Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Научно-практический рецензируемый журнал

«Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ» – это рецензируемое научное издание, на страницах которого освещаются фундаментальные и прикладные исследования, а также дискуссионные вопросы по проблемам энергетики и связанными с ней отраслями производства и науки.

Учредители журнала: Казанский государственный энергетический университет и Министерство образования РФ. Журнал зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций – ПИ № 77-7322 от 19.02.2001 г.

Международный стандартный серийный номер журнала (ISSN) – 1998-9903, а также (Online ISSN) – 2658-5456. Подписной индекс в каталоге интернет-подписки «Почта России» – П6740. Периодичностью 1 журнал в 2 месяца.

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук.

В журнале публикуются работы, соответствующие группе специальностей:

05.09.00 Электротехника

  • 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты,
  • 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы,
  • 05.09.12 – Силовая электроника,

05.11.00 Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы

  • 05.11.01 – Приборы и методы измерения (по видам измерений),
  • 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий,
  • 05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям),

05.14.00 Энергетика

  • 05.14.01 – Энергетические системы и комплексы,
  • 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы,
  • 05.14.03 – Ядерные энергетические установки, включая проектирование эксплуатацию и вывод из эксплуатации,
  • 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика,
  • 05.14.14 – Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты.

В Журнале публикуются результаты открытых научных исследований, выполняемых учеными научных учреждений, высших учебных заведений, иных организаций и граждан, ведущих научные исследования в порядке личной инициативы. Принимаются к публикации: оригинальные статьи; научные обзоры. Язык публикаций: русский, английский.

Журнал включен в систему Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), в международный подписной каталог периодических изданий «Ulrich’s Periodicals Directory». Выпуски журнала размещаются на сайте Научной Электронной Библиотеки (НЭБ).

График выхода журнала:
№1 (Январь/Февраль) – 15 марта;
№2 (Март/Апрель) – 15 мая;
№ 3 (Май/Июнь) – 15 июля;
№ 4 (Июль/Август) – 15 сентября;
№ 5 (Сентябрь/Октябрь) – 15 ноября;
№ 6 (Ноябрь/Декабрь) – 15 января.

Текущий выпуск

Том 22, № 4 (2020)
Скачать выпуск PDF

ЭНЕРГЕТИКА

3-15 32
Аннотация

Величины токов, при которых температура достигает максимального допустимого значения, являются длительно допустимыми токовыми нагрузками проводов, которые определяют пропускную способность воздушных линий электропередачи. Корректная оценка допустимых нагрузок линий электропередачи имеет важное практическое значение, так как связана с механической прочностью провода, стрелами провеса и величиной передаваемой мощности. Методические подходы к определению длительно допустимых токовых нагрузок традиционных сталеалюминевых проводов разработаны, хотя и уточняются до сих пор. В то же время для проводов нового поколения, ставшими отличным техническим решением для развития электросетевого комплекса, такие подходы не выработаны. Целью статьи является оценка возможности адаптации методики расчета длительно допустимого тока проводов традиционной конструкции к расчѐту проводов нового поколения. В статье показана математическая модель расчета длительно допустимого тока провода, которая применена для ряда сопоставимых по сечению проводников. Приводится классификация входящих в модель параметров и коэффициентов от влияющих факторов. Результаты анализа и расчета показали, что представленная в статье математическая модель может быть адаптированы для расчета значений длительно допустимого тока для проводов нового поколения при условии уточнения ряда параметров и коэффициентов, входящих в еѐ состав.

16-23 31
Аннотация

Газотурбинная установка (далее ГТУ) состоит из 5 основных частей: входное устройство, компрессор, камера сгорания, газовая турбина, выходное устройство. В данной работе в связи с отсутствием достаточно обширной информации по стационарным ГТУ, частично были использованы данные из характеристик авиационных ГТУ. На эффективность работы ГТУ влияет множество факторов, среди которых, видимо, определяющим является степень сжатия воздуха в компрессоре π К . Разумеется, степень сжатия зависит от конструктивной схемы ГТУ, вида топлива, климатических условии эксплуатации и другие. Наиболее важным эксплуатационным параметром ГТУ является полезная мощность NP и удельный расход топлива bud . В статье дан численный анализ влияния π К на NP и bud . В статье дан численный анализ влияния π К на NP и bud при вариации температуры газов на входе в турбину T3 , а также влияние других факторов, среди которых отбор части воздуха на охлаждении высокотемпературных поверхностей конструкции. Выводы были сделаны исходя из расчѐтов результаты, которых приведены в таблицах, и графиков сравнения полученных результатов.

