Repozytorium publikacji - Politechnika Gdańska

Ustawienia strony

english
Repozytorium publikacji
Politechniki Gdańskiej

Pokaż publikacje z roku

Publikacje z roku 2023

Pokaż wszystkie
  • An NO2 sensor based on WO3 thin films for automotive applications in the microwave frequency range
    • A. Paleczek
    • D. Grochala
    • K. Staszek
    • Sławomir Gruszczyński
    • Erwin Maciak
    • Zbigniew Opilski
    • Piotr Kałużyński
    • Marek Wójcikowski
    • Tuan-Vu Cao
    • Artur Rydosz
    2023 SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL

    A microwave system dedicated to the detection of nitrogen dioxide in the harsh environment of the Norway highways is proposed. An optimized transmission line type of sensor coated with a tungsten trioxide thin film that changes its electrical properties under NO2 gas exposure is developed. The sensors' response (S) is given in °/GHz and it is calculated based on wideband measurements. The advantage of wideband measurements in comparison to a single value is based on multiple measurements taken at different frequencies, which greatly suppresses noise and enables measuring low target-gas concentrations within environments of high interfering compounds. Herein, the developed system works in 1.5 GHz – 4.5 GHz, and NO2 varies in the 0–20 ppm range. The optimal thickness of the gas-sensing layer is estimated to be around 410 nm taking the advantage of the magnetron sputtering technology with the glancing angle deposition technique. The advantage of the developed sensor is the possibility to work at ambient temperature without the need to heat up the sensors. The disadvantage of the developed sensors is longer response and recovery times; however, this issue will be a subject of research in the future.

  • An Overview of Bidirectional EV Chargers: Empowering Traction Grid-Powered Chargers
    • Mykola Lukianov
    • Ievgen Verbitsky
    • Ryszard Strzelecki
    • Enrique Romero-Cadaval
    2023

    In recent years, the number of electric vehicles has been at least doubling year after year. As a result, today electric vehicles already account for approximately 10% of the global automotive market, which positively affects environment in urbanized areas. However, to take full advantage of the EV integration it is necessary to use renewable sources for their charging; optimally place charging stations/terminals; optimally manage charging processes, taking into account the cost and load on the power grid; use modern power electronics technologies with increased efficiency. Nonetheless, there are several problems associated with the mass introduction of charging stations. First of all, they require the installation of additional infrastructure–substations connected to urban medium-voltage lines, transformers and converters, which is costly and it is not always possible to install them in densely populated urban areas. To remedy this, public slow charging stations that use on-board EV chargers and utilize existing low voltage grids are used. Using the same low voltage grids with fast charging stations, however, is problematic, due to increased load on the network, which can reduce power quality, the life of installed grid transformers etc. To overcome this problem, many different measures are being taken. Most of them are based on optimization of EV chargers connection points and implementation of “smart” energy management systems in order to optimize charging profiles. Additionally, as a result of the continuously growing number of grid connected EVs, their batteries can also be considered as part of a smart grid. In this case, the battery of an electric car can store energy when there is excess generation (for example from renewable sources), and supply it to the grid when there is a lack of generation, realizing the functions of vehicle to grid (V2G). Further, services like vehicle to home (V2H), vehicle to load (V2L) and vehicle to industry (V2I) can be utilized, which might positively impact grid power quality. Moreover, such solutions may be especially relevant for areas that are not connected to a centralized power network or have serious problems with network stability.

  • An overview of fermentation in the food industry - looking back from a new perspective
    • Shahida Anusha Siddiqui
    • Zeki Erol
    • Jerina Rugji
    • Fulya Taşçı
    • Hatice Ahu Kahraman
    • Valeria Toppi
    • Laura Musa
    • Giacomo Di Giacinto
    • Nur Alim Bahmid
    • Mohammad Mehdizadeh
    • Roberto Castro-Muñoz
    2023 Pełny tekst Bioresources and Bioprocessing

