ЦЕЛЬ. Определение расчетной скорости газового потока в фильтрах грубой и тонкой очистки при различной степени загрязненности.
МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи проводились экспериментальные исследования. Для исключения погрешностей во время исследований, вызванных браком или иными причинами, использовалось по 3 образца каждого из фильтров грубой и тонкой очистки (чистого и отработанного). Для определения расчетной скорости была собрана экспериментальная установка, представленная в работе, включающая в себя воздуховод, вентилятор для нагнетания воздуха, патрубок для измерения избыточного давления перед исследуемым фильтром, отверстие для сброса воздуха, образцы фильтров, вентиляционную решетку и измерительные приборы – дифференциальный манометр testo 510i, анемометр testo 405i.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, проанализировано изменение перепада давления в воздуховоде при использовании отработанных и чистых фильтров грубой и тонкой очистки. Показано, что увеличение их эксплуатационного срока службы возможно с использованием мультивихревого сепаратора, который может быть установлен в качестве предварительной ступени очистки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Расчетная скорость газового потока при использовании фильтров грубой очистки составляет не более 2 м/с. Расчетная скорость газового потока при использовании фильтров тонкой очистки составляет не более 0,5 м/с. Сравнение различия перепада давления в воздуховоде при использовании грубых и тонких (отработанных и чистых) фильтров показывает, что в большей степени запыленному потоку подвержены фильтры грубой очистки, т.е. основная доля частиц в запыленном потоке на предприятии с окрасочными камерами представляет собой относительно крупные частицы. Гидравлическое сопротивление увеличивается в 1,58 раза.

ЦЕЛЬ. Повышение энергоэффективности работы гидроэлектростанции (ГЭС). Определение объемов теряемой тепловой энергии от оборудования ГЭС. Разработка вариантов по полезному использованию низкопотенциального тепла. Экономическая оценка предложенных вариантов. Выбор наиболее подходящего варианта использования сбросного тепла.
МЕТОДЫ. В работе использованы методы теории тепломассообмена, термодинамического анализа, технико-экономических расчетов в энергетике.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье были определены температуры теплоносителей в системе охлаждения гидрогенератора Братской ГЭС. Рассчитаны тепловые потери в размере 92,52 МВт. Подложены 3 варианта теплоснабжения объектов Братской ГЭС. Разработана оптимизированная схема теплогенерации с использованием теплонасосной установки (ТНУ). Проведен технико-экономический анализ предложенных вариантов теплоснабжения. Проведен анализ российского рынка ТНУ. Выбран к реализации экономически выгодный вариант теплоснабжения с 2 ТНУ Viesmann Vitocal 350-G Pro с объемом капвложений 34,46 млн руб. и сроком окупаемости 7,3 года.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты технико-экономических расчетов показывают целесообразность внедрения ТНУ в систему теплогенерации Братской ГЭС.

ЦЕЛЬ. Определение качественного состава отложений на внутренней поверхности трубок пароперегревателей станций Аксуская ГРЭС и ТЭЦ АО «Алюминий Казахстан», расположенных в Республике Казахстан.
МЕТОДЫ. Наиболее современным методом анализа является ИК-спектрофотометрия, которая основывается на поглощении ИК-излучения. Анализ отложений проводили на инфракрасном спектрофотометре с преобразованием Фурье компании Shimadzu IRAffinity-1S. Особенность и оправданность использования данного прибора основывается на высокой пропускной способности оптики. Дополняющей функцией является сочетание с системой динамической цифровой юстировки. В качестве мощного керамического источника излучения используется детектор DLATGS. Данный детектор является высокочувствительным и термостабилизированным.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате анализа было обнаружено, что отложения на внутренней поверхности представлены продуктами коррозии металла и термоустойчивыми гумусовыми веществами. Последние легко переходят в пар из котловой воды (перегонка с паром) и оседают на поверхности трубок. Также в качестве примесей присутствуют минеральные вещества и силикаты, которые также в небольшом количестве переходят в пар.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В результате анализа отложений в трубках пароперегревателей на станциях Аксуская ГРЭС и ТЭЦ АО «Алюминий Казахстан», расположенных в Республике Казахстан было обнаружено, что коррозионные процессы идут довольно интенсивно, поэтому в отложениях преобладают продукты коррозии. Для снижения внутреннего износа трубок необходимо корректировать ВХР, анализировать применяемые реагенты, а также произвести постадийный анализ теплоносителя на каждом этапе очистки.

