У сучасних технологіях, пов'язаних з перетворенням енергії, а саме у системах кондиціювання повітря (СКП), важливе місце займають обладнання та процеси, об'єктивну оцінку ступеня енергетичної досконалості яких можна встановити тільки на підставі аналізу їх ексергоефективності. Отже, зменшення витрат енергії, споживаної СКП, диктує необхідність їх оптимізації, що найповніше може бути досягнуто на підставі ексергетичного аналізу, який враховує не тільки кількість, але й якість витраченої енергії. Нині вартісні оцінки не можуть слугувати єдиною мірою ефективності енергетичного обладнання, які переробляють енергоресурси. Ексергія є фізичним, а не економічним критерієм і визначає незалежність цього параметра від кон'юнктурних коливань цін. Водночас вартісні показники не надають змогу здійснити довгострокове прогнозування. Визначати мінімум необхідно не грошовими витратами, а витратами ексергії на одиницю виданої теплоти. Непридатність тільки грошових критеріїв є очевидною. Наведено аналіз ексергоефективності центральної прямотечійної СКП чистого приміщення, одержано на її інноваційній математичній дослідницькій моделі залежно від різних факторів, що впливають на її роботу, та запропоновано шляхи енергозбереження для цієї СКП. Встановлено, що найбільший вплив на ексергетичний ккд вибраної системи кондиціювання мають різниця температур між внутрішнім і припливним повітрям у приміщенні, температура внутрішнього повітря, залежна від температури зовнішнього повітря, та коефіцієнт трансформації EER прийнятої холодильної машини СКП.

За допомогою створеної математичної моделі електропостачальної системи помпової станції в усталених режимах досліджено вплив параметрів агрегатів асинхронний двигун - відцентрова помпа з послідовним сполученням гідротрактів помп на їх усталені режими. Наведено порівняння роботи низки пар агрегатів із різними номінальними параметрами помп. Виявлено, що розбіжність номінальних витрат робочої рідини відцентрових помп призводить до того, що ефективно працює лише той агрегат, номінальна витрата робочої рідини якого є меншою. Агрегати з більшою номінальною витратою робочої рідини працюють недовантаженими та зі зниженим ккд в усіх режимах. Обгрунтовано доцільність застосовування відцентрових помп з мінімальною розбіжністю номінальних витрат робочої рідини для роботи агрегатів асинхронний двигун - відцентрова помпа з послідовним сполученням гідротрактів помп.

Сучасні енергетичні системи характеризуються розмаїттям елементів і поєднанням у них процесів та явищ різної фізичної природи. Інструментом математичного моделювання таких систем є апарат теорії енергетичних кіл. Однією з важливих проблем цієї теорії є утворення єдиної системи взаємозв'язаних змінних, що надають змогу описати явища в колах різної фізичної природи. В основі побудови такої системи змінних покладено принцип енергетичної аналогії, який базується на фундаментальному законі природи - законі збереження енергії. Взаємозв'язок між змінними обгрунтовано на прикладі механічного кола, оскільки саме в механіці найнаочнішими є обидві форми енергії - кінетична та потенціальна. Результати, одержані для механічного кола, поширено на кола іншої фізичної природи. Енергія магнітного поля індуктивності є аналогом кінетичної форми енергії, відповідно кінетичну енергію у механічному колі можна визначати через узагальнену індуктивність; а енергія електростатичного поля конденсатора - аналогом потенціальної форми енергії, відповідно потенціальну енергію у механічному колі можна визначати через узагальнену ємність.

У багатьох сучасних технічних системах (контроль параметрів у камерах згорання двигунів, відпрацювання виробів аерокосмічного комплексу, наукові дослідження тощо) вкрай актуальною є проблема вимірювання швидкозмінних нестаціонарних величин у реальному, чи близько до цього, часі. Сьогодні існують достатньо ефективні способи таких вимірювань. Однак підвищення швидкодії таких способів є нагальною потребою. Мета роботи - використання нового підходу до проблеми опрацювання вихідних сигналів сенсорів під час вимірювання нестаціонарних величин на прикладі вимірювання нестаціонарного тиску тензорезистивними сенсорами. Для вимірювання тиску у швидкодіючих системах автоматики широко використовуються тензорезистивні сенсори мембранного типу.

