АКТУАЛЬНОСТЬ. Современное электротехническое оборудование играет ответственную роль в работе энергетической и промышленной отрасли. Наиболее актуальной проблемой эксплуатации промышленных электрических машин является энергоэффективность. Энергоэффективность оценивается по потребляемой электрической мощности. Но также эффективность работы промышленных электрических агрегатов можно оценить по другим критериям. В частности, применяя метод вибрационного контроля можно повысить энергоэффективность работы электрического двигателя, за счет устранения неисправностей. Высокие требования к работе и эксплуатации электрооборудования накладывает, в свою очередь высокие требования и на обслуживающие их системы контроля. ЦЕЛЬ. Целью является проведение вибрационного контроля электротехнического оборудования с помощью программного обеспечения «DREAM v.5». МЕТОДЫ. Применяется метод неразрушающего контроля электрооборудования на основе спектрального анализа вибрационных параметров с помощью программного обеспечения «DREAM v.5». РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведён спектральный анализ вибрационных характеристик промышленного электрооборудования на основе программного обеспечения «DREAM v.5» и измерительного оборудования СД-23. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Внедрение «DREAM v.5» в систему вибрационного контроля позволяет повысить эффективность проведения вибрационного контроля электрооборудования. Интуитивно понятный интерфейс и визуализация данных облегчают процесс интерпретации результатов измерений, что дает возможность оперативно оценивать состояние оборудования и принимать обоснованные решения.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Фактическая нагрузка на долото состоит из динамической и статической нагрузки. Высокая степень неоднородности горной породы, а также недостаточная объективность оценки напряженно-деформированного состояния бурового инструмента приводит к невозможности определения фактической нагрузки на долото и, как следствие, к снижению эффективности бурения скважин. На практике в телеметрической системе устанавливается трех осевой акселерометр для измерения частоты колебаний бурового долота. Однако измерительные приборы, способные определять объективный импульс ударов, в настоящее время отсутствуют ЦЕЛЬ данной работы является разработка измерительной системы для определения импульса осевых колебаний при бурении скважин на основе динамики слабо сжимаемых жидкостей МЕТОДЫ. В рамках работы проанализированы недостатки существующих измерительных систем, применяемых в роторном бурении скважин. Получена расчетная формула корреляции давления жидкости в герметичной гидравлической системе и динамики внешнего осевого воздействия на систему. Разработан прототип измерительной системы, основанный на теоретически полученных математических закономерностях. Для измерительной системы разработана программа, в которой реализован комбинированный фильтр, повышающий качество выходных данных, а также метод взаимной корреляции для выделения отдельных ударов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложена методология для измерения импульса осевых ударов на основе гидравлического цилиндра, устанавливаемого в непосредственной близости к долоту, и комплекса датчиков для измерения состояния жидкости внутри цилиндра. Была разработана модель измерительной системы.

ЦЕЛЬ. Разработка аппаратно-программного комплекса (АПК) для экспрессоценки токсичности водных сред методом биотестирования с использованием Paramecium Caudatum. Основной задачей являлось создание системы, обеспечивающей регистрацию и анализ хемотакисческой реакции группы тест-организмов при разных уровнях токсического воздействия. МЕТОДЫ. Аппаратная часть комплекса включает в себя камеру высокого разрешения, специальную плоскую фотометрическую кювету, светодиодную подсветку с регулируемой интенсивностью. Программное обеспечение использует алгоритмы компьютерного зрения (OpenCV) для трекинга движения инфузорий P. Caduatum, оценка токсичности на основе пространственно-временного распределения клеток. Эксперименты проводились с использование раствора ЛозиныЛозинского в качестве контроля и раствора медного купороса (CuSO₄) в концентрациях от 1 мг/л до 0.1 мг/л в качестве исследуемого раствора. РЕЗУЛЬТАТЫ. При 1 мг/л CuSO₄ 95% клеток сохранили локализацию в нижней зоне кюветы (летальность), индекс токсичности соответствовал высокой степени опасности (Т>0.70). При 0.1 мг/л CuSO₄ наблюдалась миграция 70-75% популяции в верхнюю зону, аналогично контрольной пробе (Т<0.40). Система продемонстрировала погрешность ≤5% и время анализа 30 минут. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанный АПК позволяет точно определять токсичность сред с CuSO₄, выявляя как критические (1 мг/л), так и субпороговые (0.1 мг/л) концентрации. Устойчивость метода к артефактам съемки подтверждает его надежность для экологического мониторинга. >>0.70) При 0.1 мг/л CuSO₄ наблюдалась миграция 70-75% популяции в верхнюю зону, аналогично контрольной пробе (Т<0.40). Система продемонстрировала погрешность ≤5% и время анализа 30 минут. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанный АПК позволяет точно определять токсичность сред с CuSO₄, выявляя как критические (1 мг/л), так и субпороговые (0.1 мг/л) концентрации. Устойчивость метода к артефактам съемки подтверждает его надежность для экологического мониторинга. ><0.40).  Система продемонстрировала погрешность  ≤5% и время анализа 30 минут. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанный АПК позволяет точно определять токсичность сред с CuSO₄, выявляя как критические (1 мг/л), так и субпороговые (0.1 мг/л) концентрации. Устойчивость метода к артефактам съемки подтверждает его надежность для экологического мониторинга.