ЦЕЛЬ. Цель работы заключалась в систематизации результатов работ отечественных и иностранных авторов по теплофизическим свойствам сред и веществ, участвующих в процессе получения биодизельного топлива.
МЕТОДЫ. Для измерения изобарной теплоемкости преимущественное использование отдано методам теплопроводящего и сканирующего калориметров, измерение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити. Кинематическая и динамическая вязкости измерены, соответственно, на стандартных стеклянных вискозиметрах при атмосферном давлении и по методу падающего груза.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Приведены результаты исследования широкого спектра теплофизических свойств термодинамических систем, участвующих в процессе получения биодизельного топлива в сверхкритических флюидных условиях. Внимание уделено плотности, изобарной теплоемкости, теплопроводности, динамической и кинематической вязкости как исходного сырья, так и получаемого биодизельного топлива, представленные в широком диапазоне изменения температур и давлений, включая околокритическую, а также при учете тепловых эффектов, вызванных растворением и изменением структур веществ под воздействием флюидного реагента.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Представленные данные будут необходимы на этапах проектирования и масштабирования той или иной технологии по получению биодизельного топлива, как в лабораторных масштабах, так и на промышленном уровне.

ЦЕЛЬ. Анализ парка и оценка коммутационного ресурса выключателей 10 кВ филиала ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго».
МЕТОДЫ. В работе на основе базы данных филиала ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго» был произведен анализ парка высоковольтных выключателей 10 кВ, выявлены типы применяемых выключателей, их доли в составе парка выключателей. Исследован парк выключателей по техническим характеристикам, в том числе номинальным токам и токам предельной отключающей способности в соответствии с ГОСТ Р 52565-2006 и ГОСТ 687-78, а также действующими стандартами технической организации ПАО «Россети».
РЕЗУЛЬТАТЫ. В ходе исследования было выявлено, что парк выключателей 10 кВ, установленных в распределительных устройствах подстанций с высшим напряжением 35-110 кВ филиала ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго» представлен 1833 коммутационными аппаратами, среди которых: 1197 выключателей c маломасляными дугогасительными камерами, 636 выключателей – с вакуумными, что составляет, соответственно 65% и 35% парка. При этом 1009 коммутационных аппаратов имеют номинальный ток 630 А, а 366 коммутационных аппаратов – 1000 А, 1526 единиц оборудования имеет номинальный ток отключения 20 кА. Выполнено сравнение маломасляного выключателя типа ВМП и вакуумного выключателя ВВВ с современным вакуумным выключателем серии BB/TEL с точки зрения коммутационного ресурса с целью обоснования его применения для замены указанных выключателей на конкретных линиях электропередачи.
ВЫВОДЫ. Выявление параметров парка выключателей 10 кВ позволяет разрабатывать рациональные планы по замене оборудования. Анализ коммутационного ресурса разных типов выключателей позволяет выбирать оборудование с лучшими характеристиками.

