Виконано аналіз систем керування, методів контролю параметрів і технічних засобів автоматизації процесів спалювання газового палива у котлоагрегатах ТЕЦ промислових підприємств. Установлено закономірності зміни складу димових газів залежно від складу газових компонентів палива й енергетичної потужності за умов забезпечення оптимуму роботи котлоагрегатів за критерієм енергетичної ефективності. Обгрунтовано термокаталітичний метод і створено технічні засоби для вимірювання об'ємного вмісту кисню у димових газах котлоагрегатів. Висвітлено методи оптимізації систем регулювання витрат загального повітря для однопаливних і багатопаливних котлоагрегатів ТЕЦ. Розроблено нові ефективні алгоритми та структурні схеми систем автоматичного регулювання витрат загального повітря, що забезпечують низьку чутливість до координатних і параметричних збурень.

  Скачати повний текст

Досліджено питання розробки методу розв'язання прямої й оберненої задач для тривимірної течії в шарі змінної товщини на вісесиметричній поверхні течії. У даному методі пряму й обернену задачі розділено на незалежні одна від одної окремі підзадачі, які можна розв'язувати в будь-якій послідовності або одночасно, що забезпечує можливість контролювати окремі ділянки проектованої лопатки з точки зору міцності та технологічності, та значно скорочує час проектування. Розроблено методику оптимального проектування решіток профілів з великим кутом повертання потоку. Спроектовано робочу решітку для циліндра високого тиску потужної парової турбіни, профіль якої має локальні хвилеподібні контури, а її коефіцієнт скінченних втрат значно нижчий, ніж у решітки атласних профілів.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження тривимірного напружено-деформованого стану (НДС) та власних коливань вузлів гідравлічних і парових турбін з урахуванням контакту елементів та наявності тріщин. Дану задачу розв'язано за допомогою багатосіткового методу скінченних елементів. З метою поліпшення збіжності методу запропоновано модифікацію його операторів - пряму побудову проміжної скінченноелементної моделі і числову побудову оператора конденсації. Удосконалено метод урахування недосконалостей структури у вигляді тріщин для динамічних задач. Проведено тестування запропонованих методик. Створено спеціалізований програмний комплекс з розвинутим вхідним і вихідним інтерфейсами. Встановлено вплив різних конструктивних і технологічних факторів на НДС та власні коливання вузлів гідравлічних і парових турбін. Вперше вивчено вплив контактного обпирання та появи тріщин в лопатковому апараті на НДС діафрагми парової турбіни. Досліжено вплив довжини та глибини тріщини в лопаті робочого колеса радіально-осьової гідротурбіни на власні коливання. Встановлено вплив системи тріщин різної орієнтації та довжини в лопаті поворотно-лопатевої гідротурбіни на її власні коливання.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено цифрові автоматичні системи регулювання (АСР) барабанними котлами середньої потужності та парогенераторами енергоблоків АЕС з реакторами ВВЕР. Для синтезу нових цифрових систем регулювання розроблено аналітичну модель динаміки барабанного котла та експериментально-аналітичну модель динаміки ділянки живлення барабанних парогенераторів енергоблока АЕС з реактором даного типу. З метою стабілізації рівня води в барабанних парогенераторах запропоновано цифровий оптимальний ПІ-регулятор, для оптимального управління всім барабанним котлом - цифровий багатовимірний ПІ-регулятор і його модифікацію з об'єднаним каналом "паливо - повітря". Розроблено багатовимірний цифровий оптимальний ПІ-регулятор з метою управління всією ділянкою живлення енергоблока АЕС з реактором ВВЕР-1000.

  Скачати повний текст

Запропоновано математичну модель процесу перетікання заряду на такті стиску в надпоршневій порожнині двигуна з іскровим запаленням (ІЗ) та напіврозділеною камерою згоряння (КЗ), розташованою у головці циліндра. Уточнено математичні моделі процесів об'ємно-плівкового сумішоутворення в двигунах з ІЗ у разі безпосереднього впорскування палива (БВП). Розроблено метод оцінки ступеня розшарування заряду в двигунах з ІЗ і внутрішнім сумішоутворенням. Визначено особливості впливу організації об'ємного, об'ємно-плівкового та плівкового сумішоутворення в двигунах з ІЗ у разі БВП та розшарування заряду на показники робочих процесів. Запропоновано спосіб організації розшарування заряду за плівкового сумішоутворення в двотактному двигуні з ІЗ у разі БВП за допомогою якісного та змішаного регулювання потужності за умов використання палив широкого фракційного складу.

