Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск
Том 20, № 5-6 (2018)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-5-6

ЭНЕРГЕТИКА

3-12 121
Аннотация
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.
13-21 58
Аннотация
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.
22-28 73
Аннотация
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.
29-36 83
Аннотация

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.

37-45 142
Аннотация
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.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

46-54 70
Аннотация
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.

ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ

55-66 53
Аннотация
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.
67-74 65
Аннотация
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.
75-83 74
Аннотация

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. 

84-92 74
Аннотация
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.
93-101 80
Аннотация
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.

ФИЗИКА

102-109 54
Аннотация
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.
110-117 48
Аннотация
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.
118-128 78
Аннотация
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.
129-140 73
Аннотация

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.

141-147 74
Аннотация
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.


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


ISSN 1998-9903 (Print)