Запропоновано методологію вдосконалення математичної моделі ультразвукового витратоміра (УЗВМ) шляхом застосування результатів CFD-моделювання поряд із експериментальними еталонними даними про вимірювану витрату. На базі запропонованої методології розроблено методику дослідження похибки УЗВМ за умов спотворень структури потоку. Використовуючи запропоновану методологію, вдосконалено математичну модель двоканального хордового УЗВМ і виконано її дослідження за умовах спотворень структури потоку після семи типів місцевих опорів. За результатами досліджень запропоновано конкретні рекомендації щодо місця встановлення УЗВМ відносно розглянутих місцевих опорів. Запропоновані рекомендації надають змогу підвищити точність вимірювання витрати двоканальними УЗВМ шляхом усунення додаткової похибки зумовленої наявністю спотворень структури потоку. Апробація запропонованої методики підтверджує її правильність і можливість застосування для будь-якого типу УЗВМ і різного типу місцевих опорів.

Проаналізовано доцільність використання альтернативних джерел енергії, сучасний стан і перспективи розвитку сонячної енергетики. Сьогоднішній день, важливим є вдосконалення та розроблення нових сонячних колекторів, які б надали змогу знизити їх вартість і підвищити ефективність. Проаналізовано ефективність використання геліопокрівлі у системі сонячного теплопостачання з вимушеним побудженням до руху теплоносія. Показано, що можна ефективно використовувати тепло покрівельного матеріалу будівлі. Описано результати дослідження надходження сонячного випромінювання на геліопокрівлю. Досліджено зміну ефективності геліопокрівлі за різних швидкостей руху теплоносія та різних діаметрів трубок контуру циркуляції; зміну температури теплоносія на вході та виході з геліопокрівлі та ккд від часу опромінення. Встановлено графічні та аналітичні залежності ккд геліопокрівлі від швидкості руху теплоносія та діаметра трубок контуру циркуляції.

Розроблено математичну модель газодинамічного аналізатора (ГДА) складу азотоводневої суміші (АВС) на базі мостової дросельної схеми з ламінарно-турбулентним і турбулентно-ламінарним подільниками. Встановлено, що чутливість такого аналізатора є вдвічі вищою, аніж під час застосування будь-якого одного з цих подільників. Розроблено алгоритми для розрахунку конструктивних параметрів оптимального за чутливістю ГДА складу АВС, виконаного на базі мостової дросельної схеми. Вибрано типи дросельних елементів мостової схеми та розраховано їх конструктивні розміри та запропоновано технічні засоби для реалізації схеми газоаналізатора. Запропоновано принципову схему ГДА складу АВС на мостовій дросельній схемі та наведено його розрахункову статичну характеристику. Проаналізовано вплив неінформативних параметрів, а саме температури та тиску АВС на вихідний сигнал ГДА та запропоновано заходи щодо їх стабілізації. Сформульовано завдання для експериментального дослідження розробленого ГДА складу АВС.

Визначено методи вимірювання шорсткості внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу (ВТП) для прямолінійних ділянок ВТП, які проектуються, і для прямолінійних ділянок, які знаходяться в експлуатації. Одержано нові рівняння для визначення коефіцієнта гідравлічного опору тертя природного газу об внутрішню поверхню ВТП, середнього значення тиску природного газу на довжині вимірювального трубопроводу та еквівалентної шорсткості в реальному часі. Ці рівняння надають можливість підвищити точність вимірювання витрати та кількості природного газу за допомогою методу змінного перепаду тиску. Одержано рівняння для визначення числа Рейнольдса з умови вимірювання шорсткості в реальному часі. Наведено методику вибору методу вимірювання шорсткості. Розроблено функціональну схему автоматизації вимірювання еквівалентної шорсткості внутрішньої поверхні ВТП.

Розглянуто методику опрацювання вихідних сигналів гідродинамічної вимірювальної системи (ГДВС) реологічних параметрів неньютонівських рідин (ННР). ГДВС побудовано на базі чотирьох послідовно з'єднаних мостових гідродинамічних перетворювачів. Показано, що якщо ННР виявляє ефект пристінного ковзання на вимірювальних поверхнях чутливих елементів мостових перетворювачів, то похибки визначення реологічних параметрів безпосередньо за експериментальною витратною характеристикою у консистентних змінних будуть досить значними. Методика опрацювання вихідних сигналів вимірювальної системи надає змогу виявити наявність пристінного ковзання та скорегувати значення витрати рідини у кожному мостовому гідродинамічному перетворювачі, за допомогою знайдених значень коефіцієнта пристінного ковзання. Скорегована витратна характеристика є основою для визначення реологічних параметрів контрольованої рідини. Проаналізовано вплив ефекту пристінного ковзання на встановлення реологічної моделі ННР і результати вимірювання її параметрів. Показано, що врахування ефекту пристінного ковзання істотно підвищує точність вимірювання реологічних параметрів.

