ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ данного исследования заключается в установлении технологических показателей выбросов бенз(а)пирена в атмосферу для оценки степени негативного влияния энергетических предприятий на окружающую среду и разработке на этой основе первичных (воздухоохранных) мероприятий, проведении инвентаризации выбросов загрязняющих веществ, сбора и подготовке исходной экологической информации для эффективной реализации в отечественной теплоэнергетике принципов технологического нормирования выбросов.
ЦЕЛЬ. Рассмотрены технологические особенности образования полициклических ароматических углеводородов, в частности, бенз(а)пирена в топках энергетических котлов, сжигающих органическое топливо.
Определены режимные факторы, значительно влияющие на интенсивность образования бенз(а)пирена как наиболее канцерогенной и мутагенной примеси в дымовых газах. В рамках внедрения принципов технологического нормирования загрязняющих маркерных веществ энергетические предприятия должны определять массовую эмиссию высокотоксичных продуктов сгорания для улучшения экологических показателей топочных процессов и установления технологических показателей выбросов.
МЕТОДЫ. Определение массовых выбросов полициклических ароматических углеводородов выполнено с применением методов математической статистики, обработки экологической информации, системного анализа данных и обработки полученных результатов.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны аналитические выражения для определения содержания бенз(а)пирена в продуктах сгорания каменного угля и антрацита. Определены значения массовых выбросов бенз(а)пирена для проведения инвентаризации и обоснования технологического нормирования канцерогенных и мутагенных веществ на энергетических
предприятиях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты рекомендуется использовать для предварительной оценки содержания бенз(а)пирена в дымовых газах котлов на энергетических предприятиях на стадии сбора и подготовки информации для введения технологического нормирования высокотоксичных веществ и оценки технологических показателей выбросов.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Поддержание требуемого уровня энергетической безопасности (ЭБ) и надёжности топливо- и энергоснабжения является одной из приоритетных задач при управлении топливно-энергетическим комплексом (ТЭК). При функционировании ТЭК возможна реализация различных угроз, которые могут приводить к нарушению надёжности топливоснабжения и энергоснабжения и появлению дефицита различных видов энергоресурсов. Для оценки уровня энергетической безопасности рассматриваются подходы формированию математической модели ТЭК, объединяющей все отрасли энергетики. Несмотря на сопряжённые с энергетической трансформацией тенденции перехода на низкоуглеродные источники энергии, тепловые электростанции остаются одним из основных источников тепло - и электроэнергии. Из-за способности вырабатывать большие объемы тепловой энергии только ТЭС способны быть источником централизованного энергоснабжения крупных территорий. В связи с этим при моделировании ТЭК необходимо разработать математические модели ТЭС, которые будут корректно отражать технологические процессы, влияющие на надёжность энергоснабжения.
ЦЕЛЬ. Разработка математических моделей тепловых электростанций с учётом взаимодействия электроэнергетической, теплоснабжающей и топливной систем в рамках работы топливно-энергетического комплекса для исследования энергетической безопасности и надёжности топливоснабжения и энергоснабжения.
МЕТОДЫ. В качестве методов используется математическое моделирование зависимостей расхода топлива от электрической и тепловой нагрузки на тепловых электростанциях. Для получения аналитических зависимостей была проведена аппроксимация расходных характеристик тепловых электростанций методом наименьших квадратов.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В рамках работы были получены аналитические зависимости потребления топлива от тепловой и электрической нагрузки для различных видов тепловых агрегатов. Для всех рассмотренных паровых турбин были получены линейные зависимости количества теплоты, подводимого к турбине, от ее нагрузки (электрической и / или теплофикационной в зависимости от типа турбины). Для котлоагрегатов была проведена аппроксимация зависимости КПД от тепловой нагрузки. По результатам аппроксимации принята линейная зависимость. Для газотурбинных установок проведена аппроксимация зависимости КПД от нагрузки, по результатам которой получен полином второго порядка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В работе исследовалась задача математического моделирования взаимосвязанной работы топливной, теплоэнергетической и электроэнергетической систем в рамках функционирования ТЭК. Получены аналитические зависимости для разных типов генерирующего оборудования, включающего в себя котлоагрегаты, паровые турбины и газотурбинные установки. Полученные зависимости необходимы для анализа энергетической безопасности и надежности топливоснабжения и энергоснабжения. Модели тепловых электростанций, представленные в работе, являются наиболее пригодными для анализа энергетической безопасности и надежности топливоснабжения и энергоснабжения, так как они дают необходимую точность расчетов и учитывают специфику различного генерирующего оборудования, не опускаясь при этом на уровень микропараметров.
