltárására. A 2017 júniusától megkezdett munkában a mérésekben és ezek előkészületeiben az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontja, a BME Általános- és Felsőgeodéziai Tanszéke, az Egyesület a Tudomány és Technológia Egységéért (ETTE), illetve a BME Irányítástechnika és Informatika Tanszéke vesznek részt más további szervezetek, tanszékek és szakértők bevonásával. A mérések több mint egy éves igen alapos előkészületek után a KFKI (Wigner FK) területén lévő Jánossy Földalatti Fizikai Laboratóriumban, 30 m mélységben, megfelelő nyugalmi körülmények és kontrollált feltételek között 2018 decemberében megkezdődtek. Az EPF-mérések megismétlésének külön aktualitást ad Eötvös Loránd halála 100. évfordulójának tiszteletére 2019-ben tartott Eötvös-év. Jelenlegi tanulmányunkban röviden áttekintjük a szükséges fi zikai alapismereteket, az előzményeket, beszámolunk a mérések előkészületeiről és a jelenlegi állapotáról

Comparative Study of Carbon Nanosphere and Carbon Nanopowder on Viscosity and Thermal Conductivity of Nanofluids

A comparative research on stability, viscosity (µ), and thermal conductivity (k) of carbon nanosphere (CNS) and carbon nanopowder (CNP) nanofluids was performed. CNS was synthesized by the hydrothermal method, while CNP was provided by the manufacturer. Stable nanofluids at high concentrations 0.5, 1.0, and 1.5 vol% were prepared successfully. The properties of CNS and CNP nanoparticles were analyzed with Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscope (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), specific surface area (SBET), X-ray powder diffraction (XRD), thermogravimetry/differential thermal analysis (TG/DTA), and energy dispersive X-ray analysis (EDX). The CNP nanofluids have the highest k enhancement of 10.61% for 1.5 vol% concentration compared to the base fluid, while the CNS does not make the thermal conductivity of nanofluids (knf) significantly higher. The studied nanofluids were Newtonian. The relative µ of CNS and CNP nanofluids was 1.04 and 1.07 at 0.5 vol% concentration and 30 °C. These results can be explained by the different sizes and crystallinity of the used nanoparticles