2022 - Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2022

Show all

Numerical Modelling of Forced Convection of Nanofluids in Smooth, Round Tubes: A Review
- Janusz Cieśliński
2022 Full text ENERGIES
A comprehensive review of published works dealing with numerical modelling of forced convection heat transfer and hydrodynamics of nanofluids is presented. Due to the extensive literature, the review is limited to straight, smooth, circular tubes, as this is the basic geometry in shell-and-tube exchangers. Works on numerical modelling of forced convection in tubes are presented chronologically in the first part of the article. Particular attention was paid to the method of the solution of governing equations, geometry of the heating section, and boundary conditions assumed. Influence of nanoparticles on heat transfer and flow resistance are discussed. Basic information is summarized in tabular form, separately for single-phase approach and two-phase models. The second part of the article contains the correlation equations proposed in the presented papers for the calculation of the Nusselt (Nu) number or heat transfer coefficient, separately for laminar and turbulent flow. Details of the type of nanofluids, the concentration of nanoparticles, and the Reynolds (Re) number range are also presented. Finally, advantages and disadvantages of individual numerical approaches are discussed.
Numerically Efficient Miniaturization-Oriented Optimization of an Ultra-Wideband Spline-Parameterized Antenna
- Adrian Bekasiewicz
- Piotr Kurgan
- Sławomir Kozieł
2022 Full text IEEE Access
Design of ultra-wideband radiators for modern handheld applications is a challenging task that involves not only selection of an appropriate topology, but also its tuning oriented towards balancing the electrical performance and size. In this work, a low-cost design of a compact, broadband, spline-parameterized monopole antenna has been considered. The framework used for the structure design implements trust-region-based methods, space mapping correction mechanisms, and a meta-optimization loop that permits a gradual increase of the problem dimensionality. The optimized structure is characterized by small dimensions of 11.4 mm × 17.2 mm and an overall footprint of only 195 mm2. The radiator operates within 3.1 GHz to 12 GHz bandwidth with the reflection coefficient amplitude level of around –10 dB. The computational cost of the structure design amounts to just 163 simulations of the high-fidelity EM model, which is low having in mind that the antenna is represented by a total of 38 adjustable parameters. The optimized radiator has been compared against state-of-the-art structures from the literature. Benchmarking of the presented optimization algorithm has also been performed. Numerical results have been confirmed by measurements of the fabricated antenna prototype.
Nutrients and Bioactive Components of Human Milk After one Year of Lactation. Implication for Human Milk Banks
- Elena Sinkiewicz-Darol
- Dorota Martysiak-Żurowska
- Małgorzata Puta
- Iwona Adamczyk
- Olga Barbarska
- Aleksandra Wesołowska
- Urszula Bernatowicz-Łojko
2022 JOURNAL OF PEDIATRIC GASTROENTEROLOGY AND NUTRITION
Objective: Specifying the nutrient content and bioactive compounds in milk from long-term lactation for the purpose of finding additional sources of donors’ milk for HMBs. Method: Human milk samples were collected from 43 mothers of term infants (term infant human milk, TIHM) (3–6 weeks of lactation) and 50 mothers who have breastfed for over a year (long-nursing human milk, LNHM). The milk collection time was 24 hours. The analyses of fat, protein, carbohydrate and energy content were performed with human milk analyser MIRIS; lactoferrin and vitamin C content using RP-HPLC; total antioxidant activity (TAC) and lysozyme by ELISA; and the activity of glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) via spectrophotometric methods. Sociodemographic characteristics of both groups of mothers have been compiled. Results: Higher fat content and energy value was found in LNHM than in TIHM. Protein content in LNHM and TIHM did not differ. Carbohydrate content was lower in LNHM than in TIHM. TAC, CAT and GPx activity were higher in LNHM compared to TIHM. No significant differences in the content of lysozyme, lactoferrin and vitamin C between the studied groups were found. Conclusions: The findings suggest that after 12 months of lactation, human milk still has significant nutritional value, does not lose bioactive components and can be considered for use in human milk banks
O nieposzanowaniu języka w chromatografii
- Zygfryd Witkiewicz
- Waldemar Wardencki
2022 Analityka: Nauka i Praktyka
W pracy przedstawiono najczęstsze błęy popełniane w języku polskim w mowie i piśmie dotyczące chromatografii.