    Fermentation is thought to be born in the Fertile Crescent, and since then, almost every culture has integrated fermented foods into their dietary habits. Originally used to preserve foods, fermentation is now applied to improve their physicochemical, sensory, nutritional, and safety attributes. Fermented dairy, alcoholic beverages like wine and beer, fermented vegetables, fruits, and meats are all highly valuable due to their increased storage stability, reduced risk of food poisoning, and enhanced flavor. Over the years, scientific research has associated the consumption of fermented products with improved health status. The fermentation process helps to break down compounds into more easily digestible forms. It also helps to reduce the amount of toxins and pathogens in food. Additionally, fermented foods contain probiotics, which are beneficial bacteria that help the body to digest food and absorb nutrients. In today’s world, non-communicable diseases such as cardiovascular disease, type 2 diabetes, cancer, and allergies have increased. In this regard, scientific investigations have demonstrated that shifting to a diet that contains fermented foods can reduce the risk of non-communicable diseases. Moreover, in the last decade, there has been a growing interest in fermentation technology to valorize food waste into valuable by-products. Fermentation of various food wastes has resulted in the successful production of valuable by-products, including enzymes, pigments, and biofuels.

  • Anaerobic consortia mediate Mn(IV)-dependent anaerobic oxidation of methane
    • Wenbo Liu
    • Sai Xu
    • Hongpu Ma
    • Yuanyuan Li
    • Jacek Mąkinia
    • Jun Zhai
    2023 CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL

    Manganese-dependent anaerobic oxidation of methane (Mn-AOM) is a major methane sink and vital to mitigating global warming. However, it is difficult for microorganisms to mediate electron transfer between the hardly dissolved CH4 and insoluble Mn(IV) minerals, leading to poor understanding of species mediating Mn-AOM. This study successfully enriched an anaerobic consortium mediating AOM driven by Mn-dependent respiratory growth, and for the first time, revealing a syntrophic pathway for Mn-AOM. The Mn-AOM occurrence was confirmed by long-term bioreactor performance and 13C-labelling batch experiment. Metagenomic and metatranscriptomic analyses demonstrated that the Candidatus Methanoperedens sp. BLZ1 was responsible for CH4 oxidation. The Luteitalea pratensis mediated extracellular electron transfer crossing S-layer of Ca. M. BLZ1 by conductive pili, and mediated microbial Mn(IV) reduction via multi-heme c-type cytochromes. This study offers an alternative syntrophic pathway for Mn-AOM by a microbial consortium instead of previously reported pathway by ANME alone. These outcomes provided new insight into migrating global climate change and manganese cycles.

  • ANALIZA CECH HYDRO-AERODYNAMICZNYCH BEZZAŁOGOWEGO POJAZDU NAWODNO-POWIETRZNEGO Z WYKORZYSTANIEM EFEKTU PRZYPOWIERZCHNIOWEGO
    • Mirosław Gerigk
    2023

    W artykule przedstawiono problematykę badań dotyczących opracowania demonstratora technologii bezzałogowego pojazdu nawodno-powietrznego z wykorzystaniem efektu przypowierzchniowego. Opisano podstawowe problemy badawcze związane z analizą cech hydro-aerodynamicznych pojazdu. Opisano przedmiot badań, bezzałogowy pojazd nawodno-powietrzny typu USV-UAV-WIG. Opisano metodę badań. Przeprowadzono wstępną analizę osiągów i zachowania się pojazdu USV-UAV-WIG w warunkach zbliżonych do rzeczywistych z wykorzystaniem metody numerycznej mechaniki płynów CFD. Podano wyniki badań. W końcowej części artykułu podano kierunki dalszych badań i wnioski końcowe z dotychczasowych badań.

  • Analiza cyklu życia
    • Anna Kuczyńska-Łażewska
    2023

    Analiza cyklu życia (LCA, ang. Life Cycle Analysis) z założenia obejmuje podejście „od kołyski aż po grób” w ocenie procesów przemysłowych i produktów. Ta wizja zaczyna się już w momencie wydobycia surowców pierwotnych w celu przetworzenia i wytworzenia produktu, a kończy, gdy wszystkie materiały zostają poddane utylizacji, recyklingowi lub składowaniu. LCA ocenia wszystkie etapy życia produktu z założeniem, że są od siebie współzależne, czyli że jedna operacja prowadzi do następnej. Umożliwia oszacowanie kompleksowego wpływu na środowisko wynikającego z każdego etapu życia produktu.