24-31 31
Аннотация

Вопросам экономии топливно-энергетических ресурсов, а также повышения эффективности оборудования придается большое значение во всех отраслях и особенно в энергетике-основной топливо-потребляющей отрасли. Повышение эффективности работы котельных установок и в настоящее время остается актуальным вопросом. На каждой станции разрабатываются организационно-технические мероприятия по совершенствованию технологических процессов. В статье рассмотрены некоторые пути повышения эффективности котельных установок при использовании жидкого топлива. Проведены тестовые промышленные испытания очистителя форсунок на дизельном топливе в котельной установке, которые привели к следующим результатам: – получена экономия расхода топлива 8,67 %. При этом количество передаваемого тепла в сеть ЛТЦ-4 увеличилось на 5,67 %. – удельный показатель расхода топлива (отношение расхода дизельного топлива к количеству передаваемого тепла, кг/Гкал) снизился на 12,57 %, а также одновременно с показателями экономичности котлов, возрастут ресурсные показатели форсунок котлов, снизится время и уменьшатся затраты на технический осмотр форсунок.

32-42 34
Аннотация

В статье на базе новой модели идеального газа и теории термодинамических потенциалов рассмотрены изотермические и адиабатические процессы, протекающих в нѐм. Кроме того, произведѐн разбор процесса введения понятия энтропии Р. Клаузиусом, в результате чего установлены основные требования, предъявляемые им к энтропии, изменения которой наблюдаются в изотермических и адиабатических процессах, в частности, выявлено, что, если в изотермических процессах с участием одного моля идеального газа энтропия ST однозначно характеризуется величиной ST = R ln V, то при протекании процессов адиабатических, единственным требованием предъявляемым к ним является условие о взаимоуничтожении адиабат в рассматриваемом цикле Карно. В результате данного обстоятельства фактически в термодинамике используют различные «адиабатические» энтропии, а именно SA = const R ln V  и  C V ln T , а в рамках данной работы и CV, что приводит, не смотря на математически безупречное введение понятия энтропии для цикла Карно к невозможности еѐ однозначной интерпретации и, следовательно, определению еѐ физико-химического смысла даже для идеального газа. В работе введено новое понятие «суммарная» энтропия идеального газа SS = R ln V + C V , удовлетворяющая критериям Р. Клаузиуса, на базе которой установлено, что данный вид энтропии, умноженный на абсолютную температуру характеризует некий уровень потенциальной энергии системы, который может быть последовательно преобразован в работу в изотермическом обратимом процессе, при подводе соответствующего количества тепла и в соответствующем адиабатическом обратимом процессе.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

43-53 55
Аннотация

В статье рассмотрено состояние функционирования электроэнергетики Чеченской Республики. Приведены сравнительные данные по приему в сеть и полезному отпуску электроэнергии Чеченской Республики за последние годы. Рассмотрена структура суммарной трансформаторной мощности всех подстанций, а также общая протяженность линий электропередачи АО «Чеченэнерго». Изучены основные проблемы электроэнергетики Чеченской энергосистемы, которыми являются отсутствие собственных генерирующих мощностей, нехватка трансформаторных мощностей подстанций 110 и 35 кВ и высокий уровень износа основных производственных фондов электросетевого хозяйства. Рассмотрены задачи по снижению потерь электрической энергии Чеченской энергосистемы. Определены значения и причины потерь электрической энергии в разных районных электрических сетях (РЭС) АО «Чеченэнерго». Выполнен сравнительный анализ по потерям электрической энергии за последние годы. Рассмотрены вопросы, касающиеся реактивной мощности в электрических сетях. Проведен анализ по определению значений реактивной мощности в разных районных электрических сетях АО «Чеченэнерго». Предложены мероприятия, способствующие нормализации реактивной мощности и улучшению технико-экономических показателей в электрических сетях. Проведен анализ улучшения электрических схем сетей для обеспечения устойчивости и надежности электроснабжения потребителей республики. Предложена система управления и диагностирования производственным процессом, которая позволит регулировать и координировать деятельность по управлению техническим состоянием, а также надежностью энергосистемы.

54-63 30
Аннотация

Статья посвящена комплексному исследованию влияния электромагнитного поля, образованного плоской волной, определенной функцией времени, направлением падения и поляризации, с линейно нагруженной электрической сетью, состоящей из трех проводников различной длины, соединѐнных в центре. Линейная нагрузка представляет собой резисторы номиналом 50 Ом, подключенные ко всем концам электрической сети. Сеть моделируется на ЭВМ и экспериментально исследуется в гигагерцовой поперечной электромагнитной GTEM камере, позволяющей создать электромагнитное поле известного направления. Наведенное напряжение в электрической сети исследуется в частотной и временной областях. Для проведения эксперимента в частотной области как для создания электромагнитного поля внутри GTEM камеры, так и для измерения наведенного напряжения на концах электрической сети, использовался векторный анализатор электрических цепей VNA. Для проведения эксперимента во временной области при создании электромагнитного поля использовался высоковольтный генератор напряжения, а при измерении наведенных напряжений стробирующий осциллограф. Моделирование выполнено в программных комплексах LTspice – инструменте для расчѐтов электрических и электронных цепей, и Matlab. Оно также проверено на соответствие с результатами эксперимента. На основе полученных результатов автору удалось выделить основные аспекты, которые могут быть полезны при моделировании и прогнозировании электромагнитных процессов возникающих в проводниках и системах электропитания и/или передачи данных, нагруженных на линейную нагрузку.