ЦЕЛЬ. Отсутствие зарядной инфраструктуры является одной из главных причин отказа от использования электромобилей в России. Решением может стать разработка мобильных установок заряда электротранспорта (МУЗЭ). Для реализации действительно конкурентоспособного продукта необходимо учесть все возможные типы зарядок электротранспорта, и не только стандартные, CHAdeMO, CCS и т.д., но и беспроводную зарядку на базе устройства индукционного зарядного (УИЗ). Поэтому цель данной работы –начальный этап разработки УИЗ, путем моделирования двух вариантов реализации блока согласования УИЗ, сравнение полученных результатов, и для выбранной схемы разработка устройства физического моделирования, разработка рабочей конструкторской документации (РКД) оснастки и инструмента для изготовления УИЗ.
МАТЕРИАЛЫ. УИЗ основан на принципе магнитной индукции, поэтому моделирование производилось для двух вариантов реализации блока согласования бесконтактной зарядки, рассчитывались частота и значение индуктивностей связанных катушек, и на базе полученных результатов сделаны выводы о оптимальном расстоянии, при котором сохраняется необходимое значение КПД. Для физического моделирования процесса бесконтактной зарядки электротранспорта разработана модель калибратора, и рассчитаны и выбраны топологии и геометрия ферритовых пластин.
РЕЗУЛЬТАТЫ. На основе моделирования выбрана схема реализации УИЗ с регулировкой емкости конденсатора и разработана конструкторская документация калибратора 6-осного для тестирования, на базе этих результатов разработана рабочая конструкторская документация оснастки и инструмента для изготовления МУЗЭ, где представлены топологии антенн и геометрия ферритовых пластин передатчика и приемника. НИОКТР выполнены в ООО «Инзарус» и ФГБОУ ВО «КГЭУ».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование УИЗ дает большие возможности для развития мобильных зарядных станций, так как увеличивает количество возможных подключений. Однако для данного оборудования критично важен КПД и расстояние, на котором возможна передача электроэнергии, без больших потерь, поэтому уже на этапе моделирования необходимо максимально точно выбрать параметры катушек, и используемую схему. Для разрабатываемой МУЗЭ определены оптимальные решения в области моделирования и тестирования УИЗ.

ЦЕЛЬ. Разработать процедуру принятия решений о выводе в ремонт оборудования в системе электроснабжения объектов нефтедобычи по критерию минимального риска. Обосновать эффективность ее практического применения в задачах управления ремонтами оборудования со стратегией «по техническому состоянию» на основе риск-ориентированного подхода.

МЕТОДЫ. При решении поставленных задач применялись: метод блок-схем для расчета показателей структурной надежности распределительной электрической сети при изменениях её оперативного состава и технического состояния элементов (оборудования), метод прогноза рисков нарушения электроснабжения в цепи каждого технологического потребителя с учетом возможности резервирования и наложения аварийного восстановления основного элемента на плановый ремонт резервного, сценарный подход для определения сценариев изменения риска отказов электроснабжения при изменениях эксплуатационного состояния схемы электрической сети.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате решения задач рассчитаны значения показателей структурной надежности исследуемой распределительной электрической сети при наиболее вероятных сценариях изменения ее оперативного состава и технического состояния оборудования, рассмотрены особенности интегральной оценки технического состояния объектов класса напряжения 6 кВ в условиях их эксплуатации. Получены функции прогноза вероятностей нарушения электроснабжения объектов нефтедобычи в зависимости от интегральной оценки их технического состояния, которые наряду с тяжестью последствий отказов позволяют прогнозировать риски.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработана вычислительная процедура, включающая математические модели и алгоритм приоритезации оборудования со стратегией «по техническому состоянию» при выводе его в ремонт на основе прогноза рисков нарушения электроснабжения потребителей. На конкретном примере произведена верификация расчетных моделей и алгоритма, показана эффективность разработанной вычислительной процедуры и ее применимость         при               решении              практических     задач     управления         ремонтами электрооборудования объектов нефтедобычи на основе риск-ориентированного подхода.