O symbolicznej pregnancji
- Przemysław Parszutowicz
2022 Full text Archiwum Historii Filozofii i Myśli Społecznej
The aim of the article is to introduce and demonstrate the specificity of Cassirer ̓s concept of symbolic pregnancy. This concept is considered by many scholars to be the most important, root concept of his entire philosophy of symbolic forms. It constitutes the originality of his phenomenology in comparison with that of Husserl, Brentano, Scheler or Heidegger.
O związku pomiędzy obserwacją przyrody i projektowaniem. W kierunku struktur bionicznych i zrównoważonych
- Anna Górka
- Agnieszka Kurkowska
2022
Przyroda dostarcza wielu inspiracji dla projektowania architektonicznego. Doznania i refleksje dotyczące ukształtowania i struktury form bionicznych wynikających z wnikliwych obserwacji w terenie wykorzystać można w twórczym procesie projektowania bezpiecznych schronień, posługując się szkicem, modelem i jego umiejscowieniem w konkretnym miejscu. Przedstawiony proces twórczy stał się doświadczeniem uczestników Szkoły Letniej, poprzez „zanurzenie w Kaszubach”, stworzenie modeli schronień opartych na lokalnych elementach przyrodniczych .
Ocena nośności konstrukcji pylonu Mostu Rędzińskiego po 10 latach eksploatacji. Propozycje działań utrzymaniowych
- Krzysztof Żółtowski
- Mikołaj Binczyk
- Przemysław Kalitowski
2022 Przegląd Budowlany
Pylon mostu podwieszonego jest głównym elementem konstrukcyjnym przenoszącym niemal całe obciążenie z przęseł na fundamenty. W Moście Rędzińskim bardzo ważną rolę w pracy pylonu odgrywa rygiel dolny. Jest to żelbetowy element obciążony rozporem wynikającym z pochylenia nóg pylonu oraz reakcjami z przęseł. Jest zatem silnie rozciąganą i zginaną belką, ekscentrycznie sprężoną. Po ujawnieniu zarysowań w ryglu przystąpiono do kompleksowej oceny problemu. W artykule opisano budowę modelu numerycznego oraz wykonane obliczenia. Rezultaty obliczeń wskazały na silną zależność pomiędzy rozkładem poprzecznym reakcji z przęseł, a wytężeniem rygla. Wynika to z zastosowania sprężenia ekscentrycznego oraz trudności w precyzyjnym określeniu rozkładu sił przekazywanych przez przęsło bezpośrednio na rygiel. Podsumowaniem przeprowadzonych analiz jest propozycja wykonania dodatkowego sprężenia zewnętrznego rygla dolnego pylonu w celu podniesienia nośności oraz wydłużenia trwałości.
Ocena własności dynamicznych silnika z zapłonem samoczynnym na podstawie zmian wartości wskaźnika działania.
- Jacek Rudnicki
2022 Full text Journal of Polish CIMEEAC
W artykule przedstawiono koncepcję metody pozwalającej na ocenę działania silnika pracującego na charakterystyce regulatorowej w nagłej zmiany obciążenia i związanej z tym akceleracji/deceleracji. Do analizy przebiegu zmian podstawowych własności użytkowych silnika w tym czasie wykorzystane zostało wartościujące (ilościowe) ujęcie działania interpretowanego jako pewna wielkość fizyczna. Podejście takie umożliwia jednoczesne uwzględnienie wykonywania określonej pracy (podejście energetyczne) oraz czasu, w którym ta praca jest wykonana.
Ocena wpływu wymiarów wypełnienia kontrolowanego i rezystywności cieplnej ziemi rodzimej na obciążalność długotrwałą kabli elektroenergetycznych
- Stanisław Czapp
- Marian Czapp
- Seweryn Szultka
- Adam Tomaszewski
2022
Rezystywność cieplna ziemi ma istotny wpływ na obciążalność prądową długotrwałą elektroenergetycznych linii kablowych. W przypadku niekorzystnej rezystywności cieplnej można zastosować wypełnienie kontrolowane, czyli wymianę ziemi wokół kabli na substancję o znanych parametrach cieplnych. Wyznaczenie obciążalności długotrwałej z wypełnieniem kontrolowanym jest kłopotliwe, ponieważ na jej wartość wpływ ma zarówno rezystywność cieplna, jak i geometria tego wypełnienia. W rozdziale przeanalizowano wpływ rezystywności cieplnej ziemi rodzimej oraz wymiarów wypełnienia kontrolowanego na obciążalność prądową długotrwałą przykładowej linii kablowej. Analizy wykonano z wykorzystaniem programu ANSYS Fluent. Zaproponowano współczynniki poprawkowe obciążalności linii w zależności od wymiarów omawianego wypełnienia.
