Использование в системах электроснабжения современных устройств и технологий позволит обеспечить потребителей качественной энергией. Особенно эффективно в этом направлении будет построение автономных систем с использованием возобновляемых источников энергии и локальных интеллектуальных сетей. Решить вопросы согласованности работы всех элементов систем и оптимального управления энергопотоками позволят методы математического моделирования.

Для оценки работоспособности и технического состояния низковольтных коммутационных аппаратов предлагается использовать сопротивление контактных соединений. Вероятность безотказной работы предлагается оценивать зависимостью сопротивлений контактных соединений аппаратов от числа переключений. В результате износа начальное значение сопротивления контактов коммутационного аппарата увеличивается и достигает критического значения, при котором происходит отказ коммутационного аппарата.  В связи с тем, что в процессе исследований наблюдаются как полные отказы контактов, так и кратковременные ‒ на время только лишь одного переключения, за отказ контакта принято превышение сопротивлением контактов порогового значения. Для магнитных пускателей, автоматических выключателей и контакторов по результатам проведенных экспериментальных исследований для достижения критического значения сопротивления аппарата принимается в среднем трехкратное увеличение начального сопротивления. При этом определение количественных характеристик эффективности функционирования осуществляется методами теории вероятности и математической статистики. Совокупность полученных количественных показателей позволяет определять фактический уровень надежности контактирования, а также расширяет возможности прогнозирования оценок работоспособности при проектировании.  В предлагаемой статье разработан метод комплексной оценки эффективности функционирования низковольтных аппаратов и выявлены законы изменения сопротивлений контактных соединений и вероятности безотказной работы низковольтных коммутационных аппаратов в зависимости от режимов эксплуатации.

Представлены результаты численного и экспериментального исследования пристенного трения и теплоотдачи в коротком цилиндрическом канале. Определены гидродинамические и тепловые характеристики нестационарного высокотемпературного газового потока. Результаты обобщены в рамках теории пограничного слоя.

В статье рассмотрены компоновочные решения электролизного цеха водородной надстройки за территорией АЭС. Для этого произведена оценка годового риска с учетом надежности и взрывопожароопасности для 1  4, 8 и 16 отдельных электролизных цехов, установленных на площадке водородной надстройки. При учете поломок оборудования, с возможными взрывами и пожарами в электролизных цехах, риск по причине пожаров и взрывов оказался в разы ниже риска, связанного с отказами оборудования. Расчеты показали, что перевод электролизных установок на повышенную производительность по водороду в случае отказа одного из электролизеров оказывается наилучшим вариантом по сравнению со снижением выработки электроэнергии на паротурбинной установке водородной надстройки.

Повысить эффективность работы солнечных энергетических установок можно путем непрерывного поворота их поглощающей поверхности в направлении Солнца. Проанализированы существующие системы поворота (слежения) за Солнцем. Рассмотрена работа воздушного солнечного коллектора настенного типа. Пластины абсорбера коллектора были расположены двумя способами – горизонтально и вертикально. Работа системы слежения коллектора с горизонтально расположенными пластинами состоит в их повороте за Солнцем по углу между направлением на него и горизонтальной поверхностью. Положение вертикально установленных пластин зависит от азимута Солнца. Рассчитано взаимное затенение пластин абсорберов двух типов при повороте в направлении Солнца. Для оценки эффективности коллектора была исследована его работа в течение двух дней в году – 1.01.2016 и 11.06.2016. Для сравнения характеристик коллектора с абсорберами разного типа была составлена его математическая модель.

Рассмотрено применение автономных электротехнических комплексов, имеющих в своем составе параллельно работающие дизель-генераторные агрегаты на основе синхронных генераторов. Описана проблема существования обменных колебаний мощности в таких технических системах. Разработана математическая модель, позволяющая проводить исследования автономного электротехнического комплекса. Получена методика построения карт зависимости амплитуды обменных колебаний мощности от зазоров люфта в контурах регулировки частоты вращения дизельгенераторов. Использование таких карт позволяет ввести рекомендации по ограничению амплитуды обменных колебаний в нормативные документы как общего характера, так и конкретно для определенных типов оборудования. Также карты дают возможность определять существующие в контуре регулирования частоты зазоры люфта по измеренным амплитудам обменных колебаний мощности.

В статье рассмотрена проблема достоверной оценки фликера при использовании источников света с разной чувствительностью к колебаниям напряжения в электрической сети. Предложен подход к совершенствованию стандартных методов оценки фликера. Дано описание и результаты использования аппаратно-программного комплекса, позволяющего проводить исследования чувствительности источников света к колебаниям напряжения.

На сегодняшний день ряд ведущих фирм работают над разработкой автопилотов. Авторы статьи предлагают дополнить систему автопилота системой контроля технического состояния автомобиля. Разработанный комплекс аппаратнопрограммного обеспечения позволяет работать с виртуальной математической моделью газового двигателя грузового автомобиля КамАЗ и может быть перенастроен под различные модификации газовых и дизельных двигателей. В то же время, с помощью этого комплекса есть возможность выявить скрытые дефекты системы управления и снизить трудоемкость процедуры калибровки. Аппаратное и программное обеспечение позволяют испытывать электронные блоки управления в стандартных и аварийных режимах работы датчиков и приводов, обеспечивая, тем самым, соответствие современным российским и международным требованиям к системам управления автомобилями.