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время все большее применения получили безударные системы запуска высоковольтных электродвигателей. Эти системы ограничивают значения пусковых токов, а также устраняют знакопеременные колебания электромагнитного момента двигателей.
ЦЕЛЬ. Разработка мероприятий по повышению технического ресурса электрооборудования мощных оросительных насосных станций на основе применения систем плавного пуска для высоковольтных электродвигателей.
МЕТОДЫ. В ходе исследования были использованы методы анализа технологических процессов насосных станций, методы математического и компьютерного моделирования систем электропривода.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны компьютерные модели для исследования режимных характеристик асинхронных и синхронных электроприводов насосных станций при прямом и плавном пуске электродвигателей. Предложена система безударного пуска высоковольтных электродвигателей оросительных насосных станций первого подъема на основе инвертора тока.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Надежность и долговечность работы электрооборудования зависит, в первую очередь, от технического ресурса, который определяется рядом факторов. Основными факторами, влияющими на технический ресурс электрооборудования крупных оросительных насосных станций, являются переходные режимы, возникающие при запуске насосных агрегатов. Предложенная в данной статье система плавного пуска высоковольтных электродвигателей оросительных насосных станций, позволяет устранить негативное воздействие переходных режимов на работу электрооборудования и, тем самым, повысить технический ресурс и надежность системы электроснабжения насосной станции в целом.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Следящие электроприводы, функционирующие при неизвестном заранее законе изменения задающего воздействия и обеспечивающие воспроизведение выходной координатой данного закона, находят применение в робототехнических и мехатронных системах, станках, системах автоматического контроля и дистанционной передачи информации, радиолокационных станциях, установках наведения и т. п. Эксплуатация следящих электроприводов зачастую протекает в условиях нестабильности параметров элементов электропривода, и корректирующие устройства, синтезированные классическими методами теории управления, не справляются с обеспечением заданной точности воспроизведения входного сигнала и необходимого качества переходных процессов.
ЦЕЛЬ. В этой связи важной и актуальной задачей является синтез системы активной коррекции с нестационарным регулятором, обеспечивающим за счет алгоритма самонастройки коэффициентов требуемые качество и точность процесса управления.
МЕТОДЫ. При решении данной задачи применялись методы идентификации параметров на основе градиентного алгоритма и численного интегрирования уравнений динамики объекта исследования, реализованные средствами программной среды MatLab.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе решается задача синтеза алгоритма самонастройки коэффициентов корректирующего устройства следящего электропривода на основе идентификационного подхода. Идентификация параметров осуществляется путем беспоискового градиентного алгоритма при минимизации невязки между объектом исследования и его инверсной моделью, а также восстановлением коэффициентов дифференциальных уравнений с помощью интегрирования и соответствующих вычислительных процедур. Электропривод с отрицательной обратной связью по положению настроен на оптимум по модулю с пропорциональным регулятором, коэффициенты которого определяются идентифицируемыми параметрами. Алгоритм самонастройки состоит в вычислении корректирующего коэффициента нестационарного П-регулятора и формировании мультипликативного канала замкнутого контура активной коррекции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Моделирование электропривода в программной среде MatLab показало высокую точность и быстродействие процесса идентификации параметров в условиях широкого диапазона их изменения. При формировании контура активной коррекции необходимым требованием является разграничение цикла идентификации и цикла самонастройки, позволяющее избежать сингулярных возмущений и снизить резонансные явления при работе параметрически инвариантного электропривода. Разработанный метод активной коррекции при априорно известной и неизменной структуре модели объекта исследования позволяет обеспечить сохранение требуемой точности и качества функционирования электропривода в условиях параметрических возмущений при допустимых отклонениях точностных и качественных показателей. Реализация метода не требует дополнительного оборудования, организации специальных тестовых сигналов, существенных вычислительных затрат. Метод синтеза параметрически инвариантного электропривода может применяться для разработки робастных систем управления нестационарными объектами, в том числе при невыполнении гипотезы квазистационарности.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Надёжность электроснабжения потребителей зависит от надёжности всех элементов системы электроснабжения, в том числе устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА). Знание современных значений показателей надёжности различных устройств позволяет учитывать их при проектировании РЗиА, выбирая более надёжные устройства, выявлять недостатки средств РЗиА и выполнять работу по устранению.