  • Analiza eksperymentalna intensyfikacji transportu ciepła w płaszczowo-rurowym wymienniku ciepła z generatorami strug gazu
    • Jan Wajs
    • Paulina Boroń
    • Krzysztof Abucewicz
    2023

    W pracy przedstawiono modelowy płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła z generatorami strug gazu wraz z wynikami badań cieplnych. Badania eksperymentalne wykonano dla układu gaz-ciecz. Pomiary prowadzono przy stałych wartościach temperatury czynników na wlocie do wymiennika, tj. w zakresie 120-200 st.C w przypadku powietrza (czynnika grzewczego) i 18 st.C w przypadku wody (czynnika ogrzewanego). Przedstawiono zależności współczynnika przejmowania ciepła i liczby Nusselta w funkcji liczby Reynoldsa.

  • Analiza gniazda docierarek dwutarczowych do płaszczyzn - studium przypadku.
    • Adam Barylski
    2023

    Przedstawiono analizę gniazda trzech docierarek dwutarczowych do płaszczyzn. Analizowano przypadki obróbki pierścieni stalowych i krążków z ceramiki technicznej. Badano czasy główne docierania oraz składowe czasów pomocniczych w analizowanych operacjach obróbki wstępnej, dokładnej i bardzo dokładnej.

  • Analiza i badania transformatora hybrydowego z przekształtnikiem AC/DC/AC współdziałającym z przełącznikiem zaczepów
    • Wojciech Matelski
    2023 Pełny tekst

    Rozprawa dotyczy badań nad układem transformatora hybrydowego, który oprócz możliwości regulacji ciągłej napięcia za pomocą przekształtnika energoelektronicznego, posiada układ regulacji skokowej w postaci przełącznika zaczepów. Badane urządzenie przeznaczone jest do stabilizacji napięcia w dystrybucyjnej sieci niskiego napięcia. Dzięki skoordynowanej pracy układów (ciągłego i skokowego) uzyskana zostaje tzw. Wielostrefowa Regulacja Napięcia. W pracy zaproponowano 4 struktury umożliwiające ww. strategię. Dla wybranego układu przedstawiono algorytm koordynujący pracę przekształtnika i przełącznika zaczepów. W pracy rozpatrywano dwie topologie przekształtnika energoelektronicznego. Dla obu przygotowano algorytmy sterowania i przeprowadzono badania symulacyjne. Dla wybranej struktury skonstruowano i przebadano model laboratoryjny. Uzyskano dobrą zgodność wyników symulacji i eksperymentu. Istotną częścią transformatora hybrydowego jest układ BYPASS, służący do zabezpieczenia przekształtnika w sytuacjach awaryjnych oraz do zamierzonego załączenia i wyłączenia przekształtnika kompensującego napięcie obciążenia. Procedury te również opisano w rozprawie.

  • Analiza informacyjności diagnostycznej temperatury spalin wylotowych okrętowego tłokowego silnika spalinowego
    • Patrycja Puzdrowska
    2023 Pełny tekst

    W rozprawie doktorskiej zaproponowano metodykę oceny stanu technicznego silnika okrętowego w eksploatacji na podstawie pomiarów szybkozmiennej temperatury spalin wylotowych w miejscu pomiaru standardowego. Metoda ta pozwoliłaby identyfikować znane i rozpoznawalne stany niezdatności eksploatacyjnej elementów konstrukcyjnych silnika okrętowego o ograniczonej podatności kontrolnej. Rozpatrywano następujące układy funkcjonalne silnika: układ zasilania paliwem, kanał powietrza dolotowego oraz elementy konstrukcyjne ograniczające komorę spalania. Zdefiniowano trzy miary sygnału diagnostycznego: entalpię właściwą strumienia spalin wylotowych, średnią wartość międzyszczytową oraz intensywność zmian szybkozmiennej temperatury spalin. Zastosowano statystykę F rozkładu Fishera-Snedecora jako narzędzie do oceny istotności wpływu parametrów wejściowych na zdefiniowane miary diagnostyczne. Wyznaczono wartości stałej czasowej termopary metodą obliczeniową i empiryczną. Przeprowadzono eksperyment wstępny, podczas którego określono wpływ obciążenia silnika na rozpatrywane miary diagnostyczne, przy niezmienionych wartościach struktury konstrukcyjnej silnika oraz eksperyment główny, podczas którego sprawdzano wpływ zmian parametrów struktury na te same miary diagnostyczne. Zmiany parametrów struktury, które faktycznie wprowadzano do silnika badawczego odpowiadały (symulowały) stanom niesprawności technicznej najczęściej występującym w silnikach pracujących na statkach: utrata drożności kanału dolotowego powietrza (obniżone ciśnienie powietrza dolotowego), relaksacja sprężyny wtryskiwacza (obniżone ciśnienie otwarcia wtryskiwacza), nieszczelność komory spalania (obniżony stopień kompresji). Przeprowadzono analizę merytoryczną wyników badań i uznano, że teza rozprawy doktorskiej została udowodniona a założone cele poznawcze i utylitarne - osiągnięte.

