В статье представлено исследование однорядных воздухоохлаждаемых теплообменников, состоящих из биметаллических накатных алюминиевых ребристых труб с различными поперечными шагами их установки, оснащенных дополнительным интенсифицирующим устройством – вытяжной шахтой, различной высоты. Проанализирована методика обработки полученных опытных данных и представлены зависимости чисел Нуссельта от чисел Грасгофа. Проанализирована физическая картина структуры потока воздуха, проходящего через однорядный горизонтальный оребренный пучок. Установка вытяжной шахты над пучком приводит к значительному росту теплоотдачи в 2,5-3,0 раза, но при этом эффективность теплоотдачи существенно зависит от высоты вытяжной шахты, ее аэродинамического сопротивления и поперечного шага установки труб в теплообменном пучке.Для смешанноконвективного теплообмена зависимость теплоотдачи от поперечного шага установки труб имеет отличный характер по сравнению со свободноконвективным теплообменом.

В применяемых на практике методах определения аварийных режимов систем тягового электроснабжения железных дорог переменного тока используется эквивалентирование внешней сети реактансами короткого замыкания (КЗ) на вводах тяговых подстанций. Такое эквивалентирование может приводить к появлению погрешностей определения тока КЗ. Причина возникновения погрешностей связана с тем, что предложенные расчетные формулы базируются на методе симметричных составляющих при наличии однократной несимметрии в трехфазной цепи. Короткое замыкание в тяговой сети при двустороннем питании межподстанционной зоны создает двойную несимметрию, поскольку сказывается сразу на двух смежных тяговых подстанциях, и при сильной связи между ними по внешней сети возникает взаимовлияние несимметрий друг на друга.

Для определения границ применимости упрощенного эквивалентирования авторами предприняты сопоставительные расчеты аварийных режимов с помощью моделей, построенных в фазных координатах, и с применением эквивалентных реактансов внешнего электроснабжения.

Определение токов КЗ в системе тягового электроснабжения 27,5 кВ сравнительно простой конфигурации проведено в трех вариантах: по формулам «Руководящих указаний по релейной защите систем тягового электроснабжения», по полнофункциональной расчетной схеме комплекса Fazonord, учитывающей емкостные и индуктивные взаимовлияния проводов, а также по уточненной аналитической формуле. Полученные результаты показывают сравнительно небольшие погрешности при мощности КЗ, превышающей 1000 МВ·А. При небольших значениях мощности КЗ погрешность может достигать нескольких десятков процентов и становится недопустимой. 

Для повышения эффективности защиты шин 110–220 кВ предлагается применение алгоритмов, основанных на дифференциальном принципе в сочетании с методом двойной записи. Двойная запись – способ регистрации хозяйственных операций бухгалтерского учета, при котором каждое изменение состояния средств фиксируется на двух счетах, обеспечивая общий баланс. С помощью организации избыточной обработки информации о токах, измеренных на концах защищаемых объектов и сформированных в специальные матрицы, реализуется надежное функционирование дифференциальной защиты, исключая ее излишние действия при повреждениях трансформаторов тока.

В статье представлены результаты численного моделирования влияния характерных температур факела зоны активного горения на содержание (полициклических ароматических углеводородов) ПАУ, представленных бенз(а)пиреном, в уходящих газах пылеугольного котла БКЗ-75-39 ФБ. Выполнено исследование интенсивности воздействия адиабатической температуры на распределение теплообмена в топочном устройстве котлоагрегата. Установлена степень изменения поглощательной способности топочной среды в условиях влияния безразмерной температуры газов на выходе из зоны активного горения. Выполнена оценка концентраций бенз(а)пирена в пределах температурной зоны (менее 1000 К) пылеугольного факела. На основе полученных результатов определена функциональная зависимость содержания бенз(а)пирена в уходящих газах котла БКЗ-75-39 ФБ от безразмерной температуры продуктов сгорания на выходе из топочной камеры.

Рассмотрены возможности применения водорода как альтернативного источника энергии и полупродукта в химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Приведены основные способы производства водорода с подробным описанием процесса парового каталитического риформинга технологии и реактора, а также методов выделения высокочистого водорода и новых технологических решений для парового риформинга.