Ochrona i konserwacja architektury modernistycznej Gdyni - niektóre kierunki obecnych działań
- Robert Hirsch
2022
Tekst przedstawia bieżące działania konserwatorskie i restauratorskie dotyczące architektury modernistycznej Gdyni
Ochrona mat wibroizolacyjnych przed uszkodzeniami na skutek obciążeń od nawierzchni kolejowych
- Remigiusz Duszyński
2022 Full text Przegląd Komunikacyjny
Wykorzystanie mat wibroizolacyjnych staje się coraz powszechniejsze. Na rynku dostępne są maty wykonane z poliuretanu, wełny mineralnej oraz granulatu gumowego łączonego spoiwem poliuretanowym. Producenci deklarują dla swoich wyrobów skuteczne tłumienie drgań, niski współczynnik przesztywnienia dynamicznego, a także zwiększenie trwałości nawierzchni. Deklarowane zalety są jednak ściśle związane z rodzajem konstrukcji dróg szynowych. O ile w przypadku mat podpłytowych nie występują krytyczne czynniki mogące w krótkim czasie prowadzić do uszkodzenia mat o tyle maty podtłuczniowe, stosowane w nawierzchniach podsypkowych, poddane są destrukcyjnemu oddziaływaniu ułożonego na ich powierzchni tłucznia.
Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych o napięciu wyższym niż 1 kV
- Stanisław Czapp
2022 Full text Inżynier Budownictwa
W artykule przedstawiono wymagania norm odnoszące się do ochrony przeciwporażeniowej w stacjach elektroenergetycznych wysokiego napięcia oraz w elektroenergetycznych liniach napowietrznych wysokiego napięcia. Omówiono również wpływ doziemienia po stronie wyższego napięcia w stacjach transformatorowych SN/nn na zagrożenie porażeniowe w sieciach rozdzielczych niskiego napięcia.
Od demiurga do twórczego koordynatora. Ewolucja warsztatu architekta po 1995 r.
- Michał Leszczyński
2022 Full text
Rozprawa zajmuje się rozważaniem na temat charakteru twórczego profesji. Postrzeganie społeczne i funkcja, jaka przepisywana była architektom i urbanistom, rola twórcy – demiurga, ustępuje dziś miejsca roli architekta – koordynatora. Praca podejmuje próbę deskrypcji zmian zachodzących w warsztacie pracy architekta, poprzez badanie dorobku twórczego pracowni Grupa 5 Architekci, której działalność przypada na okres transformacji ustrojowej w Polsce przełomu XX i XXI w. Analiza kolejnych projektów, realizowanych w cyklu projektowo - nadzorczo – inwestycyjnym przez zespół architektów rozszerzających zakres swojej działalności z biegiem lat i pozyskiwanych doświadczeń, pozwala na zdefiniowanie modeli badawczych. Modele poddane zostają weryfikacji w oparciu o przeprowadzenie wywiadów pogłębionych z innymi architektami rozwijającymi działalność projektową równolegle z biurem Grupa 5 Architekci w badanym okresie. Sprzężenie modeli opisujących ewolucję warsztatu pracy z wynikami przeprowadzonych wywiadów pozwala na sformułowanie złożonych modeli łącznych. Autor pracy postuluje, aby stale odnajdywać się w dynamice zmian. Powinno to znaleźć przełożenie na edukację oraz praktykę zawodową, które będą zorientowane na innowację, szeroko rozumiany zrównoważony rozwój oraz zwiększanie efektywności procesu projektowo – realizacyjnego. Zaangażowanie w badania i rozwój oraz odpowiednie przygotowanie i właściwa postawa warunkują zarazem przetrwanie i dalszy rozwój zawodu architekta.