ЦЕЛЬ. В связи с недостаточностью открытых данных о современных значениях показателей надежности устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА) электрических сетей 10-110 кВ, актуальным является вопрос их определения на примере энергосистем различных регионов.
МЕТОДЫ. Авторами приведены и проанализированы официальные статистические данные по количеству аварийных отказов, ложных и правильных срабатываний устройств релейной защиты и автоматики в электросетевой организации – филиале ПАО «Россети Центр» – Орелэнерго» за 2013-2021 годы.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В ходе исследования были определены численные значения следующих показателей надежности устройств релейной защиты и автоматики: поток отказов и частота излишних срабатываний. Устройства релейной защиты и автоматики, для которых были определены показатели надежности, применяются для реализации дуговой защиты, максимальной токовой защиты, автоматического повторного включения, дифференциальной защиты шин и трансформатора, поперечной направленной дифференциальной защиты, газовой защиты трансформатора, дифференциально-фазной защиты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Установлены значения потока отказов для разных типов реле и микропроцессорных устройств РЗиА, например, для электромеханического реле типа ДЗТ-11, используемого для реализации дифференциальной защиты трансформаторов с высшим напряжением 110 кВ, поток отказов составляет 0,2 год-1/ТОО гит., а частота излишних
срабатываний - 22,22 год-1/ТОО шт. Сделаны выводы, о необходимости мероприятий по регулированию уставок и техническому обслуживанию устройств различных типов.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Актуальной задачей является повышения надежности и качества электроснабжения. Очень часто сбои в работе обусловлены повреждением воздушных и кабельных линий. Традиционно достаточно большое количество нарушений приходится на долю распределительных электрических сетей. Для надежного функционирования энергосистем и бесперебойного электроснабжения потребителей необходимо в короткие сроки выявить и устранить неисправности для минимизации ущерба. Таким образом, необходим метод для эффективного, точного и надежного определения места повреждения? необходим как для энергетических компаний, так и для потребителей. Для решения данной проблемы необходимо оперативное получение информации о состоянии распределительной эклектической сети.
ЦЕЛЬ. Сокращение времени поиска места повреждения в электрических сетях, снижение ущерба от простоя за недоотпуск электроэнергии путем анализа существующих методов определения места повреждений на линии электропередачи и разработки метода его оперативного выявления в электрических сетях.
МЕТОДЫ. Основой данного метода является предварительный теоретический расчет токов короткого замыкания в различных сечениях линии электропередачи. На основе полученных в результате расчета величин осуществляется сравнение измеренных значений токов коротких замыканий с данными величинами, на основании чего и происходит определение места повреждения линии. Разработан алгоритм поиска левой и правой границы значения тока короткого замыкания в упорядоченном массиве статистических данных.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Предлагается метод оперативного определения места короткого замыкания, в основе которого лежит использование массива данных теоретически рассчитанных токов короткого замыкания. Представленный алгоритм способен точно определить координаты места короткого замыкания в электрических сетях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенный метод определения места повреждения линии электропередачи позволяет повысить оперативность определения точки короткого замыкания и тем самым снизить время на устранение аварии, следовательно, экономические потери от недоотпуска электроэнергии. Основой данного метода является предварительный теоретический расчет токов короткого замыкания в различных сечениях линии электропередачи. Благодаря последующему осуществлению сравнения измеренных значений токов коротких замыканий с величинами расчетных значений происходит определение места повреждения линии электропередачи. Представленный алгоритм разработан для точного определения координат места короткого замыкания, что позволяет существенно сократить время поиска и повысить точность определения места повреждения в диапазоне от 100 до 150 м независимо от длины линии электропередачи, что значительно сокращает время поиска повреждений одновременно с решением задачи по уменьшению временем простоя, а также минимизации ущерба как для гарантирующих поставщиков в лице электросетевых компаний, так и для потребителей в лице промышленных, сельскохозяйственных предприятий.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Любое устройство, когда повышается его температура, со временем теряет свою работоспособность, силовые трансформаторы так же. Проблемы перегрева и изоляции являются основными факторами, которые влияют на рабочее состояние силовых трансформаторов. Таким образом, исследование имеет высокую актуальность и прикладную востребованность, потому что нагрев элементов силовых трансформаторов, особенно на территории Сирийской Арабской Республики, может достигать 46 °С. Мониторинг состояния силовых трансформаторов имеет определяющее значение при исследовании показателей надежности и безопасности в энергосистеме. Термическое напряжение является одним из основных параметров, который необходимо контролировать. Резкие колебания температуры обмотки трансформатора, масла, изолирующей среды и т. д. влияют на условия эксплуатации, срок службы и безопасность эксплуатации трансформаторов.