  Скачати повний текст

Досліджено питання числового моделювання низькоемісійних камер згоряння газотурбінних двигунів з упорскуванням водяної пари та горінням частково перемішаної паливоповітряної суміші. Розроблено універсальну математичну модель тривимірного хімічно реагувального потоку, яка дозволяє прогнозувати вихідні температурні й екологічні характеристики камер згоряння, що працюють на газоподібному паливі. Наведено результати верифікації моделі, на підставі яких підтверджено її вірогідність для широкого спектра робочих режимів. Запропоновано методику числового експерименту. З використанням даних, одержаних під час проведення розрахунків, вдосконалено конструкції конкретних зразків низькоемісійних камер згоряння. Доведено необхідність і можливість використання числового експерименту під час проектування камер згоряння газотурбінних двигунів.

  Скачати повний текст

Мета дослідження - розробка методів визначення параметрів газової (концентрація компонентів, температура) і дисперсної (швидкість, розмір, концентрація, температура, вміст залишкового вуглецю для частинок) фаз у пилогазових потоках. Знайдено аналітичну залежність характеристик розсіяного частинками лазерного випромінювання від їх параметрів. Свторено пристрій та розроблено методику його роботи для оптичного вимірювання параметрів частинок легкої золи у потоці. Розв'язано задачу опису дифузії газу, що адсорбується, крізь капіляр за довільної зміни температури його стінки. Створено кріогенний адсорбційний модулятор газового потоку для підвищення чутливості мас-спектрометричних вимірювань концентрації шкідливих компонентів димових газів. Обгрунтовано використання методу флуктуаційної спектроскопії для визначення енергії брутто-реакції газифікації частинок вугілля та температури газу-реагенту. Розроблено метод вимірювання яскравісної температури частинок, що горять, на основі аналізу флуктуацій інтенсивності випромінювання пилогазового потоку, який просвічується еталонним дженрелом.

  Скачати повний текст

Розроблено й атестовано експериментальне устаткування, методи та програми проведення випробувань. Побудовано модель термоциклічної довговічності жароміцних матеріалів. Розроблено метод кількісного оцінювання коефіцієнта відносної довговічності. Одержано значення коефіцієнта, які рекомендовано для уточнених розрахунків термоциклічної довговічності матеріалів за допомогою гіпотези лінійного підсумовування пошкоджень. Розроблено метод розрахунку циклічних температурних полів у зразках. Достовірність методів підтверджено експериментальними даними. Встановлено оптимальні значення коефіцієнта асиметрії. Розроблено рекомендації з підвищення довговічності деталей, що піддаються дії термоциклічного навантаження.

  Скачати повний текст

Визначено фактичні характеристики газотурбінних двигунів та установок (ГТДУтаУ), а також його вузлів, за експлуатаційних умов на базі математичного моделювання. Розроблено різнорівневі математичні моделі турбовальних ГТД з регульованим і нерегульованим сопловими апаратами силової турбіни, з регенерацією та без регенерації теплоти. Проведено зіставлення одержаних математичних моделей ГТД з дослідними характеристиками та підтверджено їх адекватність. Запропоновано методики розрахунку необхідних газодинамічних параметрів ГПА за неповними вимірюваннями у разі використання існуючих штатних систем контролю ГПА. Удосконалено апроксимаційні характеристики осьових і відцентрових компресорів. Обгрунтовано вбір системи координат для подання характеристик ГТД і його вузлів, запропоновано їх перетворення, що суттєво спрощує процедури ідентифікації моделей. Наведено формули й алгоритми для визначення фактичної потужності ГТДтаУ за умов експлуатації та коефіцієнтів технічного стану ГПА, одержаних з використанням запропонованих математичних моделей.