Od zrównoważonego rozwoju do dewzrostu - paradygmaty krytyczne wobec wzrostu i ich implikacje dla planowania przestrzennego
- Izabela Mironowicz
- Robert Skrzypczyński
2022 Full text SAMORZĄD TERYTORIALNY
Pomimo ponad trzech dekad wdrażania koncepcji zrównoważonego rozwoju środowisko Ziemi ulega dalszej degradacji i destabilizacji. Sytuacja ta przekłada się na ożywienie antycypowanej już w latach 70. XX w. krytyki założeń leżących u podstaw koncepcji zrównoważonego rozwoju – spośród których kluczowe wydaje się założenie możliwości rozłączenia (decoupling) wzrostu gospodarczego i negatywnego oddziaływania na środowisko. W niniejszym artykule poddajemy pod krytyczną dyskusję wizję decouplingu, a następnie omawiamy trzy alternatywne wobec zrównoważonego rozwoju koncepcje „postwzrostowe” – dewzrost, ekonomię obwarzanka i gospodarkę stacjonarną – oraz wskazujemy na implikacje, jakie płyną z wdrażania postulatów dewzrostu dla teorii i praktyki planowania przestrzennego. Wydaje się, że planowanie przestrzenne powinno z jednej strony zaadaptować się do rysującej się na horyzoncie zmiany paradygmatów, a z drugiej wspierać transformację dewzrostową, co jest możliwe na różne sposoby także z wykorzystaniem już istniejących narzędzi planistycznych.
Odbiór zbiorczy z filtracją adaptacyjną RLS w transmisji danych w kanale hydroakustycznym
- Agnieszka Czapiewska
- Andrzej Łuksza
- Ryszard Studański
- Andrzej Żak
2022 Full text Przegląd Elektrotechniczny
Transmisja danych w kanale hydroakustycznych realizowana jest w trudnych warunkach propagacyjnych. Jednym z problemów podczas takiej transmisji są zakłócenia międzysymbolowe (ISI – intersymbol interference) spowodowane głównie przez efekt wielodrogowości. To zjawisko utrudnia, bądź uniemożliwia transmisję danych w takim kanale. Stąd podjęto analizę wpływu zastosowania odbioru zbiorczego oraz filtracji adaptacyjnej RLS (Recursive Least Squares) na poprawę jakości odbioru transmisji danych w kanale hydroakustycznym.
Olfactory receptor-based biosensors as potential future tools in medical diagnosis
- Tomasz Wasilewski
- Nathália F. Brito
- Bartosz Szulczyński
- Marek Wojciechowski
- Natalia Buda
- Ana Claudia A. Melo
- Wojciech Kamysz
- Jacek Gębicki
2022 TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY
The detection of biomarkers is the future of non-invasive medical diagnosis and screening. Discovery and identification of reliable disease specific volatile organic compounds is dependent on repeatable, accurate analysis of trace level gaseous analytes mainly in breath samples. Natural variety of the olfactory systems and the compounds capable of gas molecules binding creates wide possibilities of acquisition and implementation of the biological elements for construction of the biosensors for different applications, with special emphasis on healthcare and medical areas. Early and fast diagnosis of patient's condition, including respiratory system diseases, as well as on-time launch of suitable treatment are the critical factors influencing on public health and efficiency of clinical trials. Conventional techniques of diagnosis of the respiratory system diseases are usually time-consuming, require centralized laboratories, experienced personnel and expensive equipment. Recently developed biosensors take advantage of micro- and nanotechnology achievements, which significantly improve their metrological parameters. A transfer of the biosensors from scientific laboratories to actual clinic diagnostics is limited and requires overcoming of critical obstacles. Potential use of olfactory receptors and elements mimicking their operation in artificial olfaction for their use in biosensors in disease diagnosis are presented. We review recent progress in olfactory-based biosensors employing different biological units in light of future developments in medical diagnosis with emphasis on examples where biological components have been employed to detect biomarkers. Also, significant advances over the last years were discussed and features of fabrication in the perspective of odorant sensing applications. Pioneering studies that greatly impacted the field of biosensing are critically reviewed along with future challenges to overcome.
On a comparison principle and the uniqueness of spectral flow
- Maciej Starostka
- Nils Waterstraat
2022 Full text MATHEMATISCHE NACHRICHTEN
The spectral flow is a well-known quantity in spectral theory that measures the variation of spectra about 0 along paths of selfadjoint Fredholm operators. The aim of this work is twofold. Firstly, we consider homotopy invariance properties of the spectral flow and establish a simple formula which comprises its classical homotopy invariance and yields a comparison theorem for the spectral flow under compact perturbations. We apply our result to the existence of non-trivial solutions of boundary value problems of Hamiltonian systems. Secondly, the spectral ow was axiomatically characterised by Lesch, and by Ciriza, Fitzpatrick and Pejsachowicz under the assumption that the endpoints of the paths of selfadjoint Fredholm operators are invertible. We propose a different approach to the uniqueness of spectral flow which lifts this additional assumption. As application of the latter result, we discuss the relation between the spectral flow and the Maslov index in symplectic Hilbert spaces.