ЦЕЛЬ. Целью является определение вида функциональных зависимостей температуры нагрева обмоток и масла силовых трансформаторов от их загрузки.
МЕТОДЫ. Определение вида функциональных зависимостей изменения температуры обмоток и масла силовых трансформаторов с использованием методов статистической обработки данных, аппроксимирующих функций и оценкой их достоверности.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны аппроксимирующие функции основных температурных параметров элементов силовых трансформаторов - функция температуры среднего перегрева обмотки сверх температуры масла; функция температуры среднего перегрева масла сверх температуры охлаждающего воздуха; функция температуры перегрева масла сверх температуры охлаждающего воздуха; функция температуры перегрева наиболее нагретой точки сверх температуры охлаждающего воздуха. Определены коэффициенты детерминации полученных функций температуры среднего перегрева обмотки и средней ошибки аппроксимации. В результате исследований установлено, что полиномиальная функция является наиболее достоверной. Разработанные зависимости могут быть использованы для практического применения, для оценки и анализа температуры нагрева масла и обмоток трансформаторов при известной их загрузке, а также для управления режимами эксплуатации электрооборудования и потребителей электроэнергии систем электроснабжения.
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА
АКТУАЛЬНОСТЬ. Одним из важнейших ожидаемых эффектов цифровизации объектов электросетевого комплекса РФ является повышение уровня надежности его функционирования. В этой связи исследования и разработки в указанном направлении несомненно актуальны.
ЦЕЛЬ. Предложить математическую модель для мониторинга опасных развивающихся дефектов в силовых маслонаполненных трансформаторах, отвечающую свойствам предиктивности и адаптивности. На базе модели реализовать алгоритм принятия решений по длительной надежной эксплуатации трансформаторов.
МЕТОДЫ: При решении задач применяются методы статистической теории распознавания образов, корреляционного анализа и байесовской классификации, обеспечивающие высокую достоверность диагностических оценок, обоснованность и эффективность принимаемых эксплуатационных решений.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Получена и верифицирована предиктивная модель в виде корреляционной функции признака дефектного состояния трансформатора от значений его электрической нагрузки. Сформировано дерево событий, восстанавливающее причинно-следственные связи между результатом мониторинга трансформатора, признаком дефекта и принимаемым эксплуатационным решением. На основе дерева событий и критериев диагностической оценки реализован управляющий алгоритм, с помощью которого выполнены расчеты, подтверждающие эффективность предложенного подхода.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Продемонстрирована возможность эффективного применения разработанной модели распознавания дефектов и управляющего эксплуатационного алгоритма в качестве инструментов технологии промышленного интернета вещей, в частности, при организации дистанционного диагностического мониторинга маслонаполненного трансформаторного оборудования на подстанциях района распределительной электрической сети.
АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время, наряду с первоначальной областью применения технологии синхронизированных векторных измерений (СВИ), связанной с системами мониторинга переходных режимов (СМПР), все больше внимания уделяется расширению сферы применения указанной технологии. Цифровые подстанции (ЦПС) являются одним из мест генерации сигналов СВИ для СМПР, одновременно эти СВИ предлагается использовать для целей релейной защиты и автоматики на самой ЦПС, что облегчит построение централизованных систем релейных защит на ЦПС.