64-78 32
Аннотация

Повышение энергоэффективности и снижение затрат на создание электротехнического комплекса автономного электроснабжения нефтедобывающего предприятия является актуальной проблемой и требует рационального решения. На каждом этапе развития электротехнического комплекса нефтедобывающего предприятия имеет место задача повышения энергоэффективности с целью сокращения удельных затрат электроэнергии на единицу объема добываемой скважинной жидкости. Оценка энергоэффективности электротехнического комплекса нефтедобывающего предприятия может определяться по классической методике согласования энергетического баланса. Задача повышения энергоэффективности электротехнического комплекса с автономной системой электроснабжения сводится к обеспечению минимума затрат на топливо при сохранении текущих объемов добычи нефти. Предложены два вида моделей электротехнического комплекса: с индивидуальным источником электроэнергии и центром генерации на базе отдельных дизель-генераторов. Представлена методика расчета энергетических параметров элементов электротехнического комплекса с установками электроцентробежных насосов и скважинных штанговых насосов, при которой повышение энергоэффективности осуществляется за счет совместной глубинной и групповой компенсации реактивной мощности и коррекции коэффициента мощности путем снижения гармонических составляющих тока. Произведено моделирование электротехнического комплекса погружного электродвигателя с целью определения величин напряжения и тока при коммутационных процессах. Проведено моделирование автономной системы электроснабжения нефтедобывающего предприятия на потери напряжения и моделирование дизель-генераторов на отклонение частоты вырабатываемого напряжения при набросе и сбросе нагрузки.

ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ

79-87 41
Аннотация

В работе исследуются псевдослучайные сигналы нелинейных динамических систем, анализируется возможность их применения в информационных системах. Рассматриваются непрерывные и дискретные динамические системы: система Лоренца, отображения Бернулли и Энона. Поскольку параметры динамических систем входят в уравнения линейно, показана принципиальная возможность линейного управления состоянием нелинейной ДС. Проводится сравнительный анализ корреляционных свойств сигналов этих динамических систем. Анализ корреляционных характеристик показал, что применение хаотических сигналов в системах связи и радиолокации позволяет значительно увеличить их разрешающую способность по дальности и, с учетом специфических свойств хаотических сигналов, позволяет обеспечить их скрытность. Представление уравнений нелинейных динамических систем в виде стохастических дифференциальных уравнений позволило получить выражение для функционала правдоподобия, с помощью которого решаются многие задачи оптимального приема сигналов. Показано, что основным этапом при обработке принятого сообщения, обеспечивающий максимум функционалов правдоподобия состоит в вычислении корреляционных интегралов между компонентами и рассматриваемых систем. Это позволило положить в основу алгоритма обнаружения корреляционный прием между компонентами сигналов. Синтезирован корреляционный приемник обнаружения и найдены рабочие характеристики приемника.

88-98 37
Аннотация

Современные тенденции развития технологий основаны на необходимости проведения экспериментальных исследований разрабатываемого оборудования в лабораторных условиях с максимальным приближением режимов работы к реальным. Такие исследования невозможны без разработки специализированных стендов с системами автоматизации процессов испытаний. Автоматизация процессов подразумевает организацию в составе стенда измерительных каналов с применением устройств аналогово-цифрового преобразования (АЦП), цифроаналогового преобразования (ЦАП), цифро-цифрового преобразования (ЦЦП) и разработку аппаратно-программного комплекса (АПК) на основе быстродействующих вычислительных устройств. В рамках проекта по созданию нового высокотехнологического оборудования специалистами ФГБОУ ВО «КГЭУ» и АО «ЧЭАЗ» разработан и создан экспериментальный стенд, предназначенный для проверки и подтверждения правильности выбранных конструктивно-схемных решений, примененных при конструировании синхронного вентильного электродвигателя (СВЭД) и станции управления штанговой скважинной насосной установкой (СУ ШСНУ). Объектом экспериментальных исследований являлись макетные и опытные образцы электроприводов станков-качалок нефти, а также их составные части: СВЭД и СУ ШСНУ. В статье рассматриваются способы организации измерительных и управляющих каналов измерительно-информационной системы экспериментального стенда, позволяющего проводить исследования образцов синхронных вентильных электродвигателей и станций управления штанговой скважинной насосной установкой в режимах, максимально приближенных к реальным полевым условиям с имитацией работы станка-качалки нефти штанговой скважинной насосной установки.