Проаналізовано вплив прозорого покриття на ефективність комбінованого геліоколектора (КГК). Описано перспективи використання систем сонячного теплопостачання, основні їх проблеми та способи їх вирішення. Показано, що можна ефективно використовувати тепло покрівельного матеріалу будівлі. Поставлено завдання підвищити ефективність КГК. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на КГК у гравітаційній системі сонячного теплопостачання. Показано, що гофрований теплопоглинач надає змогу підвищити ефективність геліоколектора. Описано важливість захисту геліоколекторів прозорим покриттям. Cкладено матрицю планування трифакторного експерименту з урахуванням взаємодії факторів. Відображено аналітичні та графічні залежності ефективності КГК із прозорим покриттям та без нього від кутів падіння теплового потоку та його інтенсивності. Показано, наскільки змінюється ефективність КГК під час покриття його прозорим захищенням.

Застосовуючи CFD-моделювання, змодельовано довжину заглушки у місцевому опорі типу заглушений трійник, який змінює напрямок потоку, за допомогою рівнянь гідродинаміки. Під час моделювання виміряно швидкість середовища у нитці колекторної системи, у якої вхідним місцевим опором заглушено трійник, який змінює напрямок потоку. Для визначення цієї швидкості та зменшення її спотворюваності здійснено моделювання колекторної системи за різних довжин заглушки. Визначено довжину заглушки у місцевому опорі типу заглушений трійник, який змінює напрямок потоку, за якого зникає спотворюваність епюри швидкості потоку середовища. Одержано рівняння для розрахунку довжини нитки колекторної системи до місця, де зникає спотворюваність швидкості потоку природного газу, від довжини заглушки місцевого опору типу заглушений трійник, що змінює напрямок потоку.

Обгрунтовано можливість застосування скляних капілярних трубок (КТ) як чутливих елементів малих і мікровитрат газів. На підставі експериментальних досліджень витратних характеристик КТ проаналізовано точність різних аналітичних виразів як рівнянь витрати цих КТ. Показано можливість їх застосування як первинних вимірювальних перетворювачів малих і мікровитрат газів без індивідуального градуювання. Наведено результати досліджень динамічних властивостей газодинамічних дросельних витратомірів малих і мікровитрат газів, побудованих на базі скляних КТ, включених у плечі мостової вимірювальної схеми. Проаналізовано вплив різних чинників на динамічні властивості газодинамічних дросельних вимірювальних перетворювачів витрати (ГДВПВ). Наведено рекомендації щодо виконання міждросельних вимірювальних пневматичних камер (ВПК) ГДВПВ для забезпечення необхідних динамічних властивостей таких витратомірів. Описано методику визначення необхідного (з погляду забезпечення заданих динамічних характеристик витратомірів) співвідношення об'ємів ВПК ГДВПВ під час їх конструювання.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н763.03-049

Рубрики:

Міські системи розподіляння газу

Шифр НБУВ: Ж44046 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для високошвидкісного комп'ютерного моделювання перехідних процесів в електричних колах запропоновано використати давно відомий метод відповідності нулів/полюсів (як одну з реалізацій z-перетворення) відповідної неперервної передатної функції чи комплексного імпедансу (провідності) в області перетворень за Лапласом. Переваги цього методу показано на простих прикладах комп'ютерних моделей електричного кола першого порядку (RC-коло, яке відповідає одному дійсному полюсу) та кола другого порядку (RLC-коло, яке відповідає парі комплексно-спряжених полюсів). Одержані моделі перевірено з використанням комп'ютерних моделей, які одержані за допомогою аналітичного методу з використанням перетворення Лапласа. Метод можна використовувати в сучасних комп'ютерних програмах для аналізу стійкості електроенергетичних систем, розрахунку перехідних процесів в електричних колах та аналізу динаміки інших технічних систем.