  • Analiza parametryczna skuteczności stosowania zewnętrznego tłumika i wzmocnienia na ograniczenie odpowiedzi dynamicznej kładki nad kanałem Portu Praskiego w Warszawie
    • Krzysztof Żółtowski
    • Przemysław Kalitowski
    2023 Inżynieria i Budownictwo

    W artykule przedstawiono rezultaty analiz dynamicznych zespolonej, łukowej kładki dla pieszych nad kanałem Portu Praskiego w Warszawie. W odpowiedzi na negatywny wynik badań odbiorczych przeprowadzono alternatywne analizy i badania konstrukcji. W ramach prac wykonano symulacje oraz koncepcyjne związane ze zwiększeniem tłumienia za pomocą tłumików oraz modyfikacji sztywności. Analizy wykazały istotne zmniejszenie odpowiedzi dynamicznej w wyniku modyfikacji.

  • Analiza posadowienia słupa powłokowego linii elektroenergetycznej na palach Vibro z wykorzystaniem programu SOFiSTiK 3D
    • Magdalena Piotrowska
    • Paweł Więcławski
    2023 Pełny tekst Inżynieria Morska i Geotechnika

    Przy wymiarowaniu fundamentu palowego w złożonych warunkach gruntowych należy wymagać zaawansowanej analizy uwzględniającej wszystkie kombinacje sił działających na konstrukcje. W artykule znaleźć można schemat obliczeń, posadowienia fundamentu płytowego na palach Vibro pod słup powłokowy wysokiego napięcia, z wykorzystaniem programu SOFiSTiK 3D. Bazując na standardowych metodach, ale stosując nowe, alternatywne podejścia wyznacza się niezbędne parametry modelu i siły wewnętrzne w palach.

  • Analiza przykładowych odpowiedzi impulsowych kanału hydroakustycznego pomierzonych w ruchu
    • Agnieszka Czapiewska
    • Andrzej Łuksza
    • Ryszard Studański
    • Łukasz Wojewódka
    • Andrzej Żak
    2023 Pełny tekst Przegląd Elektrotechniczny

    W artykule przedstawiono przykładowe wyniki i analizę pomiarów odpowiedzi impulsowej kanału hydroakustycznego zrealizowanych w ruchu na basenie modelowym Politechniki Gdańskiej.

  • ANALIZA SKUTECZNOŚCI DETEKCJI SYGNAŁÓW GMSK W KANALE Z PROPAGACJĄ WIELODROGOWĄ PRZY UŻYCIU METOD GŁĘBOKIEGO UCZENIA
    • Alicja Olejniczak
    • Krzysztof Cwalina
    • Jarosław Sadowski
    • Jacek Stefański
    2023 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

    Odbiór sygnałów radiowych w środowisku wewnątrzbudynkowym jest istotnym problemem współczesnej radiokomunikacji. W celu zwiększenia skuteczności istniejących metod odbioru radiowego coraz częściej wykorzystuje się narzędzia z obszaru uczenia maszynowego. Niniejszy artykuł prezentuje analizę skuteczności głębokiej sieci neuronowej w odbiorze sygnałów GMSK w kanale z zanikami i propagacją wielodrogową. Prezentowane wyniki porównane zostały z klasycznym detektorem MLSE, a miarą skuteczności była bitowa stopa błędów.