ЦЕЛЬ. Рассмотреть вопросы применения технологии СВИ на ЦПС четвертого типа, в качестве замены сигналов Sampled Values (SV). Рассмотреть дополнения к стандартному набору сигналов СВИ, необходимые для работы различных релейных защит на цифровой подстанции. Выполнить анализ точности расчета СВИ при изменении частоты контролируемого тока и напряжения относительно номинального значения, при появлении в измеренном сигнале высших гармоник. Разработать методику предвычислений для алгоритмов релейной защиты. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод расчета полной погрешности измерения СВИ TVE (Total Vector Error) – величина, характеризующая отклонение амплитуды и фазы измеренного вектора от их заданных значений.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, рассмотрены особенности работы ЦПС четвертого типа, необходимый набор сигналов СВИ для работы релейной защиты. Произведен расчет погрешности измерения СВИ при отклонении частоты сети от номинального значения, при наличии высших гармоник. В данной статье предложен метод предвычислений для алгоритмов релейной защиты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование сигналов СВИ с необходимыми дополнениями для работы релейной защиты снижает нагрузку на цифровую сеть ЦПС, упрощает работу алгоритмов релейной защиты. Расчеты показали, что погрешности измерения СВИ не превышают нормативных значений. Предлагаемые методы предвычислений позволяют ускорить работу алгоритмов релейной защиты.
МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
ЦЕЛЬ. Цель данной работы – усовершенствование метода вибрационного контроля силового трансформатора за счет применения фрактального анализа амплитудно-временного сигнала. Фрактальный анализ амплитудно-временной характеристики позволит количественно оценить степень «изрезанности» вибрационного сигнала трансофрматора, связанной с дефектом. Для количественной оценки введен коэффициент фрактального анализа (КФА) на основе определения фрактальной размерности по методу Хаусдорфа-Безиковича. Для апробации разработанного метода применен бесконтактный лазерный измерительно-диагностический комплекс (ЛКИК) с разработанным программным обеспечением на основе LabVIEW, ImageJ и Python. Проведены экспериментальные исследования трансформатора ТСЗ 16 с использованием разработанного метода и ЛКИК. Определен КФА обмоток и магнитопровода исследуемого трансформатора, уровень технического состояния для контролируемых элементов трансформатора.
МЕТОДЫ. Усовершенствованный метод контроля позволяет повысить точность контроля 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 ЛКИК, 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.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Среди различных методов оценки технического состояния энергетического оборудования важное место занимает вибродиагностика. Поэтому улучшение качества аппаратурного обеспечения проведения вибродиагностики имеет в настоящее время чрезвычайно важное значение.
ЦЕЛЬ. Разработать вибродатчик с новым принципом действия для систем технической вибродиагностки энергетического оборудования, а также теоретически обосновать работоспособность предложенного
датчика.
МЕТОДЫ. При решении поставленной цели применялись основные положения теории вибродиагностики.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработана конструкция датчика виброускорения, особенность которой состоит в том, что его возбуждение осуществляется посредством конструктивных конденсаторов связи, первый электрод которых выполнен в виде металлического разрезного тонкостенного цилиндра, роль вторых электродов выполняет нижний ряд обмотки каждой измерительной катушки, а функцию инерционного элемента выполняет экран в виде металлического кольца, закрепленного на подвесе в виде мембраны. На базе электрической схемы замещения датчика выполнено теоретическое обоснование его работоспособности и эффективности. Разработаны варианты схемотехнических решений первичного и вторичного измерительных преобразователей измерительного устройства для систем вибродиагностики. Первичный измерительный преобразователь содержит непосредственно датчик виброперемещений, источник синусоидального напряжения, входной дифференциальный измерительный усилитель и аналоговый фильтр, содержащий узкополосный фильтр, широкополосный усилитель и буферный усилитель. Вторичный измерительный преобразователь содержит квадратурный детектор информационных сигналов, выходной буферный усилитель и формирователь квадратурного опорного напряжения. Предложена также блок-схема аппаратного решения системы регистрации виброускорения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанный датчик обладает улучшенными выходными показателями и может быть использован не только для виброконтроля энергетического оборудования, но и для измерения механических колебаний в системах технической диагностики различных других машин и механизмов, а также для задач спектральной сейсморазведки.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Фенолы являются одним из основных загрязнителей водной среды и оказывают негативное влияние на организм человека. Поэтому их определение на сегодняшний день является актуальной проблемой.