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в необходимости повышения точности и надежности информационно-измерительных систем (ИИС) в условиях неопределённости и неполноты информации. Современные ИИС повсеместно внедряются в критически важные сферы, где эффективность их работы напрямую зависит от способности справляться с двумя типами неопределённости: стохастической (случайной) и эпистемической (системной). Классические методы математической статистики испытывают трудности с формализацией эпистемической неопределённости, что делает актуальным поиск новых подходов. ЦЕЛЬ работы – обосновать эффективность использования байесовского подхода для решения задач повышения точности ИИС в условиях неопределённости. МЕТОДЫ. Применяется байесовский подход к теории вероятностей, который трактует вероятность как меру уверенности. Ключевым инструментом является теорема Байеса, которая объединяет априорные знания о величине с информацией из новых экспериментальных данных для получения уточнённой, апостериорной оценки. В статье рассматривается применение байесовского подхода к типовой задаче оценки физической величины, а также обсуждаются более сложные модели, такие как иерархические байесовские модели и байесовские сети. РЕЗУЛЬТАТЫ. Байесовский анализ поможет получить не просто точечную оценку, а полное апостериорное распределение вероятностей, которое содержит исчерпывающую информацию об измеряемой величине, чтобы адекватно оценивать неопределённость и принимать решения с минимальным риском. На примере типовой задачи показано, что байесовский синтез информации всегда приводит к снижению неопределённости и повышению точности оценки. Обсуждается применение байесовского подхода в концепции байесовской интеллектуализации измерений, что ведёт к созданию адаптивных ИИС, способных непрерывно обновлять свои внутренние модели. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование байесовского подхода является эффективной и универсальной стратегией для повышения точности и надёжности ИИС. Несмотря на вычислительную сложность и вызовы, связанные с выбором априорных распределений, данный подход предоставляет единый теоретический каркас для решения многих задач. Байесовский подход открывает перспективы для создания ИИС нового поколения, способных эффективно работать с разнородными данными и обеспечивать требуемое качество измерительной информации в сложных условиях.

ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблемы проникновения и распространения электромагнитных помех в отдельных бортовых устройствах электротехнического комплекса летательного аппарата. Провести проверку исследуемого объекта бортового комплекса электрооборудования летательного аппарата на соответствие требованиям нормативных документов в части электромагнитной совместимости. Разработать рекомендации для устранения кондуктивных и индуктивных помех исследуемого объекта бортового комплекса электрооборудования летательного аппарата. МЕТОДЫ. Для решения исследовательских задач использовался комплекс методов, включающий графовое моделирование топологии распространения электромагнитных помех в корпусе летательного аппарата, конечно-элементный анализ электромагнитных полей и методы математического моделирования. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исследованы вопросы проникновения и распространения электромагнитных наводок в конструктивных элементах и цепях электротехнических систем воздушного судна. Выполнена верификация соответствия бортового электрооборудования нормативным требованиям по электромагнитной совместимости. Разработана топологическая модель распределения помех внутри корпуса летательного аппарата. Проведен анализ наведенных помех от внешних источников электромагнитного излучения. Сформулированы практические рекомендации по минимизации кондуктивных и индуктивных наводок в бортовом электрооборудовании. ВЫВОДЫ. При проведении исследования на соответствие требованиям нормативных документов в части электромагнитной совместимости исследуемого объекта бортового комплекса электрооборудования летательного аппарата было выявлено, что необходимо дорабатывать способы экранирования чувствительных элементов. Было представлено несколько способов устранения кондуктивных и индуктивных помех исследуемого объекта бортового комплекса электрооборудования летательного аппарата и выбран оптимальный.

АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время для развития электроэнергетики и электротехнической промышленности необходимым условием является разработка и создание новых типов и конструкций отечественных низковольтных коммутационных аппаратов. В статье представлена разработанная компьютерная модель для исследования и оценки технических и конструктивных характеристик низковольтных коммутационных аппаратов на примере автоматических выключателей (АВ). ЦЕЛЬ. Разработка компьютерной модели для исследования и оценки технических параметров контактных соединений АВ. МЕТОДЫ. В статье представлен мультиплатформенный подход к проектированию и оценке технических и конструктивных характеристик контактных соединений низковольтных коммутационных аппаратов на примере АВ. Трехмерное моделирование выполнено в программе Solid Edge, ввод значений параметров геометрии элементов контактных соединений проводится с помощью Microsoft Excel, физические процессы моделируются в программе COMSOL Multiphysics. РЕЗУЛЬТАТЫ. С помощью компьютерной модели возможно получить данные о нагреве контактных соединений, потерях мощности на полюс аппарата, а также сопротивлении контактных соединений при изменении коэффициента загрузки аппарата от 0,1 до 1,2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Определены значения температуры нагрева контактных соединений, вероятности безотказной работы, сопротивления контактных соединений, потери мощности на полюс аппарата в зависимости от изменения числа циклов коммутаций АВ. Разработанная компьютерная модель позволяет проводить исследования контактных соединений АВ технических параметров в динамике в процессе эксплуатации. Результаты исследования позволяют контролировать техническое состояние исследуемых АВ в режимах эксплуатации.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Рост парка электромобилей в России и мире опережает развитие зарядной инфраструктуры, что приводит к неравномерному размещению электрозарядных станций (ЭЗС) и снижает эффективность их эксплуатации. Необходима методика, учитывающая технические, градостроительные и поведенческие факторы. ЦЕЛЬ. Разработать и апробировать многофакторную модель оценки пригодности городской территории для размещения ЭЗС на основе метода анализа иерархий (МАИ), учитывающую результаты опросов экспертов и пользователей, а также корректирующие коэффициенты по типу городской зоны и плотности существующих станций. МЕТОДЫ. Сформирован перечень факторов на основе анкетирования двух целевых групп (эксперты в электроэнергетике и владельцы электромобилей). Проведено попарное сравнение факторов по девятибалльной шкале Т. Саати, рассчитаны весовые коэффициенты и проверена согласованность суждений. Разработана интегральная формула для расчета показателя пригодности участка с поправками на функциональную зону и насыщенность инфраструктурой. РЕЗУЛЬТАТЫ. Модель апробирована на пяти участках с различным функциональным зонированием в Новосибирске и Москве. Выявлены участки с высокой и низкой степенью пригодности, показана чувствительность модели к структуре факторов и поправочным коэффициентам. Подтверждена способность методики выявлять зоны с избыточной инфраструктурой и предотвращать дублирование. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенная модель может использоваться органами городского планирования, инвесторами и проектировщиками для обоснованного выбора мест установки ЭЗС, а также масштабироваться для других городов. Методика повышает эффективность инфраструктурного планирования и снижает риски нерационального использования ресурсов.

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в оперативном прогнозировании электрических нагрузок как для технических, так и для экономических аспектов работы энергосистемы. Своевременный анализ предстоящих нагрузок позволяет определить наиболее эффективный режим функционирования системы, что напрямую влияет на показатели всего электротехнического комплекса при работе на энергетическом рынке. ЦЕЛЬ. Повысить точность прогнозирования потребления электроэнергии в электротехническом комплексе сетевой компании, обеспечивающий меньшую погрешность по сравнению с действующими методами. МЕТОДЫ. Для достижения цели был применён итерационный метод: в среде Microsoft Excel организован последовательный перебор и проверка существующих способов прогнозирования. РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработана методология прогнозирования энергопотребления электрохозяйством энергетической организации. Предельная ошибка предложенной методологии составила всего 2,53%. Был разработан пошаговый алгоритм вычисления планируемого объема электропотребления клиентами, обеспечивающий последовательное выполнение операций для формирования комплексного прогноза. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Важным элементом работы стал алгоритм расчета предполагаемого объема потребления электроэнергии абонентами. Данный алгоритм представляет собой детально проработанную последовательность действий, необходимых для реализации комбинированного метода прогнозирования, а также обеспечивает системный подход к оценке будущего потребления электроэнергии, достигая высокой степени детализации, что позволяет осуществлять расчеты без использования специализированного программного обеспечения, применяя только базовые инженерные методы вычислений.