  • ANALIZA WYBRANYCH CECH MECHANICZNYCH MIESZANEK MINERALNO-CEMENTOWO-EMULSYJNYCH (MCE)
    • Bohdan Dołżycki
    • Mariusz Jaczewski
    • Cezary Szydłowski
    • Wojciech Bańkowski
    • Marcin Gajewski
    2023 Pełny tekst Roads and Bridges - Drogi i Mosty

    W ostatnich latach mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne (MCE) stają się materia³em coraz częściej wykorzystywanym przy projektowaniu remontów i przebudów nawierzchni z wykorzystaniem recyklingu. Materiał ten zyskuje coraz większą popularność, ponieważ pozwala w sposób racjonalny i bez uszczerbku dla środowiska naturalnego ponownie wykorzystać materiały pochodzące z rozbiórki starych nawierzchni bitumicznych, w tym również materiały zawierające lepiszcze smołowe. Badanie podstawowych cech mieszanek MCE, takich jak zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, czy też moduł sztywności pozwalają na określenie niezbędnego doziarnienia materiałem mineralnym oraz określenie ilości niezbędnych środków wiążących. Badania podstawowe na etapie opracowywania składu mieszanki MCE są wystarczające do określenia cech podstawowych, ale nie pozwalają na szerszą analizę zachowania badanego materiału, a w szczególności na ocenę jego przyszłej pracy w konstrukcji nawierzchni. W publikacji przedstawiono zaawansowane badania mieszanki MCE, które wykraczają poza badania uznane za standardowe i określają cechy mieszanki MCE istotne ze względu na pracę tego materiału w nawierzchni. Cechy, które określono dla lepszego poznania charakteru pracy mieszanek MCE, to parametry mechaniki pękania w badaniu zginania próbek półwalcowych SCB, moduły sztywności określone w aparacie SPT oraz charakterystyka zmęczeniowa mieszanek MCE. Przeprowadzone badania pozwalają lepiej zrozumieć zachowanie mieszanek MCE w nawierzchni oraz określić wnioski przydatne na etapie projektowania składów mieszanek MCE.

  • Analiza zachowania się geozbrojenia w konstrukcjach odciążających przyczółki
    • Angelika Duszyńska
    • Ewelina Sawicka
    2023 Przegląd Budowlany

    W artykule podjęto, bardzo istotny z punktu widzenia bezpieczeństwa i trwałości konstrukcji, temat zachowania się w czasie przyczółków mostowych, które zaprojektowano z wykorzystaniem konstrukcji odciążających z gruntu zbrojonego geosyntetykami. Na dwóch przykładach przeanalizowano zmienność odkształceń w warstwach geosyntetycznych oraz temperatur wewnątrz bloku z gruntu zbrojonego, jak również przemieszczenia podatnego lica.

  • Analysis of bisphenols and their derivatives in infant and toddler ready-to-feed milk and powdered milk by LC MS/MS
    • Paweł Kubica
    • Michalina Pielaszewska
    • Natalia Jatkowska
    2023 Pełny tekst JOURNAL OF FOOD COMPOSITION AND ANALYSIS

    Ready-to-feed milk and powdered milk packed in different types of packaging lined with resin are chosen as the primary or complementary diet for infants and toddlers. An HPLC–MS/MS method was established and validated for the determination of nineteen bisphenols and their derivatives in such samples. The recoveries were from 31% to 120%, while the values of limit of detection and quantification were in the range of 0.24–0.40 and 0.72–1.2 ng/g, respectively. The method was applied to analyse 40 samples of milk from the Polish market. Ninety-five percent of the studied samples contained a quantified concentration of bisphenols in the range of 0.53–18.51 ng/g. The gathered data were used for exposure and hazard risk assessments using hazard quotient (HQ) and hazard index (HI) values. The mean estimated daily intake (EDI) of bisphenols was determined to be 22–1162 ng/kg b.w./day. The results indicate the consumption of the daily dose of milk and one ready-to-eat product does not exceed the limits of tolerable daily intake of bisphenols. The highest HI values were found in 4-month-old female (1.8). In the average-exposure scenario, no HI values> 1 were observed for any age group, whereas hazard is significantly increased taking into account EFSA (European Food Safety Authority) draft opinion.

