W ramach pracy doktorskiej skupiono się głównie na opracowaniu systemów do mapowania rozkładu ciśnienia na powierzchniach modeli konstrukcji budowlanych w tunelach aerodynamicznych. Zaproponowano wykorzystanie farb czułych na ciśnienie typu SQ-PSP (ang. Solvent Quenched Pressure Sensitive Paints), w postaci żelowych powłok polimerowych znakowanych sensorami luminescencyjnymi oraz zawierających zaabsorbowany rozpuszczalnik. Przebadano systemy na bazie 2 matryc polimerowych, 8 rozpuszczalników oraz 32 sensorów. Skonstruowano 3 układy pomiarowe oraz opracowano oprogramowanie do ich obsługi. Wyznaczono czułość systemów SQ-PSP na zmiany ciśnienia. Zbadano wpływ struktury i stężenia sensorów, rodzaju i zawartości rozpuszczalnika oraz obecność tlenu, na ich czułość. Wybrano 3 systemy o najlepszych parametrach użytkowych. Przetestowano ich aplikacyjność do mapowania rozkładu ciśnienia wiatru na powierzchni ściany bocznej modelowego budynku w tunelach LIW PK oraz DICCA UniGe. Dokonano kalibracji systemów SQ-PSP względem punktowych czujników ciśnienia. Wykazano, iż niektóre z nich mogą zostać zastosowane do mapowania ciśnienia dla całego obszaru nadciśnienia oraz w pewnych warunkach także dla obszaru podciśnienia. Potwierdzono możliwość wykorzystania systemów SQ-PSP do mapowania rozkładu nacisku ciał stałych na powierzchnie płaskie, przy użyciu skonstruowanego skanera luminescencyjnego.
LIW PK – Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej;
DICCA UniGe - Katedra Inżynierii Lądowej, Chemicznej i Środowiska Uniwersytetu Genueńskiego.
The doctoral thesis focused mainly on the development of systems for mapping pressure distribution on the surfaces of building structure models in wind tunnels. It was proposed to use Solvent Quenched Pressure Sensitive Paints (SQ-PSPs), in the form of polymer gel coatings labeled with luminescent sensors and containing absorbed solvent. Systems based on 2 polymer matrices, 8 solvents and 32 sensors were tested. Three measurement systems were constructed and software to operate them was developed. The sensitivity of SQ-PSPs to pressure changes was determined. The influence of the structure and concentration of the sensors, the type and content of the solvent, and the presence of oxygen on their sensitivity was examined. Three systems with the best performance parameters were selected. Their applicability to mapping the wind pressure distribution on the surface of the side wall of a model building in LIW PK and DICCA UniGe wind tunnels has been tested. The SQ-PSP systems were calibrated against point pressure sensors. It has been shown that some of them can be used to map pressure for the entire overpressure area and under certain conditions also for underpressure area. The possibility of using SQ-PSP systems to map the pressure distribution of solid bodies on flat surfaces using the constructed luminescence scanner was confirmed.
LIW PK - Wind Engineering Laboratory of the Cracow University of Technology;
DICCA UniGe - Department of Civil, Chemical and Environmental Engineering, University of Genoa.
