Створено нову концепцію загальної системи оптимального керування випарними установками (ВУ), що побудована за ієрархічним принципом. Розроблено математичні моделі динамічних режимів роботи ВУ, з використанням яких досліджено вплив технологічних схем установок (прямотечійної, протитечійної, установки мішаної течії) на динамічні властивості ВУ за дії однакових керувань і збурень. Уперше створено комплекс математичних моделей статики теплових режимів ВУ багатофункціонального призначення: для теплового розрахунку установок, дослідження їх статичних характеристик, використання в алгоритмі оптимального керування статичними режимами роботи ВУ, розрахунку запропонованого критерію кількісного оцінювання процесу накипоутворення, оцінки економічної доцільності використанням проміжного та попереднього підігрівання упарюваних розчинів у протитечійних ВУ. Розроблено комплекс математичних моделей динаміки теплових режимів супутнього технологічного обладнання, що працює разом з ВУ, з метою визначення впливу теплових режимів цього обладнання на режими роботи ВУ. Здійснено системний аналіз задач моделювання та керування ВУ різних технологічних схем за критеріями оптимального керування статичними і динамічними режимами їх роботи.

  Скачати повний текст

Запропоновано вживання суміші прапан/етан як холодоагента пропанової холодильної установки з метою зниження температурного рівня її роботи. Розроблено кінцево-елементну модель проточної частини відцентрового пропанового двохсекційного чотириступінчастого компресора типу ТП5-5. Досліджено компресор на суміші й одержано характеристики для суміші пропан/етан. Висвітлено основні параметри роботи холодильної установки на суміші. Оцінено кількість домішки етану в пропан за умови нормальної роботи компресора й апаратів повітряного охолоджування. Запропоновано проводити часткове розділення суміші в процесі конденсації на фракції з метою диференціації температурних рівнів відведення тепла від потоку газу на різних етапах переробки.

  Скачати повний текст

Розвинуто термодинамічні засади дослідження та проектування низькотемпературних систем. Розглянуто питання стосовно вибору критеріїв термодинамічної ефективності, а саме: аналіз взаємозалежностей між оптимальними параметрами за різних цільових функцій; особливості застосування ексергетичних втрат як критеріїв; установлення взаємозв'язку між ексергетичними коефіцієнтами корисної дії системи та її елементів. Запропоновано формалізацію термодинамічної моделі теплотехнічної системи. Одержано співвідношення для розрахунку числа незалежних змінних за термодинамічного розрахунку й оптимізації схем. Одержано узагальнення співвідношень Планка - Гібса для критичної точки чистої речовини. Розкрито та проаналізовано невизначені форми у цій точці, що дало змогу встановити нові набори критичних умов. Розроблено алгоритми вирішення типових термодинамічних задач низькотемпературної техніки, зокрема, розрахунки парорідинної рівноваги та критичних параметрів чистих речовин, визначення виду агрегатного стану робочих тіл, знаходження параметрів кривої інверсії, встановлення працездатності теплообмінників. Проведено аналітичне дослідження дросельного та детандерного циклів за різних критеріїв термодинамічної ефективності. Представлено запропонований метод розрахунку та прогнозування на підставі єдиних рівнянь стану азеотропних перетворень у робочих тілах, що значно спрощує вирішення цих задач за рахунок умовної заміни суміші на псевдочисту речовину. Виконано прогнозування бінарних азеотропних сумішей для дросельних мікрокріогенних систем на азотний рівень охолодження.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади проектування випарних апаратів для випарювання лужних і термонестійких розчинів у хімічному та харчовому виробництвах. Досліджено закономірності процесу випарювання у багатокорпусних випарних установках. Розроблено математичну модель процесу випарювання у багатокорпусних випарних установках та автоматизований програмний комплекс "МВУ-ФНП" для наукових досліджень і практичних розрахунків випарювальних станцій. Створено нову конструкцію поверхні нагріву випарного апарату - розбірну ширококанальну пластинчасту камеру, що гріє з висхідно-стікаючим рухом потоку розчину. Одержано математичну модель процесу кипіння розчинів у падаючій плівці. За допомогою лабораторної установки з новою конструкцією поверхні нагріву вивчено процес кипіння у малому об'ємі, а також одержано нове рівняння для розрахунку теплопередачі під час кипіння розчину у стікаючій плівці. Розроблено технічний проект випарного апарату з розбірною широко канальною пластинчастою камерою, що гріє.