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования связана с нарастающим развитием ветроэнергетики в России. В результате роста установленной мощности ВЭС в энергосистеме возникает необходимость анализа их режимов работы в задачах управления электроэнергетическим режимом. ЦЕЛЬ. Провести анализ режимов работы ВЭС в энергосистемах с целью дальнейшей интерполяции результатов для российских условий. Анализ режимов работы ВЭС основан на показателях, характеризующих маневренность энергосистемы: скорость изменения мощности и амплитуда изменения мощности. В связи с этим необходимо провести количественную оценку показателей и выявить закономерности их изменения. МЕТОДЫ. Для создания моделей использовалась кусочно-линейная аппроксимации временного ряда графика генерации ВЭС. Для обработки результатов использовались статистические методы. Автоматизация расчетов проведена в программном комплексе Microsoft Excel. РЕЗУЛЬТАТЫ. Анализ режимов работы реальных ВЭС показывает, что максимальная амплитуда колебаний может достигать значения до 80% от установленной мощности ВЭС. При этом повторяемость таких колебаний незначительная. Колебания амплитудой до 20% от установленной мощности ВЭС являются наиболее продолжительными – около 80% времени в течение года. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье проводится исследование режимов работы энергосистем с большой долей установленной мощности ВЭС. В первую очередь ВЭС оказывают влияние на регулировочный диапазон и скорость изменения мощности других электростанций, работающих в энергосистеме. Поэтому выявленные закономерности изменения данных параметров могут иметь практическую значимость в задачах управления электроэнергетическим режимом.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Разработка новой технологии на основе цикла Аллама с внутрицикловой газификацией угля. ЦЕЛЬ. Определить термическую эффективность цикла Аллама с внутрицикловой газификацией угля. Рассчитать процесс горения синтезгаза. Рассмотреть положения термодинамического анализа энергетических циклов. Провести сравнение рассматриваемой технологии с другими технологиями генерации электроэнергии на органическом топливе. МЕТОДЫ. Методика расчета процесса горения синтез-газа заключается в определении массо-расходных характеристик топлива, окислителя, рабочих тел и термического КПД, что позволяет вести сравнение рассматриваемой технологии с другими. В предложенном методе принято, что сжигают чистый синтез-газ, при стехиометричности соотношения подводимого кислорода. Ограничениями на представленный метод являются термодинамические параметры входа, которыми будут определяться энтальпии рабочего тела и водяных паров в расчетных точках, а также температура окружающей среды, от которой будет зависеть давление на выходе из CO2-турбины. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье предлагается методика определения термической эффективности цикла Аллама с внутрицикловой газификацией угля. В основе методики лежат расчет горения синтезгаза и положения термодинамического анализа энергетических циклов. С использованием разработанного метода проведен анализ термической эффективности технологии производства электроэнергии на основе цикла Аллама с внутрицикловой газификацией кузнецкого угля в процессе Техасо. Проведено сравнение рассматриваемой технологии с другими технологиями генерации электроэнергии на органическом топливе. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Расчетным путем получено, что расход синтез-газа для рассматриваемой технологии примерно в 4,3 раза выше, чем для цикла Аллама при кислородном сжигании метана. Показано, что доля обновления рабочего тела для технологии на основе цикла Аллама с внутрицикловой газификацией угля в 1,6 раза выше, чем у аналогичного CO2-цикла на метане. Показано, что термический КПД технологии составляет 65,5%, что сопоставимо с аналогичными технологиями разной архитектуры.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Водород обладает невероятной способностью накапливать энергию. Безопасное и эффективное хранение водорода определяет практическое применение газа в качестве топлива и является актуальной проблемой, требующей подробного изучения. ЦЕЛЬ. Провести обзор современных стационарных технологий хранения водородной энергии, проанализировать последние мировые тенденции и разработки в этой области. Определить факторы, способствующие повышению эффективности и безопасности систем хранения водорода на водородных заправочных станциях. Исследовать термодинамику и кинетику стационарного хранения водородной энергии. МЕТОДЫ. Основаны на анализе литературных данных, термодинамических расчетах оценки энергоемкости и безопасности систем хранения водорода, а также кинетического анализа процессов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Систематизированы исследования в области хранения водородной энергии в стационарных системах, выявлены тенденции развития технологий. Описаны основные технические характеристики стационарного хранения водорода, проанализированы теплофизические свойства газа, осуществлены термодинамические расчеты с целью оценки эффективности технологий хранения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Выявлен значительный прогресс в области безопасного хранения водорода, обусловленный развитием водородных технологий, а также разработкой новых материалов для его хранения. Исследование термодинамических и кинетических аспектов показало, что оптимизация этих параметров существенно повышает эффективность и надежность стационарных систем хранения водорода.