  • Analysis of cyclone separator solutions depending on SEC outlet conditions in nCO2PP
    • Milad Amiri
    • Paweł Ziółkowski
    • Kamil Stasiak
    • Dariusz Mikielewicz
    2023

    Utilization of spray ejector condenser in order to carry out direct-contact condensation of vapour with inert gas (CO2) on a spray of subcooled liquid integrated with separator (to make pure CO2) has been proposed for the task of condensation and CO2 separation in the negative CO2 emission gas power plant. Condensation and separation has a significant impact on the thermodynamic efficiency of the entire negative CO2 emission gas power plant cycle. The study presents the accomplished analysis using the numerical model of cyclone separator cases with varying spray ejector condenser outlet conditions. The model incorporates the continuity and momentum equations to describe the phenomenon of separation. Here, transient, turbulent and three-dimensional separator is numerically modelled based on a control volume method in Fluent. The Reynolds Stress Model is also derived from Reynolds Averaged Navier-Stokes's solution. This model is adopted to numerically simulate turbulent flow in separators. In addition, the mixture model is applied for simulation of turbulent swirl two-phase flow in gas-liquid separator. To obtain a numerical model and optimize the purification of CO2, firstly, different length of cone of cyclone separator should be investigated. Then, the numerical simulation on different value of volume fraction of two phase flow is conducted, and by applying 10% up to 20% of volume fraction for water liquid, the model is derived. Results show that as the liquid volume fraction decreases, the separation efficiency improves. The most optimal separation efficiency of 90.7% is achieved when the liquid volume fraction is at 10%. In addition, Increasing the length of the cone results in both higher efficiency and pressure drop. Specifically, when the length of the cone is increased from 128 mm to 528 mm, the efficiency and pressure drop increases by 4.2% and 194.14 (pa), respectively.

  • Analysis of Impulse Responses Measured in Motion in a Towing Tank
    • Agnieszka Czapiewska
    • Andrzej Łuksza
    • Ryszard Studański
    • Andrzej Żak
    2023

    The growing interest in developing autonomous underwater vehicles (AUVs) and creating underwater sensor networks (USNs) has led to a need for communication tools in underwater environments. For obvious reasons, wireless means of communication are the most desirable. However, conducting research in real conditions is troublesome and costly. Moreover, as hydroacoustic propagation conditions change very significantly, even during the day, the assessment of proposed underwater wireless communication methods is very difficult. Therefore, in the literature, there are considered simulators based on real measurements of underwater acoustic (UWA) channels. However, these simulators make an assumption that, during the transmission of elementary signals, the impulse response does not change. In this article, the authors present the results of the measurements realized in a towing tank where the transmitter could move with a precisely set velocity and show that the analyzed channel was non-stationary, even during the time of the transmission of a single chirp signal. The article presents an evaluation method of channel stationarity at the time of the chirp transmission, which is the novelty of the proposed work. There is also an analysis of the impulse responses measured in motion in a towing tank.

  • Analysis of Investments in RES Based on the Example of Photovoltaic Panels in Conditions of Uncertainty and Risk—A Case Study
    • Anna Wojewnik-Filipkowska
    • Paweł Filipkowski
    • Olaf Frąckiewicz
    2023 Pełny tekst ENERGIES

    The aim of this study is to examine the profitability of investment in a photovoltaic microinstallation, to analyze the impact of legal changes on its profitability, and to perform a sensitivity analysis of the investment profitability to energy price changes. The novelty of the research applies to the financial analysis of two legal systems of discount called net-metering and net-billing. The two systems and the change in energy prices present legal and macroeconomic risks. Climate neutrality strategy implementation is the analysis background. The authors formulate the hypothesis that, firstly, the solar panel installations in Poland are aimed at reducing the operating costs of the building; secondly, the investment motivation is environmental. The main research conclusion is that taking into consideration the solar panel ‘boom’ in Poland, the ‘regulator’ has achieved its intended goal connected with progress toward climate neutrality. This research used the method of logical design, experiment, and comparative analysis. The tools applied to calculate project profitability included the internal rate of return (IRR) and net present value (NPV). The case study method has been applied. The analysis uses real-world assumptions and is conducted for weather conditions in Gdańsk, Poland.