Целью данной работы является определение содержания фенолов в водной среде газохроматографическим методом с использованием различных сорбционных материалов.
Для этого необходимо рассмотреть некоторые особенности газохроматографического метода контроля содержания фенолов в водной среде с использованием различных сорбционных материалов. На основе детального литературного обзора показать, что фенолы и их производные относятся к высокотоксичным веществам, обладают низкими значениями норм ПДК, оказывают негативное влияние на организм человека, что обуславливает необходимость их контроля в водной среде.
МЕТОДЫ. Для определения фенолов в водной среде экспериментальную часть работы проводили на газо-жидкостном хроматографе Кристаллюкс-4000М с пламенно-ионизационным детектором и насадочными колонками, заполненными различными сорбентами, в качестве которых применяли полиэтиленгликоль-1500, SE-30 и арсенированный полиэтиленгликоль ПЭГ(Аs).
РЕЗУЛЬТАТЫ. Для газохроматографического разделения фенолов и их производных использованы различные по физико-химической природе сорбционные материалы. Установлено, что наиболее оптимальным сорбентом, на котором разделяются практически все фенолы и их производные, является полиоксиэтилен бис арсенат, молекула которого содержит две арсенильные группы, способные вступать в межмолекулярные взаимодействия с анализируемыми сорбатами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведено экспериментальное исследование содержания фенолов в водной среде с использованием газо-жидкостного хроматографа Кристаллюкс-ТОООАТ. Определены характеристики удерживания фенолов на различных по физико-химической природе сорбционных материалах. Показано, что наиболее полное разделение индивидуальных компонентов производных фенола осуществляется на сорбенте, приготовленном на основе полиоксиэтилен бис арсената, что объясняется наличием в структуре его молекулы неподелённых электронных пар атомов кислорода, способных вступать в межмолекулярные взаимодействия с гидроксильной группой фенолов. Установлена линейная зависимость логарифма относительного удерживаемого объёма фенолов от их дипольных моментов и показателя преломления. Отклонение от указанной зависимости наблюдается для фенолов, имеющих функциональные заместители в орто-положении бензольного кольца. Это объясняется электронным эффектом, приводящим к стерическим затруднениям при межмолекулярном взаимодействии в системе сорбент - сорбат. На основе проведенных теоретических исследований удалось полностью разделить индивидуальные компоненты фенолов, особенно имеющие близкие температуры кипения, что было апробировано на практике при контроле содержания фенолов в иловых отложениях бассейна реки Волга. Указанную методику газохроматографического анализа возможно использовать в системе экологического мониторинга водных экосистем.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
АКТУАЛЬНОСТЬ работы заключается в установлении взаимосвязи производственного травматизма при онлайн-мониторинге в электросетевой компании с воздействием опасных производственных факторов, так как они являются причиной аварий, несчастных случаев и других профессиональных рисков работников и утраты их здоровья. Для этого необходимо разработать методы причин, характера и применение систем предупреждения и локализации несчастных случаев, аварий.
ЦЕЛЬ. В статье рассмотрены возможные решения актуальной проблемы – анализ и определение причин производственного травматизма и профессиональной заболеваемости в электроэнергетике, оценка профессиональных рисков работников и утраты здоровья работников на опасных производственных объектах, а также недостаточное внимание работодателей к реконструкции и модернизации производства, разработка и применение систем предупреждения и локализации несчастных случаев, аварий, профилактическая работа, контроль за состоянием производственной среды и соблюдением санитарно-гигиенических требований, что
приведет в целом к техногенной безопасности.