  Скачати повний текст

Досліджено течію плівки розчинів солей зі змінним вмістом фаз у випарних апаратах зі стікаючою плівкою. Обгрунтовано можливості застосування даних апаратів щодо розчинів з солями, що кристалізуються у процесі упарювання. Запропоновано метод, який дозволяє уповільнити процеси утворення накипу на поверхні нагріву, і, таким чином, зменшити швидкість заростання поверхні нагріву, підвищити інтенсивність процесу теплообміну в стікаючій плівці та підвищити ефективність випарних апаратів. Розглянуто процеси теплообміну у стікаючій плівці. Розкрито закономірності сумісного протікання у плівці розчинів солей процесів теплообміну, випаровування, кипіння та утворення накипу у таких апаратах. Досліджено вплив твердої фази на процеси теплообміну, збільшення інтенсивності процесу та підвищення ефективності випарного апарату. На базі існуючих теорій і відомостей про процеси плівкової течії та кристалізації розроблено модель течії плівки розчинів солей у випарному апараті зі стікаючою плівкою. Наведено диференціальні рівняння, що описують теплообмін у плівці трьохфазної суспензії (рідку, парову та тверду фази). Одержано залежності для інженерно-конструкторських розрахунків параметрів теплообміну у випарних апаратах зі стікаючою плівкою. Виведено критеріальне рівняння теплообміну для плівкової течії трьохфазної рідини зі змінним вмістом фаз. Запропоновано методику розрахунку коефіцієнта тепловіддачі для плівки трьохфазної суспензії.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Здійснено аналіз закономірностей міжфазного тепломасопереносу за умов одержання водяної шуги в установках з вакуумуванням розсолу, розроблено метод їх розрахунку. Запропоновано й обгрунтовано фізичну модель процесу об'ємної кристалізації за випадного охолодження розсолу. Створено математичну модель процесу кристалізації розсолу з урахуванням нерівноваги випару. Експериментально досліджено вплив початкової концентрації розсолу й інтенсивності перемішування на ступінь переохолодження до початку кристалізації. Визначено форму та розміри кристалів льоду, одержуваних під час кристалізації розсолу різної концентрації. Одержано емпіричну кореляцію коефіцієнта збільшення площі міжфазної поверхні за випарного охолодження розсолу. Наведено результати експериментів. Розроблено методику розрахунку параметрів енергетичної ефективності та характеристик установок для виробництва водяної шуги за умов вакуумування.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально досліджено кріосистеми резервуар - насос (КСРН). Розроблено нові схеми, які дозволили знизити втрати рідини і збільшити її кавітаційний запас, коефіцієнт подачі насосу та тривалість безперервної роботи КСРН. Наведено класифікатор схем та їх математичні моделі. Запропоновано системи захисту насосу від зриву подачі та системи гасіння пульсацій високого тиску, розроблені та апробовані на діючих стендах. Вперше сформульовано та вирішено характерні для теплових мостів КСРН задачі нестаціонарної та стаціонарної теплопровідності тіл і з'єднань. Викладено узагальнену теорію теплових мостів КСРН. Розглянуто розроблені експериментальні стенди, результати досліджень. Встановлено достовірність розроблених математичних моделей. Доведено доцільність іспиту насосу на моделюючих рідинах і застосування насосів з безредукторним приводом.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення якості (зменшення динамічних похибок та підвищення швидкодії) цифроаналогових систем автоматичного управління параметрами електричних і газових печей шляхом застосування цифрових оптимальних за швидкодією, нечітких (що працюють на базі нечіткої логіки) і ПІД-регуляторів. Удосконалено методики параметричного синтезу нечітких і ПІД-регуляторів, які використовуються разом з предиктором Сміта, для систем автоматичного управління параметрами електричних і газових печей з урахуванням часу запізнювання в об'єктах управління. Для систем з об'єктами чистого запізнювання удосконалено методику параметричного синтезу цифрових оптимальних за швидкодією регуляторів, за умов роботи яких немає необхідності у використанні предиктора Сміта. Синтезовано цифрові регулятори для систем автоматичного управління параметрами електричних і одно- та двопотокових газових печей. На базі методики синтезу цифрових оптимальних за швидкодією регуляторів, а для систем автоматичного управління параметрами електричних і одно- та двопотокових газових печей розроблено структурні схеми оптимальних за швидкодією регуляторів, які "апроксимують" вхідне діяння функціями часу, що лінійно змінюються, з додатковим блоком, який після генерації "керувальних" імпульсів основим блоком, генерує імпульси "підставки" на інтервалах часу чистого запізнювання. Проведено дослідження цифроаналогових систем автоматичного управління параметрами зазначених печей з синтезованими цифровими оптимальними за швидкодією, нечіткими й ПІД-регуляторами за східчастих і довільних вхідних діянь. Наведено порівняльні числові оцінки ефективності роботи регуляторів різних типів, наведено рекомендації до практичного застосування у конкретних системах автоматичного регулювання параметрів електричних і газових печей.