99-105 31
Аннотация

В работе рассмотрено применение арсенированных органических соединений в качестве селективных сорбентов для разделения и анализа сложных органических смесей. На основе хроматографических факторов полярности установлено, что исследуемый ряд сорбентов характеризуется высокой гидроксильной селективностью разделения анализируемых сорбатов, обусловленной наличием в структуре их молекулы арсенильного кислорода, обладающего неподеленной электронной парой. Показано, что функциональные заместители в структуре молекулы арсенированных сорбентов оказывают непосредственное влияние на хроматографические факторы полярности, значения которых увеличиваются при введении в структуру молекулы функциональных заместителей, находящихся в пара-положениифенильного кольца. Найдено, что для бензола наблюдаются относительно низкие значения хроматографического фактора полярности (х), который также повышается в пара-положении кольца. На основе пятимерного пространства и проекции на плоскость, соответствующую хроматографическим факторам полярности, выявлены арсенированные сорбенты с экстремальными характеристиками, которые обладают более высокими хроматографическими факторами полярности (у) по сравнению с известными аналогами. На основе проведенных исследований выявлено, что арсенированные сорбенты показывают высокую селективность разделения алифатических спиртов от углеводородов. Таким образом, при разработке конкретных методик анализа сложных спиртово-углеводородных смесей нами предлагается использовать арсенированные соединения в качестве селективных сорбентов, предназначенных для разделения и анализа веществ, способных в условиях газо-жидкостной хроматографии образовывать межмолекулярные водородные связи.При этом их времена удерживания являются более высокими, чем аналогичные характеристики неполярных соединений. Это позволяет разделять анализируемые компоненты с близкими временами удерживания.

106-114 40
Аннотация

Зарастание теплообменных поверхностей отложениями является важной проблемой в сфере теплоэнергетики. Так как коэффициент теплопроводности отложений имеет низкие значения, то даже незначительный их слой создает большое термическое сопротивление. Отложения на поверхностях теплообменного оборудования снижают коэффициент теплопередачи, эффективность теплообмена и приводят к существенным потерям энергии. Для восстановления расчетного режима работы требуется вывод таких теплообменников из эксплуатации и чистка загрязненных поверхностей. Снизить энергетические потери можно, если своевременно выявлять отложения на поверхностях теплообмена. В работе обсуждается метод контроля толщины отложений на теплообменных поверхностях. Метод основан на анализе параметров затухания свободных колебаний контролируемого изделия. Исследования проводились на моделях поверхности теплообменного оборудования - стальных пластинах 400х160х2 мм, с разной толщиной отложений 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 мм. При исследовании акустических характеристик с каждым типом пластины проводилось десятикратное определение частот собственных колебаний. Обработка сигналов происходит в программе, которая позволяет получать и записывать данные от звукового устройства, вычислять амплитудный спектр сигнала во временной области и возвращать его в виде величины и фазы (получение спектра частот). Для определения динамики изменения спектров использовалась ранговая сумма Уилкоксона. Проведенные исследования показали, что метод свободных колебаний позволяет определять не только наличие отложений на теплообменных поверхностях, но и их толщину.

115-122 29
Аннотация

Разработка средств измерений в области ядерного (протонного) магнитного резонанса является важнейшей задачей в химии, нефтехимии, медицине и других науках. Создание однородного магнитного поля зачастую определяет эффективность и точность конечных результатов измерений методом протонного магнитного резонанса, поэтому основной задачей данной работы является разработка магнитной системы Хальбаха на основе конструктивных задач и параметров проектируемого ПМР-анализатора. В данной работе описан процесс разработки и представлены результаты создания ряда основных компонентов магнитной системы датчика для проточного ПМР-анализатора. Произведѐн анализ различных вариантов сборок магнита Хальбаха на степень однородности распределения магнитного поля, разработана и изготовлена 3D-модель магнитной сборки Хальбаха для магнитной системы датчика ПМР-анализатора с использованием редкоземельных постоянных магнитов. Описан процесс разработки и создания кварцевого генератора по схеме Пирса требуемой частоты для приѐмо-передающей катушки магнитной системы датчика ПМР-анализатора. Результаты и опыт могут быть использованы для комплексного расчета при проектировании магнитных датчиков с высокой степенью однородности магнитного поля, а также устройств, использующих в своей основе метод протонного магнитного резонанса.

Объявления

2019-04-26

Начиная с №3-4/2019 печатная версия журнала выходит на английском языке

Уважаемы авторы и читатели журнала «Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ»! Обращаем Ваше внимание, что начиная с №3-4/2019 печатная версия журнала выходит на английском языке. Русская версия сборника будет размещена в Научной электронной библиотеке https://elibrary.ru.
Еще объявления...


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.