ЦЕЛЬ исследования – предложить более эффективный вариант сохранения тепла путем утепления ограждающих конструкций зданий. Проведен анализ расчетов с помощью программного обеспечения PHPP (Passive House Planning Package). В результате проведенных исследований и расчетов было выяснено, что утепление ограждающих конструкций может существенно снизить потребление энергии на отопление. Проанализировано влияние этих мер на топливно-энергетический баланс Монголии. ЗНАЧИМОСТЬ. Научная значимость исследования заключается в комплексной оценке влияния утепления ограждающих конструкций зданий на снижение теплопотерь, энергопотребления и выбросов CO2 в условиях Монголии. МЕТОДЫ. В исследовании использованы методы аналитического и расчетного характера. Для оценки тепловых потерь и потенциальной экономии энергии применялось программное обеспечение PHPP, позволяющее моделировать энергетические характеристики зданий с различными вариантами толщины утепления ограждающих конструкций. РЕЗУЛЬТАТЫ. Все существующие старые здания относятся к классу энергоэффективности D. Для достижения энергоэффективности эти здания должны быть классифицированы как энергоэффективные или класса А, а все ограждения должны иметь изоляцию толщиной не менее 250 мм и коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м∙К). Для панельных многоквартирных домов, при условии утепления окон энергосберегающими стеклопакетами, годовое потребление составит 133,8 ГВт∙ч. Реализация этой меры могла бы сэкономить 368,6 ГВт∙ч тепловую энергию и снизить 263,3 тыс. тонн CO2, что соответстюует целям Парижского соглашения на 2030 год. Для кирпичных многоквартирных домов годовое потребление составит 99,1 ГВт∙ч. Реализация этой меры позволит сэкономить 305,3 ГВт∙ч тепловую энергию и снизить 218,2 тыс. тонн CO2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В настоящее время годовое потребление тепла панельными зданиями в Улан-Баторе составляет 502,1 ГВт∙ч (431,7 тыс. Гкал), а кирпичными – 404,4 ГВт∙ч (347,7 тыс. Гкал). Этот показатель охватывает 53 процента тепловой энергии в топливно-энергетическом балансе Монголии.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Достоверное математическое описание процессов, сопровождающих нестационарные течения реагирующих горючих смесей газов, актуально для широкого круга задач, связанных с топочной техникой и теплогенерирующими установками. Разработка инструмента для численного моделирования котловых процессов позволит прогнозировать режимы и условия работы их элементов для улучшения технико-экономических показателей установки в целом. ЦЕЛЬ. Разработка математической модели, описывающей трехмерные нестационарные течения реагирующей смеси газов в топочных камерах, котельных пучках и газоходах котельных агрегатов. Рассмотрена возможность применения метода С.К. Годунова к численному моделированию процессов в топочных устройствах и конвективных элементах котельного агрегата. МЕТОДЫ. Трудоемкость моделирования топочных процессов связана с их нестационарностью, сложностью конфигурации расчетной области, что требует решения задачи в трехмерной постановке, протеканием процесса горения и наличием сопряженных процессов теплообмена с элементами котла. Поэтому математическая модель, описывающая течения реагирующей смеси газов в топочных камерах, котельных пучках и газоходах котельных агрегатов включает в себя трехмерные нестационарные уравнения Навье-Стокса, энергии и турбулентности. Процесс горения природного газа в топке описывается в рамках простой химически реагирующей системы (ПХРС). Для учета процесса горения предложено добавить в уравнение переноса энергии источник, эквивалентный диффузионному горению при допущениях ПХРС. Для численной реализации математической модели процессов в элементах котла применен метод С.К. Годунова в сочетании со схемой MUSCL, обеспечивающей второй порядок аппроксимации разностных уравнений. РЕЗУЛЬТАТЫ и ОБСУЖДЕНИЕ. Разработана и численно реализована математическая модель, пригодная для расчета процессов гидродинамики и тепломассообмена в водотрубных котельных агрегатах. С помощью разработанного пакета прикладных программ выполнены ряд расчетов для водогрейного водотрубного котла марки КВ-ГМ-1,25-115. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предлагаемый подход к решению задачи разработки модели, пригодной для численного анализа топочных процессов, позволяет получить универсальный инструмент для расчетов и проектирования теплогенерирующих установок, который может быть применен для определения параметров тепловых и газодинамических процессов в котельных агрегатах. Это позволит усовершенствовать существующие конструкции или разработать новые с улучшенными технико-экономическими характеристиками, а также выявить и разрешить локальные проблемы, которые мешают работе котла и не решаются с помощью инженерных методов расчета.