Oddziaływanie fal sprężystych z brzegiem nasyconego płynem ośrodka porowatego

The problem of energy reflection and transmission of an oblique incident plane harmonic wave at the surface of an elastic porous solid halfspace immersed in fluid is considered. The case of pure elastic behaviour of the system with incompressible material of skelton is analysed. Considerations are based on the two parametric theory of fluid-saturated porous solid in which the isotropic pore structure is described by the volume porosity and the parameter characterising tortuosity of pores. The influence of mechanical properties of both the physical constituents and angle of wave incidence on the energy reflection and transmission coefficients is analysed. Two general cases of the wave interaction are investigated: waves incident from the bulk fluid on the surface of porous halfspace, and waves (fast, slow and shear) incident from a fluid-saturated porous solid. Calculations have been made for the system composed of porous fused glass bead solid filled with water in one case and with ethyl alcohol in the other case and diagrams of the results have been shown.W pracy rozważono zagadnienie odbicia i przenikania fal harmonicznych ukośnie padających na powierzchnię porowatej półprzestrzeni zanurzonej w płynie. Przeanalizowano czysto sprężyste zachowanie się układu o nieściśliwym materiale szkieletu. Do rozważań wykorzystano dwuparametrową teorię deformowalnego ośrodka porowatego nasyconego płynem, w której struktura porów szkieletu charakteryzowana jest przez porowatość objętościową i krętość porów. Przeanalizowano wpływ mechanicznych własności składników fizycznych oraz kąt padania fali na energetyczne współczynniki odbicia i przenikania fal. Rozważono dwa przypadki: gdy fala pada na powierzchnię porowatej półprzestrzeni od strony samego płynu oraz przypadek, gdy fale (szybka, wolna i poprzeczna) padają od strony nasyconego płynem porowatego ośrodka. Obliczenia przeprowadzono dla ośrodka porowatego ze spiekanych kulek szklanych wypełnionych wodą w jednym przypadku oraz alkoholem etylowym w drugim przypadku

On a thermodynamic model of fluid-saturated porous medium

In order to describe isotropic pore structure of a solid skeleton satureted with a fluid, two internal state variables are introduced: a volume porosity... and a structural parameter... . The internal friction in the skeleton material is incorporated by a tensor-valued internal state variable... . Thermal properties are described by a single antropy density function... and two thermal state variables... and... . In the energy balance law, both heat fluxes appear and an added mass effect is incorporated to manifest the influence of the pore structure of the skeleton on the fluid motion. Consequences of the second law of thermodynamics are formulated in the form of four potential relations for stresses and heat flux vectors together with a representation of interaction forces.Termodynamiczny model ośrodka porowatego nasyconego cieczą. Zaproponowano prosty model termodynamicznego ośrodka porowatego nasyconego cieczą. Dla opisu izotropowej struktury porów stałego szkieletu nasyconego cieczą zostały wprowadzone dwie skalarne zmienne stanu: objętościowa porowatość... i parametr strukturalny... .Lepkość wewnętrzna materiału szkieletu została uwzględniona poprzez tensorową zmienną stanu... .Własności termiczne zostały opisane przez pojedyńczą funkcję gęstości entropii... i dwie termiczne zmienne stanu ... i ... . W prawie bilansu energii występują oba strumienie ciepła, zaś uwzględnienie efektu masy dołączonej odzwierciedla wpływstruktury porów na ruch cieczy. Sformułowano konsekwencje drugiego prawa termodynamiki w postaci 4 związków potencjalnych dla naprężeń i wektorów strumienia ciepła wraz z reprezentacją sił oddziaływania

Application of Micro Computer Tomography to Identification of Pore Structure Parameters of Porous Materials

The purpose of this paper is to apply the scans of microscopic geometry of human bones obtained by Micro Komputer Tomography method to identifi cation of their macroscopic pore structure parameters: volume porosity, permeability and tortuosity of pores and skeleton. These parameters, except the volume porosity, have been determined by simulations of microscopic processes of viscous fl uid fl ow and electrical current passage through virtual models of bones samples. The simulations wave performed using the COMSOL’s Multiphysics environment assigned for solution of boundary value problems described by partial diff erential equations, by use of the fi nite element method

Luminescence and photoconversion properties of Ce-doped Ca3_3Sc2_2Si3_3O12_{12} crystal

This work is dedicated to investigation of the luminescent properties of the prospective photoconversion material based on the crystal of Ce$^{3+}$ doped Ca$_3$Sc$_2$Si$_3$O$_{12}$ (CSSG) garnet. The GSSG:Ce crystal was grown using the micro-pulling-down (μPD) method. The CSSG:Ce crystal exhibited an intensive photoluminescence (PL) emission band with two sub-bands peaked at 504 and 545 nm, corresponding to 5d-4f ($^2$F$_{5/2;7/2}$) transitions. Furthermore, we have investigated also the formation of cerium multicenters in the GSSG:Ce crystal using analyses of the structure of Ce$^{3+}$ photoluminescence emission and excitation spectra under excitation of the luminescence of this crystal by synchrotron radiation. The formation of Ce$^{3+}$-multicenters in CSSG:Ce garnet is caused by the local inhomogeneity of the dodecahedral sites of garnet lattice due to localization of the hetero-valent Sc$^{3+}$ and Si$^{4+}$ cations in the octahedral and tetrahedral positions of the garnet host. The existence of Ce$^{3+}$ multicenters resulted in a significant enhancement of the Ce$^{3+}$ emission band in the red range and improving the performance of conventional YAG:Ce phosphor. The next task of our work was to evaluate the possibility of application of the GSSG:Ce crystal as a light phosphor-converter (pc) for white light-emitting diodes (WLEDs). In the frame of this task, we have successfully developed a prototype of WLED by employing the CSSG:Ce crystal as a phosphor-converter (pc) with blue 450 emitting LED as well as investigated the color characteristics of this pc-WLED