ЦЕЛЬ. Цель данной работы – усовершенствование метода вибрационного контроля активной части силового трансформатора путем фрактального анализа вибрационного его сигнала. Фрактальный анализ амплитудно-временной характеристики позволит количественно оценить степень «изрезанности» вибрационного сигнала трансофрматора. Для количественной оценки введен коэффициент фрактального анализа (КФА) на основе определения фрактальной размерности по методу Хаусдорфа-Безиковича. Для апробации разработанного метода применен бесконтактный лазерный измерительнодиагностический комплекс (ИДК) с разработанным программным обеспечением на основе LabVIEW, ImageJ и Python. Проведены экспериментальные исследования технического состояния трансформатора ТСЗ 16 на основе разработанного метода с применением бесконтактного ИДК, определен КФА обмоток и магнитопровода исследуемого трансформатора, определен уровень технического состояния для контролируемых элементов трансформатора.
МЕТОДЫ. Вибрационный метод контроля позволяет осуществлять контроль силового трансформатора во время его работы под напряжением, что позволяет перейти от плановой системы ремонтов трансформаторов к системе вывода в ремонт по текущему техническому состоянию.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Усовершенствованный метод вибрационного контроля апробирован с помощью разработанного бесконтактного ИДК, определен уровень технического состояния силового трансформатора под напряжением.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Усовершенствованный метод вибрационного контроля позволяет определять уровень технического состояния силового трансформатора под напряжением с возможностью автоматического получения решения о техническом состоянии, а также использовать статистические методы обработки и анализа полученных с трансформатора сигналов.

ЦЕЛЬ: рассмотреть проблему использования специальной ферромагнитной пасты, с помощью которой заполняются воздушные зазоры в магнитопроводе масляного силового трансформатора, с целью уменьшения его потерь, путем снижения вихревых токов в магнитопроводе. Провести опыты по определению динамики изменения высоковольтного пробоя трансформаторного масла, после добавления в него ферромагнитной пасты.
МЕТОДЫ. Для решения поставленной задачи были разработаны несколько образцов ферромагнитной пасты, отличающихся друг от друга использованием разного связующего материала для ферромагнитного порошка. Образцы были помещены в емкости на несколько дней, наполненные трансформаторным маслом. С помощью электрической установки АИМ-90, проводились замеры высоковольтного пробоя трансформаторного масла каждого образца. Благодаря такому методу, получилось определить, как влияет ферромагнитная паста на изоляционные свойства трансформаторного масла.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Для наглядности, полученные результаты всех образцов были построены на графике. Исходя из графика, стало ясно, что в некоторых образцах трансформаторного масла появилось значительное количество механических примесей, образованных от ферромагнитной пасты, что крайне пагубно повлияло на изоляционные свойства масла. Также были образцы, у которых свойства масла практически не изменились.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В качестве выводов, появилось определенное видение того, какую ферромагнитную пасту можно использовать в конструкции масляного силового трансформатора, также удалось понять, какие образцы ферромагнитных паст крайне негативно влияют на изоляционные свойства трансформаторного масла.

ЦЕЛЬ. Рассмотреть особенности расположения и общую структуру СреднеКамчатского изолированного энергоузла. Определить состав и характеристики электросетевого хозяйства Средне-Камчатского изолированного энергоузла. Рассмотреть структуру установленной электрической мощности и состав генерирующего оборудования электростанций Средне-Камчатского изолированного энергоузла. Выполнить анализ и определить основные показатели динамики потребления электроэнергии и мощности в Средне-Камчатскогом изолированном энергоузле. Выполнить анализ существующего баланса мощности и электрической энергии, определить основные технико-экономические параметры электроснабжения Средне-Камчатского изолированного энергоузла. Рассмотреть варианты развития системы электроснабжения Средне-Камчатского энергоузла, в том числе на основе ВИЭ.
МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялись методы математической обработки статистических данных и методы нормативного прогнозирования.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассмотрены вопросы по развитию сетевой инфраструктуры и генерирующих мощностей, обеспечению долгосрочного и среднесрочного спроса на электрическую энергию и мощность, формирования стабильных и благоприятных условий для привлечения инвестиций в строительство объектов электроэнергетики Средне-Камчатского изолированного энергоузла. На основе анализа энергетической структуры изолированного энергоузла и динамики электропотребления, рассчитаны действующий и перспективный балансы электроэнергии и мощности в Средне-Камчатском изолированном энергоузле.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Обеспечение надежного и эффективного электроснабжения удаленных энергетически изолированных территорий, является актуальной задачей, так как любой сбой в изолированной системе приводит к возникновению опасных кризисных явлений и существенным экономическим потерям. Представленная комплексная оценка состояния электроэнергетики в изолированном Средне-Камчатском энергоузле позволяет спрогнозировать перспективы ее развития в рамках общего развития электроэнергетического комплекса Камчатского края.