Проаналізовано вплив прозорого покриття на ефективність комбінованого геліоколектора (КГК). Описано перспективи використання систем сонячного теплопостачання, основні їх проблеми та способи їх вирішення. Показано, що можна ефективно використовувати тепло покрівельного матеріалу будівлі. Поставлено завдання підвищити ефективність КГК. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на КГК у гравітаційній системі сонячного теплопостачання. Показано, що гофрований теплопоглинач надає змогу підвищити ефективність геліоколектора. Описано важливість захисту геліоколекторів прозорим покриттям. Cкладено матрицю планування трифакторного експерименту з урахуванням взаємодії факторів. Відображено аналітичні та графічні залежності ефективності КГК із прозорим покриттям та без нього від кутів падіння теплового потоку та його інтенсивності. Показано, наскільки змінюється ефективність КГК під час покриття його прозорим захищенням.

Описано метод визначення темпу зношення металу молольних куль (МК) кульового барабанного млина (КБМ) 370/850 (Ш-50А) пилосистем пиловугільних котлів ТПП-210А та ТПП-312 300 МВт енергоблоків теплових електричних станцій. Мета дослідження - розроблення методу визначення темпу зношення МК для КБМ, який надає змогу вести прогнозування регламентного поповнення барабана млина МК. Проаналізовано існуючі джерела, розроблено метод визначення темпу зношення МК для КБМ і проведено аналітичний розрахунок та одержано аналітичні залежності темпу зношення металу МК і на підставі цього розроблено узагальнені залежності для інших пилосистем енергоблоків ТЕС. Встановлено, що на темпи зношення МК впливає марка вугілля, що розмелюється в КБМ, режими його роботи, конструктивні особливості пилосисетми котла та інші фактори.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н762.31

Рубрики:

Кондиціонування повітря цивільних будівель і споруд

Шифр НБУВ: Ж44046 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Одним із основних параметрів, що визначає мікроклімат приміщення, є внутрішня температура у ньому, яка залежать від запроектованого зовнішнього захищення. Проаналізовано теплостійкість захищення, яка є похідною від теплозахисту будівлі, зокрема в літній період. Теплове надходження на зовнішнє огородження проаналізовано переважно з точки впливу сонячної радіації на конструкцію в літній час. Досліджено параметри, які впливають на теплостійкість захищення в літній період року, а саме: розглянуто взаємозв'язок коефіцієнта поглинання сонячної радіації матеріалом зовнішнього захищення та залежності амплітуди коливання температури на внутрішній поверхні захищення. Проаналізовано вплив швидкості повітряного потоку в липні як важливого параметра, що впливає на коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні захищення для літніх умов.

На практиці, інформація про статистичні характеристики адитивної перешкоди, є доступною лише в окремих випадках. Більш того, вхідні величини з тих чи інших причин вимірюються неточно та їх значення можна вказати з деякою непевністю. Задача ідентифікація значно ускладнюється у тих випадках, коли вимірювальний сигнал проходить через природний канал із невідомими статистичними характеристиками. Така ситуація трапляється, наприклад, під час буріння свердловин, коли осьове навантаження на долото та частота його обертання вимірюються наземними приладами. Розроблено метод побудови емпіричних моделей поліноміального вигляду для випадку, коли вхідні фактори є нечіткими величинами з відомими функціями належності гаусового типу. Показано, що за таких умов вихідна величина моделі є також нечіткою величиною та одержано відповідну функцію належності, яка є основою для формування задачі ідентифікації. Для визначення параметрів моделі з нечіткими вхідними факторами використано метод найменших квадратів, що надало змогу одержати відповідну формулу, у структуру якої входить інформація про нечіткість вхідних факторів.

Досліджено точність вимірювання температури потоку природного газу в системах його обліку. Виконано дослідження впливу теплообміну між гільзою термоперетворювача (ГТП) і стінкою трубопроводу (СТП) на точність вимірювання температури потоку газу. Запропоновано математичну модель для розрахунку додаткової систематичної похибки вимірювання температури потоку газу, зумовленої теплообміном між ГТП і СТП. Виконано порівняння результатів розрахунку цієї похибки з відповідними експериментальними значеннями. Максимальне відносне відхилення результатів розрахунку від експериментальних значень не перевищує 6 %. Проаналізовано вплив похибки вимірювання температури потоку газу на точність вимірювання витрати та кількості газу. Запропоновано заходи для мінімізації додаткової систематичної похибки вимірювання температури потоку газу та для підвищення точності обліку природного газу.