  Скачати повний текст

Розроблено методи аналізу нестаціонарних вібрацій обертових машин у режимі реального часу з використанням різниць. Розглянуто моделі сигналів нестаціонарних вібрацій. Розроблено методи вибору ділянок локальної стаціонарності та методи визначення різниць кореляційних функцій і спектрів потужності з метою використання останніх як діагностичних ознак. Шляхом комп'ютерного моделювання досліджено похибки визначення ділянок локальної стаціонарності розробленими методами. Виявлено нові діагностичні ознаки обертових машин, які під час використання різницевого кореляційно-спектрального аналізу дозволяють виявити перекіс прилягаючої поверхні другого підшипника турбіни типу К-200-130 ЛМЗ, обрив болта кріплення бічної колодки до обойми першого підшипника турбіни типу К-160-130 ХТЗ та нерівномірність затягування болтів півмуфт роторів високого та низького тисків цієї турбіни. Виявлено також діагностичні ознаки, які дозволяють встановлювати наявність тріщин у лопатках турбін. На підставі запропонованих методів та алгоритмів розроблено ефективні структури та програмне забезпечення для адаптивного кореляційного аналізу нестаціонарних вібрацій механічного обладнання та його елементів у режимі реального часу.

  Скачати повний текст

Розроблено, сертифіковано та упроваджено в об'єктах комунального господарства України у кількості більше, ніж 130 штук, жаротрубні водогрійні теплогенератори нової конструкції, що відрізняються високою енергоекологічною ефективністю (КПД складає 94 %, викиди оксидів азоту у 3 рази менше від нормативних), простотою виготовлення, газощільністю та маневреними якостями. Розроблено, сертифіковано та упроваджено автоматизовані блочні газові пальники ГБГ-2,5, з плавним регулюванням теплової потужності та витрат повітря з метою комплектації жаротрубних теплогенераторів потужністю 1,0 МВт. Створено пристрій пропорціоналізатора, який забезпечує постійність заданого технологічними умовами значення коефіцієнта надлишку повітря за змінного теплового навантаження котлоагрегата. Здійснено упровадження розроблених жаротрубних теплогенераторів з регулювальними газовими пальниками типу ГБГ-2,5 на підприємствах ОКП "Донецьктеплокомуненерго" та одержано річний економічний ефект більш, ніж 2,5 млн грн.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено методику виявлення вібраційного горіння в низькоемісійних камерах згоряння газотурбінних установок (КЗ ГТУ), яка, на відміну від відомих рішень, базується на реєстрації вібраційних сигналів з подальшою їх обробкою методами вузькосмужного спектрального аналізу. Удосконалено динамічну модель нестаціонарного підводу тепла у КЗ ГТУ шляхом урахування динаміки заповнення "холодної" та "гарячої" частин камери згоряння, інерційності руху продуктів згоряння, динамічних властивостей системи підводу палива. Запропоновано новий підхід щодо формалізованого опису механізмів появи та встановлення вібраційного горіння в низькоемісійних камерах згоряння ГТУ.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто причини появи та механізми утворення зарядів у вологому паровому потоці та їх вплив на процеси конденсації у парових турбінах. Запропоновано методику та конструкції електричних зондів для вимірювання густини зарядів у рухомому вологому паровому потоці. Розглянуто методи та засоби керування густиною зарядів у вологому потоці. Наведено конструкції пристроїв, які дозволяють за рахунок електричного впливу на вологий паровий потік керувати процесами конденсації. Показано, що нейтралізація парового потоку за останнім ступенем турбіни знижує коефіцієнт повних втрат у вихлопному тракті на 10 - 12 % від вихідного значення, а додаткова електризація пари в зоні конденсатора збільшує вологість більше, ніж на 1 %.