ЦЕЛЬ. Исследовать процесс горения двух углей разной степени метаморфизма и их смесей с применением термогравиметрического анализа, основанного на изменении массы и скорости изменения массы в процессе нагрева топлив. Определить основные характеристики топлив и процесса горения (температуры воспламенения и выгорания коксового остатка). Провести качественный анализ поверхности топливных частиц двух разных углей с помощью сканирующей электронной микроскопии на наличие пор и трещин. Определить склонность к шлакованию угольных смесей.
МЕТОДЫ. При решении поставленных задач применялся термогравиметрический метод, электронный метод и метод расчета, на основе проведенного валового химического анализа минеральной части углей и их смесей.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье представлен краткий обзор по сжиганию непроектных топлив на теплоэлектростанциях. Приведены результаты технического и элементного анализа черногорского каменного угля и балахтинского бурого угля. Описана методика определения температуры воспламенения и выгорания коксового остатка. Представлены термограммы процесса горения двух углей разной степени метаморфизма и их смесей. Определены основные характеристики их горения. Показан качественный анализ поверхности топливных частиц на наличие пор и трещин. Проведен расчёт склонности к шлакованию угольных смесей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. И черногорский и балахтинский уголь имеют высокий выход летучих веществ и среднюю теплоту сгорания. По степени метаморфизма отличаются незначительно, показатели их технического и элементного анализа близки по своим значениям. Термогравиметрический анализ показал более раннее воспламенение балахтинского бурого угля по сравнению с черногорским каменным углем. При увеличении доли балахтинского угля в угольной смеси профиль кривых горения смещается в область более низких температур. Добавление 25% балахтинского угля снижает температуру воспламенения черногорского угля на 16%, с увеличением доли балахтинского угля в смеси температура воспламенения не изменяется. Расчет склонности угольной смеси к шлакованию применяя основные оксиды, содержащиеся в минеральной части золы исследуемых углей, показал, что балахтинский уголь имеет высокую склонность к шлакованию топочных экранов в отличие от черногорского каменного угля, поэтому увеличение массовой его доли в угольной смеси увеличивает склонность к шлакованию топочных экранов.

На основе произведенного статистического анализа публикаций и патентов, расположенных в базе РИНЦ, по ключевым словам, «экзоскелет», «антропоморфный робот», «бионический протез» установлен интерес к теме исследования, выраженный в значительном росте публикаций в последние годы. Выявлено, что большинство моделей используют абсолютно твердые звенья в виде стержней.
ЦЕЛЬ. Выявление и исследование проблем, возникающих при моделировании робототехнических систем антропоморфного типа.
МЕТОДЫ. Использованы методы математического моделирования, анализа, сравнения с биологическим прототипом, робототехники, теоретической механики, электромеханики.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Рассмотрена проблема точности моделирования стержневыми робототехническими системами с абсолютно твердыми звеньями, звена опорно-двигательного аппарата человека. Вычислена относительная погрешность точности аппроксимации стержнями конечности человека, сделан вывод о существенной погрешности при моделировании звеньев. Рассмотрена проблема оценки влияния вращающегося ротора электродвигателя на модель механизма. Далее рассматривается модель с учетом вращающегося ротора и редуктора. Установлено, что при моделировании стержнями антропоморфных механизмов, возникает проблема необходимости учета динамики приводов. Предложена электромеханическая модель звена с двигателем постоянного тока. Установлен значительный рост затрат энергии при движении звена, в сравнении с моделью идеального шарнира, в котором создается требуемый управляющий момент, что представляет проблему. Предлагается частичное решение выявленных проблем с помощью модели звена переменной длины, содержащего три участка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Исследование позволило выявить проблемы, возникающие при моделировании опорно-двигательного аппарата человека стержневыми робототехническими электромеханическими системами с абсолютно твердыми звеньями.