Разработаны основные принципы проектирования и схемные решения альтернативных систем жизнеобеспечения, принцип действия которых основан на реализации открытого абсорбционного цикла с солнечной регенерацией абсорбента. Такие системы позволяют обеспечивать: экологичность применения, уменьшение энергетических потерь, возможность комплексного жизнеобеспечения, включающего отопление, горячее водоснабжение, охлаждение и кондиционирование воздуха для жилых и производственных помещений. Количество вариантов таких схемных решений достаточно многообразно и определяется конкретными условиями решаемых задач охлаждения сред и кондиционирования воздуха. Все тепломасообменные аппараты, входящие в состав систем – двухконтурные, обеспечивающие бесконтактное охлаждение теплоносителя. Применено принципиально новое решение использовать тепломассообменные аппараты с подвижной насадкой, обеспечивающие возможность эксплуатации в экстремальных условиях (загрязненные среды, резкие колебания нагрузок), повышение предельных нагрузок, высокую поперечную равномерность (упрощение задачи масштабирования), нетребовательность к качеству распределения потоков.

Предложена схема воздушно-аккумулирующей газотурбинной электростанции (ВАГТЭ) с использованием, в период спада электрической нагрузки, абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины (АБХМ) для добавочного охлаждения сжатого воздуха в дополнительном охладителе перед воздушным аккумулятором. Проведен техникоэкономический анализ возможных вариантов изменения в составе и длительности работы компрессорного и турбинного оборудования ВАГТЭ в связи с дополнительным снижением температуры сжатого воздуха при использовании АБХМ на 10  – 20 ºС. Вариант внедрения АБХМ в схему ВАГТЭ, при котором профили компрессора и газовой турбины не меняются, а изменяется продолжительность их работы, оказывается более эффективным. 

В работе обоснована актуальность повышения точности определения значений гармонических составляющих в электрических сигналах. Показана необходимость учѐта нелинейного характера изменения индуктивности цепи для увеличения точности определения амплитудных и/или действующих значений гармонических составляющих в первичной цепи. Описаны быстродействующие алгоритмы точного определения значений гармонических составляющих. Представлены результаты натурных испытаний с использованием предлагаемых методов. Выполнено сравнение приведѐнных алгоритмов обработки вторичных сигналов.

Исследования в области анализа, расчета и оптимизации систем активного энергопотребления становятся все более актуальными, а их результаты – все более востребованными. Реализация концепции активного потребителя в интеллектуальной интегрированной энергосистеме представляет собой серьезную научную проблему, нуждающуюся в разработке соответствующего научно-методического инструментария. Определенное развитие этого направления рассматривается в настоящей статье. В ней представлена математическая модель активного потребителя, учитывающая технологические особенности, экономические интересы и релевантность его энергоснабжения. Формулируется комплекс задач оптимального управления нагрузкой активного потребителя (на примере электропотребления) и оптимальной загрузки источников энергии активного потребителя управления генерацией электроэнергии, тепловой энергии и холода с учетом наличия у потребителя нескольких собственных источников энергии. Они относятся к задачам смешанно-целочисленного линейного программирования. Приведена методика проведения вычислений с использованием разработанного методического и программного обеспечения. Исследуются основополагающие функции активного потребителя в интеллектуальной интегрированной энергосистеме в соответствии с его базовыми принципами формирования, связанными с повышением требований по обеспечению комфортных условий и качеству поставляемой энергии, развитием распределенной генерации и участием потребителей не только в получении, но и в поставке энергии в систему.  

В данной статье рассмотрен вопрос повышения эффективности парогазовой установки с одноконтурным котлом-утилизатором за счет включения в схему абсорбционного бромисто-литиевого преобразователя теплоты. 