МЕТОДЫ. Основным методом исследования является разработка и применение систем предупреждения и локализации несчастных случаев, аварий, профилактическая работа, контроль за состоянием производственной среды и соблюдением санитарно-гигиенических требований.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Рассмотрены методы онлайн-мониторинга параметров условий труда, при этом авторами проведены специальные исследования комплексного влияния неблагоприятных факторов окружающей природной среды и условий труда, позволяющие однозначно выделить приоритетные этиологические факторы, а также источники воздействия на среду обитания людей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Обращено внимание на перспективность в условиях интенсивного техногенного загрязнения окружающей среды устранения неблагоприятного воздействия производственных факторов. Авторы полагают, что для повышения результативности социально-гигиенического мониторинга в анализе и прогнозировании влияния среды обитания на здоровье населения необходима разработка объективных критериев оценки как окружающей природной, так и производственной среды с целью изучения существенных сдвигов и разработки мероприятий по повышению и улучшению условий труда и средств управления безопасностью производства, адаптационных возможностей организма и предупреждению экологической патологии.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА
Исследование теплообменных процессов с помощью численного моделирования в программных комплексах представляет собой сложную операцию. В ходе проведения численных исследований по передаче тепла необходимо адекватно настроить решение задачи. Для этого подбираются наиболее подходящие модели турбулентности, создаются сеточные модели, задаются граничные условия. Получение достоверных результатов численного моделирования теплообменных процессов напрямую зависит от задания верных параметров, которые необходимо изначально проанализировать. По итогу работы над анализом необходимых параметров можно получить адекватное решение задачи.
ЦЕЛЬ. Оценить влияние моделей турбулентностей на процесс теплоотдачи и подобрать наиболее подходящую модель для проведения численного моделирования внешнего обтекания нагреваемой трубы. Изучить влияние количественных критериев сеточной модели на точность и сходимость решения численного расчета.
МЕТОДЫ. При проведении численного моделирования был использован метод конечных элементов в программном комплексе ANSYS Fluent.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В ходе проведения исследования была подобрана наиболее подходящая модель турбулентности для решения задачи внешнего обтекания нагреваемой трубы. Построена сеточная модель с учетом особенностей рассматриваемой задачи. Определены погрешности в зависимости от количественных критериев сеточной
модели.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенные численные исследования позволили дать сравнительную оценку для труб с различным оребрением. Полученные результаты показали, что замена труб с прямым оребрением на спиральное позволяент увеличить интенсивность теплоотдачи до 40 %.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Вертикальные конические диффузоры применяются в различных технических приложениях: теплообменные аппараты, газоочистные агрегаты, котлы, промышленные печи, сушильные установки, вентиляционные устройства, системы форсунок и другие. Для их эффективной эксплуатации необходимо обеспечивать равномерный подвод рабочей среды в устройство, что определяется особенностями течения вдиффузоре. Таким образом, изучение аэродинамики технологических устройств с коническими диффузорами является
актуальной задачей для газодинамического совершенствования и поиска способов управления характеристиками потоков.
ЦЕЛЬ. На основе экспериментальных данных о мгновенных значениях скорости потока воздуха установить эволюцию поля скоростей по высоте цилиндрической части диффузора для разных конфигураций подающих
трубок, а также определить величину изменения интенсивности турбулентности по высоте диффузора при разных начальных условиях.
МЕТОДЫ. Измерение мгновенных значений скорости потока воздуха осуществляется с помощью термоанемометра постоянной температуры. В статье получены данные о полях скоростей и интенсивности турбулентности по высоте и вдоль диаметра цилиндрической части диффузора при подаче воздуха через трубки разных конфигураций. Использовались подающие трубки с поперечными сечениями в форме круга, квадрата и равностороннего треугольника.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье дано подробное описание экспериментального стенда (включая ключевые геометрические размеры), приборно-измерительной системы и методики обработки данных. Представлены диапазоны изменения начальных условий для проведения опытов. Производится сравнение аэромеханических характеристик потоков в вертикальном диффузоре при подаче воздуха через разные конфигурации трубок.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Показано, что в диффузоре имеет место падение средней скорости вверх по течению, что характерно для всех конфигураций подающих трубок. Установлено, что профилированные трубки оказывают влияние на форму поля скоростей. Выявлено, что значения интенсивности турбулентности изменяются от 0,05 до 0,39 (наибольшие значения характерны при подаче воздуха через профилированные трубки). Показано, что интенсивность турбулентности имеет максимальные значения на высоте 300-350 мм, что характерно для всех исследуемых конфигураций трубок.
ISSN 2658-5456 (Online)