ЦЕЛЬ. Разработать новые методы экспресс-контроля характеристик скважинной жидкости и нефти, в частности асфальтено-смол и парафинов (АСП). Задача актуальна, поскольку из-за ухудшения свойств нефтирост АСП сопровождается явлением возникновения асфальто-смолисто-парафиновых отложений, что приводит к осложнениям добычи нефти, увеличению расхода энергии и износу оборудования. Разработать технологию и установку удаления АСП из нефти воздействиями физических полей.
МЕТОДЫ. Для разработки методик измерения физико-химических свойств нефти использовался метод ядерного (протонного) магнитного резонанса (ПМР), являющийся неконтактным и не требующим подготовки пробы. Для удаления АСПиз нефти использовались: вращающееся магнитное поле, неоднородные переменные электрические и центробежные поля, отстой водонефтяной эмульсии.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны методики экспресс-контроля концентраций АСП), воды и дисперсного распределения капель воды в водонефтяной эмульсии. Получены экспериментальные соотношения между концентрациями асфальтено-смол, парафинов и временами спин-спиновой релаксации, позволяющие по параметрам ПМР определять характеристики нефти. Теоретически обоснована технология удаления АСПиз нефти; описаны силы, действующие на капли водного раствора реагентов с АСП,во вращающемся магнитном и неоднородных переменных электрических полях. Разработана структурно-функциональная схема установки для удаления АСПиз нефти, управляемая от разработанного релаксометра ПМР. Произведен расчет источника вращающегося магнитного поля, его оптимизация, физическое и математическое моделирование работы в MatlabSimulink.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Обзор методического и приборного оснащения нефтяных месторождений показал, что контроль АСП осуществляется в лабораториях и длительны по времени, инструментальный метод определения и удаления АС отсутствует. Получены экспериментальные уравнения для измерения концентраций асфальтено-смол в диапазоне 0-30% с относительной погрешностью »± 2 %, концентраций парафинов в диапазоне 0- 30% с относительной погрешностью»± 3 % и дисперсного распределения капель в диапазоне 0-20 мкм с абсолютной погрешностью gП»±1 мкм, предложено устройство для очистки нефти от АСП с управлением от ПМР-анализатора.

ЦЕЛЬ. Разработка лабораторного стенда воздухо-аккумулирующей электростанции и расчет ее режимов работы с использованием программных пакетов Aspen HYSYS и ANSYS.
МЕТОДЫ. Авторами была разработана экспериментальная установка воздушно-аккумулирующей электростанции мощностью 1 кВт. Принцип действия установки заключается в закачивании компрессором сжатого воздуха в ресивер, с последующем выпуском воздуха из ресивера в детандер оригинальной конструкции, который вырабатывает электрическую энергию.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В процессе разработки опытного образца были изготовлены 4 шестерни из различных конструкционных материалов: нержавеющая сталь марки AISI 304, латунь марки ЛС59-1 и полиацеталь марки ПОМ-С. В ходе сборки, притирки и обкатки опытным путем было установлено, что оптимальным решением с точки зрения антифрикционных характеристик, прочности и большего ресурса является применение шестерен из полиацеталя. Для моделирования режимов работы лабораторного стенда была составлена модель в программном пакете Aspen HYSYS. Необходимость в динамической модели возникла для моделирования процесса разгрузки ресивера. Представлен график изменения расхода воздуха на входе в детандер в зависимости от положения регулирующего клапана.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. К плюсам применения ВАЭС в качестве способа аккумулирования электрической энергии можно отнести высокую маневренность и работу в широких диапазонах температуры и давления, что делает такие электростанции более дешевыми и долговечными. ВАЭС аккумулирует энергию в форме сжатого воздуха, который в дальнейшем идет на выработку электроэнергии во время пиков нагрузки.