Рассмотрены уравнения для расчета коэффициентов теплоотдачи от гладкой поверхности, полученные с применением моделей турбулентного пограничного слоя Прандтля и Дайслера. Показано, что учет возмущений в пограничном слое (шероховатость стенки, выступы, кольцевые накатки) можно выполнить параметрически за счет корректировки динамической скорости, толщины вязкого подслоя и толщины пограничного слоя. Даны результаты расчетов средних значений коэффициентов теплоотдачи (в безразмерном виде чисел Нуссельта и Стантона) и сравнение с известными экспериментальными данными.  

Проведен численный анализ процесса формирования температурных полей в результате выделения Джоулева тепла в сегменте типичной литий-ионной аккумуляторной батареи. Использовались программные пакеты ANSYS Electric и ANSYS Fluent. При математическом моделировании учитывались конвективный и кондуктивный механизмы теплопереноса и выделение тепловой энергии при прохождении электрического тока через материал пластин батареи. В результате численного моделирования установлены температуры электролита аккумулятора при прохождении токов, близких к предельно допустимым. Получены характерные распределения температур в исследуемой области. Выделен критический режим работы аккумулятора при нерегламентных токовых нагрузках.

Долговременное бесперебойное электроснабжение потребителей требует «интеллектуализации» существующих электрических сетей. Одним из этапов создания «умной» сети является оснащение воздушных линий электропередачи устройствами автоматического сбора информации о гололѐдообразовании. В статье предложен алгоритм мониторинга оледенения воздушных ЛЭП посредством онлайн-видеоизмерения габарита фазных проводов. Представлен вариант технической реализации соответствующего устройства и сделан вывод о целесообразности его применения.  

В данной работе приведены результаты опытов по изучению возможности применения кристаллогидратов хлорида кобальта для осушки трансформаторных масел. Показано, что использование кристаллогидратов хлорида кобальта для осушки трансформаторных масел приводит к их полному обезвоживанию. Это происходит за счет взаимодействия между молекулами хлорида кобальта и воды. Для определения взаимодействия хлорида кобальта с маслом и водой были исследованы спектры поглощения в видимой и ближней ИК области при комнатной температуре в кюветах толщиной 10 мм в диапазоне длин волн λ 300÷1000 нм. Показано, что независимо от количества добавленного хлорида кобальта спектры трансформаторного масла не изменяются и, следовательно, не изменяется химический состав масла. Это говорит о том, что хлорид кобальта никак не реагирует с трансформаторным маслом и в полном объеме остается на дне емкости с трансформаторным маслом. Данный метод более экономичен и менее «ресурсозатратен».

 

В статье представлен обзор современного состояния работ по комплексному использованию углеводородного сырья для энергообеспечения промышленных и коммунальнобытовых потребителей, а также генерации технологического газа. Предложена тепловая схема энергохимической установки с комбинированной выработкой энергоносителей (тепловой и электрической энергии) и технологического газа, содержащего H₂ и CO. Зарегистрирован программный продукт в виде математической модели реактора частичного окисления, который позволил оценить параметры синтез–газа при коэффициенте расхода воздуха α=0,7, степени повышения давления π_к=5 и удельном расходе водяного пара 6,5 кг/кг (N₂=35,8%; H₂O=50,2%; CO₂=5,9%; CO=2,6%; H₂=5,5% и температура 1570^оС), а также геометрические размеры аппарата D=1,3 м и L=10,8 м.

В статье на базе модернизированной физико-химической модели «идеальный газ», предполагающей наличие у него химической энергии, и теории термодинамических потенциалов произведено исследование изотермического расширения идеального газа. Рассмотрение данного явления осуществлено как для обратимого, так и необратимого вариантов развития процесса, включая и такой его крайний случай, как расширение идеального газа в пустоту. В работе выявлена и обоснована возможность исследования процесса расширения идеального газа с использованием метода термодинамических потенциалов. На основе проведѐнного анализа получены результаты, аналогичные получаемым при исследовании данных процессов традиционным способом. С другой стороны, применение «химического» и «электрохимического» методов исследования позволило увеличить арсенал средств, используемых для изотермического расширения идеального газа, и получить адекватное объяснение эффектов локального нагрева и охлаждения и ряда других явлений, имеющих место при проведении классического опыта Гей-Люссака.