  Скачати повний текст

Вперше встановлено значення поверхні мікропор органічної та мінеральної частини та показано, що питома поверхня й об'єм мікропор зменшується із збільшенням температури піролізу. Визначено, що питома швидкість горіння антрациту із зростанням температури піролізу знижується, а з ростом ступеня конверсії цей ефект послаблюється. Знайдено вплив зольності й умов попередньої термічної обробки на пористу структуру та характер конверсії вугілля різного ступеня метаморфізму. Досліджено розподіл золи за класами крупності вугільної продукції та сухих відходів антрациту. Розроблено рекомендації щодо вибору та підготовки палива для спалювання в пиловугільних і ЦКШ-котлоагрегатах. Оцінено ефективність модернізації енергоблока із встановленням нового ЦКШ-котлоагрегату, що спалює високозольний антрацит і сухі відходи антрациту.

  Скачати повний текст

Викладено результати досліджень з визначення впливу особливостей поличного бандажного зв'язку лопаток на статичний і динамічний напружений стан лопаткового апарату турбомашини. Запропоновано тривимірні скінченно-елементні моделі лопаток, бандажного зв'язку, пакету лопаток та їх вінця. Проведено комплекс обчислювальних експериментів з визначення впливу особливостей контактної взаємодії бандажних полиць на статичний на динамічний напружений стан робочих лопаток та їх систем з урахуванням характерних технологічних та експлуатаційних факторів. Встановлено закономірності формування спектру власних і характеристик вимушених коливань вінців і пакетів бандажованих лопаток турбін з урахуванням впливу умов контактної взаємодії лопаток по бандажних полицях і реальних експлуатаційних факторів.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено дослідженню процесу термохімічної підготовки (ТХП) високозольного антрациту (ВЗА), що дозволяє поліпшити умови займання та горіння ВЗА при його факельному спалюванні з суттєвою економією допоміжних природного газу та мазуту. ТХП дозволяє зменшити середній розмір частинок ВЗА, додатково розділити його мінеральну та органічну складові, збільшити внутрішню питому поверхню частинок, частково газифікувати ВЗА. Досліджено вплив режимних харатеристик ТХП на кожний з перелічених показників. Встановлено та апробовано в промисловому масштабі оптимальні режимні характеристики ТХП для одержання двофазового палива з найкращими властивостями займання та горіння в топках котлоагрегатів ТЕС. Показано, що зменшення часу затримки займання ВЗА після ТХП зумовлене головним чином збільшенням реагуючої поверхні частинок. Розроблено рекомендації з використанням ТХП при факельному спалюванні ВЗА.

  Скачати повний текст

Розглянуто узагальнену дискретну модель лопаткового вінця робочого колеса турбомашини як характерного прикладу об'єкта дослідження, яка дозволяє враховувати можливі зв'язки лопаток і порушення симетрії вінця, обгрунтовано вибір їх параметрів. Для визначення параметрів аеродинамічного зв'язку обгрунтовано використання плоскої решітки лопаткових профілів. На основі методу збурень розроблено алгоритм визначення спектра частот та форм коливань системи, що розглядається, визначено особливості його застосування та межі придатності. Встановлено закономірності впливу аеродинамічного зв'язку підсистем на формування характеристик власних та резонансних коливань системи з поворотною симетрією та за її порушення.

  Скачати повний текст

Удосконалено методику розрахунку параметрів вентилятора турбореактивних двоконтурних двигунів (ТРДД) шляхом урахування втрат енергії на акустичне випромінювання вентилятора в енергетичному балансі двигуна. Вперше на підставі результатів чисельного моделювання просторового обтікання вентилятора одержано залежності параметрів течії у вентиляторі ТРДД від інтенсивності газодинамічного управління аеродинамічними слідами.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичну базу для алгоритмів геометричного моделювання профілів роторів і корпусів виробів класу роторних двигунів або компресорів, принцип дії яких базується на схемах планетарних механізмів. Запропоновано метод визначення взаємоспряжених кривих, складовими якого є способи точного опису: двох обвідних сім'ї кривих, утворених в результаті обкатки епітрохоїдою за схемою планетарного механізму; двох обвідних сім'ї кривих, утворених в результаті абкатки гіпотрохоїдою за схемою планетарного механізму; класифікації сім'ї профілів роторів і корпусів виробів класу роторних двигунів або компресорів залежно від відношення радіусів ділильних кіл планетарного механізму.

  Скачати повний текст