On a flexomagnetic behavior of composite structures
- Mohammad Malikan
- Victor Eremeev
2022 Full text INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE
The popularity of the studies is getting further on the flexomagnetic (FM) response of nano-electro-magneto machines. In spite of this, there are a few incompatibilities with the available FM model. This study indicates that the accessible FM model is inappropriate when considering the converse magnetization effect that demonstrates the necessity and importance of deriving a new FM relation. Additionally, the literature has neglected the converse FM coefficient in the Lifshitz invariant inside the free energy constitutive relation. This fact inspires us to endeavor and conduct a new characteristic formulation for static analysis of axially compressed piezomagnetic nanobeams comprising the FM effect. This novel FM model is competent and suitable for various boundary conditions, encompassing analytical, semi-analytical, and numerical solving strategies. However, based on the previous FM equation established with respect to Euler-Bernoulli and Timoshenko beams, the governing equations are ill-posed due to the corresponding energy density. Despite that, this error will not remain in the finalized equations in the present model by conjecturing a gradient of the magnetic field and a different formulation. Moreover, the inverse FM parameter will appear in the magnetic field relation. As the literature reported, non-uniform deformed piezomagnetic structures are capable of presenting more outstanding flexomagneticity. In actuality, a non-uniform elastic strain appears as a response to the magnetic field gradient (converse effect) that causes this study to deduce the nanobeam with higher-order shear deformations. Furthermore, the local governing equations will be transferred into the nonlocal phase according to the nonlocal differential, particularly nonlocal integral elasticity which itself is a strong nonlocality. Through this theory, and in regard to the converse FM impact, an analytical expression is applied for computing critical buckling loads within several ends conditions of the nanobeam. Our present results and achievements will hopefully be an effective contribution to theoretical studies on the mechanics of intelligent nanostructures.
On Computing Curlicues Generated by Circle Homeomorphisms
- Justyna Signerska-Rynkowska
2022 Full text
The dataset entitled Computing dynamical curlicues contains values of consecutive points on a curlicue generated, respectively, by rotation on the circle by different angles, the Arnold circle map (with various parameter values) and an exemplary sequence as well as corresponding diameters and Birkhoff averages of these curves. We additionally provide source codes of the Matlab programs which can be used to generate and plot the first N points of curlicues of these types and calculating related quantities. Illustrative figures are included as well.
On Decision-Making Strategies for Improved-Reliability Size Reduction of Microwave Passives: Intermittent Correction of Equality Constraints and Adaptive Handling of Inequality Constraints
- Sławomir Kozieł
- Anna Pietrenko-Dąbrowska
- Marzieh Mahrokh
2022 KNOWLEDGE-BASED SYSTEMS
Design optimization of passive microwave components is an intricate process, especially if the primary objective is a reduction of the physical size of the structure. The latter has become an important design consideration for a growing number of modern applications (mobile communications, wearable/implantable devices, internet of things), where miniaturization is imperative due to a limited space allocated for the electronic circuitry. Optimization-based size reduction is a heavily constrained task, with several acceptance thresholds imposed on electrical characteristics of the system. The challenges are pronounced whenever equality constraints are involved (e.g., related to power split ratio requirements), in which case the feasible space is a thin set, thereby difficult to be explored throughout the optimization process. This feature makes conventional methods, such as penalty function approaches or algorithms with explicit constraint handling, of limited reliability. In this paper, we introduce a novel technique for reliable control of equality constraints in simulation-driven size reduction of microwave components. Our methodology involves an intermittent optimization-based correction of equality constraints. This is essentially a knowledge-based decision-making strategy implemented as a supplementary optimization stage, and launched before each iteration of the core algorithm. Constraint violation is reduced without being detrimental to the remaining figures of merit, in particular, the circuit size and inequality constraints. Meanwhile, inequality constraints are handled using a penalty function approach with adaptive adjustment of penalty coefficients. The proposed technique facilitates exploration of the feasible space, and allows for achieving reduced miniaturization rates in comparison to the benchmark methods, while ensuring a reliable control of the design constraints. These advantages have been demonstrated using four microstrip couplers, with consistent results obtained for all considered circuits.