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено нові схеми технології збагачення та очистки неоногелієвської суміші з використанням немашинних генераторів холоду, що працюють завдяки ефекту Гартмана - Шпренгера. Розглянуто сучасний стан технології очистки неоногелієвої суміші від азоту. Виділено основні напрямки розвитку цієї технології, а також виявлено основні проблеми та недоліки існуючих схемних рішень. Розроблено схемне рішення, яке дозволяє використати апарати додаткового охолодження в технології очистки суміші. Вперше завдяки створеній експериментальній установці досліджено працездатність хвильових газодинамічних кріогенераторів на суміші Ne+He в інтервалі температур 78 - 300 K.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено структуру систем підтримки прийняття рішень (СППР), що базується на концепції непрямого вимірювання питомого споживання електричної енергії на вироблення холоду за поточними термодинамічними параметрами циклу й електричними параметрами двигуна компресора, яке здійснюється без прямого вимірювання витрат холодильного агрегата. Удосконалено АПЗ для СППР шляхом подальшого розвитку узагальненої методики для одночасного визначення питомої витрати електроенергії на вироблення холоду, кількості виробленого холоду та кількості спожитої електроенергії за певний інтервал часу, що забезпечує безперервний контроль енергетичних параметрів холодильних систем і надає обслуговуючому персоналу оперативні дані про поточне значення найбільш суттєвих техніко-економічних показників роботи холодильної установки. Вперше формалізовано завдання для керування холодильними системами за питомим споживанням електричної енергії, що визначається безперервно, що дозволяє підвищити холодильний коефіцієнт установок за рахунок вибору оптимальних режимів їх роботи та розробки відповідного енергетичного критерію оцінювання якості функціонування. Обгрунтовано принцип керування холодопродуктивністю компресорів з використанням правил нечіткої логіки, що забезпечує згасання коливань температури у системі швидше на 15 - 20 % з перерегулюванням, що не перевищує 10 %. Вперше розроблено методи й алгоритми логічного виведення рекомендацій на основі зміни параметрів навколишнього середовища та даних про зовнішні надходження та витрати аміаку. Вперше запропоновано продукційну модель процесу охолоджування сховищ рідкого аміаку компресійною холодильною установкою, яка використовується у складі СППР для вироблення рекомендації щодо зміни технологічних параметрів з метою забезпечення її ефективної та безпечної експлуатації.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Показано, що особливості термодинамічної поверхні поліморфних флюїдних систем з декількома критичними точками для двохмасштабного потенціалу міжмолекулярної взаємодії в модифікованій моделі ван дер Ваальсу виявляють наявність двох метастабільних критичних точок. Зазначено, що фазова поведінка компонентів хімічної зброї у надкритичній воді виявляє тільки II й III типи за класифікацією Скотта - ван Кониненбурга подібно системам вуглеводні - вода. Сформульовано критерії сталого розвитку для технологій перетворення низькотемпературних джерел теплоти в роботу на основі циклу Ренкіна, що використовує органічні робочі тіла.

  Скачати повний текст

Виконано огляд даних про термічні властивості озонобезпечних холодоагентів дифторметану (R32) та пентафторетану (R125). Проаналізовано декілька найбільш розповсюджених форм рівняння стану. Шляхом порівняльних розрахунків обрано оптимальну форму, використану під час апроксимації даних для досліджуваних речовин. Розроблено програму складання рівння стану з набором статистично значущих коефіцієнтів. На підставі численних дослідних даних про термічні та калоричні властивості R32 і R125 складено їх єдині рівняння стану, які описують ці показники в широкій області параметрів з високою точністю.

  Скачати повний текст