При изготовлении, эксплуатации и проведении ремонтных работ энергетического оборудования, включающего в себя ротор, возникает дисбаланс, связанный с неуравновешенностью масс самого ротора, что приводит к возникновению переменных нагрузок на опоры и изгиб ротора. Избежать отрицательного воздействия центробежных сил возможно путем динамической балансировки ротора на балансировочных станках. На современном производстве обычно применяются балансировочные станки, работающие в резонансном и зарезонансном режимах. Однако данные режимы балансировки имеют ряд существенных недостатков, которые можно решить применением дорезонансного метода. В частности, это возможность балансировки изделий с большими начальными дисбалансами и увеличение точности балансировки.

Учитывая высокие требования к надежности энергетического оборудования, применение зарезонансного метода балансировки необходимо дополнить другими способами. Для этого разработана и спроектирована модель дорезонансного балансировочного станка для балансировки роторов и вращающихся элементов энергетического оборудования. Для моделирования балансировочного станка и ротора использовалась система автоматизированного проектирования Autodesk Inventor. 

На базе программной системы конечно-элементного анализа ANSYS проведен модальный анализ путем применения блочного метода Ланцоша. С целью выявления информативного диапазона частот, на котором следует выполнять дорезонансную балансировку ротора, рассчитаны собственные частоты колебаний 3D-моделей станины балансировочного станка и ротора ГТД-16М. 

В статье рассмотрены вопросы прогнозирования шумового загрязнения от энергетического оборудования ТЭС, промышленных котельных и т.д. С помощью программного обеспечения АРМ «Акустика» и на основе измеренных данных смоделирована акустическая модель района, подверженного шумовому воздействию энергетического оборудования. Показано практическое применение экспериментально-теоретической модели шумового поля для оценки эффективности принимаемых технических решений по снижению шума.

В статье представлены способы и установки контроля опор трубчатых стержней, применяемых в энергетическом строительстве при воздействии на них статических и динамических нагрузок. Описаны методики испытания.

Цель. В статье рассмотрена модель сверхкритической СО2 – экстракционной технологии выделения оксида этилена из его водного раствора, которая предложена для замены энергозатратного процесса десорбции. Рассмотрена возможность использования нормальных алканов в качестве модификаторов основного экстрагента. Проведен сопоставительный анализ энергозатрат экстракционной и традиционной технологий. Методы. Для моделирования процессов использована программа Hysys.  Результаты. Осуществлено моделирование экстракционного процесса выделения оксида этилена из его водного раствора с использованием в качестве экстрагента чистого и модифицированного пропаном, н-бутаном и н-пентаном сверхкритического диоксида углерода, дополненного дальнейшей очисткой и концентрированием целевого продукта. Результаты указывают на нецелесообразность использования н-бутана и н-пентана в качестве добавки к диоксиду углерода. Сопоставление трех технологических схем (традиционной и двух экстракционных с чистым и модифицированным пропаном диоксидом углерода) показывает, что энергозатраты на обогрев колонн ректификации значительно более низкие в случае СК-СО2 экстракционных технологий (традиционная технология 115 МВт, СК-СО2 экстракционня технология без добавки и с добавлением пропана, соответственно, 36 и 79 МВт), тогда как совокупные мощности насосов и компрессоров наименьшие для традиционной технологии. Но поскольку степень извлечения оксида этилена в экстракционной схеме с добавлением пропана практически равна единице (0,996), рассмотренные энергетические показатели, отнесенные к килограмму получаемого продукта, оказались наилучшими именно для этой схемы.

Работа посвящена разработке оптического устройства ‒ фазово-изотропного уголкового отражателя, который может найти применение в качестве зеркала в волоконно-оптических преобразователях. Применение фазово-изотропных элементов позволяет уменьшить влияние набега фазы светового сигнала при отражении от зеркала, установленного в конце волоконного датчика. В работе проведен анализ существующих фазовых устройств и предложено устройство, использующее реальные пленкообразующие материалы, угол падения излучения и материалы призмы.

Синтезированный образец ковеллина был исследован методами ЯКР 63,65Cu. Экспериментально определенные значения квадрупольной частоты νQ и параметра асимметрии η были использованы для изучения распределения электронной плотности в области квадрупольных ядер в положении Cu1. Обнаружено, что связь Cu-S в положении Cu1 является ионной, а щель LUMO-HOMO уменьшается с повышением температуры.

Методами рентгеновской дифракции и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, электронной оже-спектроскопии исследованы пленочные системы Pb-Se, полученные твердофазным синтезом. Установлено, что пленки являются неоднородными по структуре и составу. Исследованы спектры комбинационного рассеяния света образцов при температурах 300 и 373 К с целью изучения структурных особенностей под действием температуры.

Одним из перспективных приложений пульсационного горения является утилизация промышленных отходов. Имеется математическая модель и результаты расчета частоты и амплитуды акустических колебаний газа в устройстве типа резонатора Гельмгольца, использующем твердое топливо. В данной работе пульсационное горение рассматривается как результат взаимодействия акустических колебаний с процессом тепловыделения в зоне горения. Показано, что частота и амплитуда колебаний газа, амплитуда и фаза пульсаций скорости тепловыделения, акустическая энергия, генерируемая в зоне горения, ‒ есть взаимосвязанные величины.