Холодильна техніка та технологія

COMPARATIVE FIELD EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF DIFFERENT FLAT PLATE SOLAR COLLECTORS

Guangming Chen — 2015-12-22

Full-scale traditional metal solar collectors and solar collector specimens fabricated from polymeric materials were investigated in the present study. A polymeric collector is 67.8% lighter than a traditional metal solar collector, and a metal solar collector with transparent plastic covering is 40.3% lighter than a traditional metal solar collector. Honeycomb multichannel plates made from polycarbonate were chosen to create a polymeric solar collector. A test rig for the natural circulation of the working fluid in a solar collector was built for a comparative experimental investigation of various solar collectors operating at ambient conditions. It was shown experimentally that the efficiency of a polymeric collector is 8–15% lower than the efficiency of a traditional collector.

СНЯТИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ МОЩНОСТИ КОТЛОВ ПУТЕМ КОРРЕКТИРОВКИ АЭРОДИНАМИКИ ЭЛЕМЕНТОВ ДУТЬЕВЫХ ТРАКТОВ

Е. А. Арсирий — 2015-12-22

Приведены результаты исследования и модернизации тягодутьегового оборудования котельных станций. Реконструкция котлов с целью снижения потерь напора, а так же повышения выходной мощности. Локализация диссипативных зон проточных частей при помощи метода визуальной диагностики структуры потоков.

ТЕРМОДИНАМІЧНІ ЦИКЛИ ТА ПРАВИЛА РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМ ОБОРОТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ З ВИПАРНИМИ ОХОЛОДЖУВАЧАМИ

В.П. Кравченко — 2015-06-21

Проведено аналіз існуючої нормативної документації з проектування баштових і вентиляторних градирень. Показано, що ця документація застаріла і потребує вдосконалення. Такі критерії ефективності охолоджувачів систем оборотного водопостачання (СОВ) як коефіцієнт масообміну, фактор ефективності зрошувача і графіки охолодження втратили своє практичне значення і не можуть виконувати поставлене завдання. Для аналізу роботи СОВ з різними охолоджувачами введені термодинамічні цикли, що будуються в координатах Температура-Час. В якості інтегрального показника їхньої ефективності пропонується використовувати термодинамічний ККД СОВ, який визначається як відношення зміни температури охолоджуваної в охолоджувачі води до її кінцевої температурі. Наведено схематичні термодинамічні цикли СОВ з градирнею, бризкальним басейном і ставком-охолоджувачем та проведено всебічний аналіз специфічних особливостей їх експлуатації. Сформульовано три правила регулювання СОВ: 1) при введенні і виведенні потужностей теплообмінного обладнання необхідно зберігати рівність результуючої різниці температур в охолоджувачах і нагрівачах циркуляційної води; 2) зміна гідравлічного навантаження на охолоджувач без зниження його ефективності допускається тільки в межах робочої зони його індивідуальної характеристики; 3) падіння термодинамічного ККД СОВ в проектних виробничих і погодних умовах свідчить про необхідність проведення належного техобслуговування або ремонту відповідного обладнання. На основі запропонованих термодинамічних циклів та їх аналізу проведено порівняльну оцінку градирень, бризкальних басейнів і ставків-охолоджувачів. Вказано основні несправності випарних охолоджувачів, що впливають на оцінку ефективності роботи СОВ і потребують їх своєчасного усунення.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСПАРЕНИЯ КИСЛОРОДА В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ БАКЕ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ

Ю.А. Митиков — 2015-12-22

Исследования относятся к системам питания ракетных двигателей жидким кислородом. Эксперименты проведены в натурных условиях. Бак заправлялся кипящим кислородом. В полете наддув бака проводили горячим гелием. Среднеинтегральный тепловой аэродинамический поток в кислород – 16 кВт/м². Внутренняя поверхность бака вафельная (механическое фрезерование). Температуру газа в свободном объеме бака измеряли в 25 точках с помощью штанг. При абсолютном давлении газа в баке на уровне 1,3 – 1,5 бар температура верхнего слоя кислорода в баке достигает температуры насыщенных паров к середине полета. Получена незначительная скорость испарения кислорода по времени работы двигательной установки (до 1 кг/с). Корреляции между скоростью испарения кислорода и величиной аэродинамического теплового потока не установлено. Наибольшая скорость испарения получена вначале работы системы наддува.

ТЕПЛОНАСОСНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА ЇХ ПОТЕНЦІЙНИЙ ВПЛИВ НА ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ТА ЗАХИСТУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА В ЕНЕРГЕТИЧНОМУ СЕКТОРІ УКРАЇНИ

О.В. Остапенко — 2015-12-22

Зростаючий попит на енергоносії для міських, побутових і промислових об'єктів потребує розробки стратегій для пошуку нових джерел енергії. В останні роки важливою проблемою є наявність методів зберігання, виробництва та споживання енергії, які не мають впливу на довкілля. Багато уваги приділяється поновлюваним джерелам енергії. Одне з найбільш привабливих поновлюваних джерел енергії це геотермальна енергія. У декількох метрах нижче поверхні землі підтримується постійна температура на протязі всього року, що дозволяє використовувати це тепло взимку для потреб опалення та відводити туди тепло протягом літа для потреб кондиціювання повітря. Тепловий насос являє собою технологію для опалення і виробництва гарячої води яка швидко розвивається. При використанні землі в якості джерела тепла, теплообмін здійснюється з тепловими насосами за допомогою з'єднання вертикальних грунтових теплообмінних труб, що дозволяє забезпечувати опалення та охолодження будівель, за допомогою одної, комбінованої системи. Тепловий насос забезпечує високий ступінь продуктивності з помірним споживанням електроенергії. У роботі проведено теоретичне дослідження продуктивності парокомпресійного теплового насосу з використанням різних природних і синтетичних холодоагентів. Режим роботи блоку теплового насоса прийнято відповідно з Європейським стандартом EN14511-2:2007 і EN255-2. Було оцінено вплив температури нагнітання на продуктивність системи при різних температурах кипіння. Було проведено порівняння масової витрати і коефіцієнту перетворення для розглянутих холодоагентів при постійній холодопродуктивності і температурі конденсації.

Моделирование статических режимов работы холодильного центробежного компрессора

Александр Александрович Гурский — 2015-12-22

В данной работе описывается модель холодильного центробежного компрессора, разработанная средствами среды MATLAB\Simulink, в которой характеристики компрессора представляются в виде табличных данных в блоках Lookup Table. Для оценки адекватности рассматриваемой модели приводится сравнительный анализ с альтернативным вариантом модели, которая представляет характеристику компрессора интерполяционными сплайн-функциями. Приводится, полученное в результате моделирования, поле характеристик компрессора, на котором изображено 12 характеристик турбокомпрессора и 4 характеристики сети (конденсатора) в координатах степень повышения давления – производительность. На основе сравнительного анализа результатов моделирования делается вывод о целесообразности применения определенных подходов при синтезе модели.

ІМПЛЕМЕНТАЦІЯ СУЧАСНОГО ІНСТРУМЕНТАРІЮ АНАЛІЗА ДАННИХ ДЛЯ ОБРОБЛЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ОТРИМАНИХ У СИСТЕМАХ КОНДИЦІЮВАННЯ ПОВІТРЯ ТА ХОЛОДИЛЬНИХ УСТАНОВКАХ. ЧАСТИНА 1

О. В. Ольшевська — 2015-12-22

В роботі розглянуто сучасні інструментарії для аналізу даних, їх основі типи та властивості, виокремлено ті, які можна використовувати при оброблені даних та показників отриманих у результаті наукових та промислових експериментів. Стаття є першою частиною, серед циклу статей присвячених теоретичним засадам сучасних методів аналізу даних і їх можливого застосування у галузі енергомашинобудування.

Спектр многомерных моделей динамики колонны ректификации нефти для синтеза робастных систем управления

Андрей Алексеевич Стопакевич — 2015-12-22

В статье приведен комплекс линейных математических моделей динамики многокомпонентной нефтяной атмосферной ректификационной колонны К-2. Для разработки современных многомерных систем автоматического управления нефтяными колонами предпочтительной является ориентация на прямые параметры материального баланса, поскольку их несоблюдение изменяет соотношение расходов выходных продуктов, что приводит к экономическим потерям. Разработанный комплекс моделей может быть использован для исследования качества работы и робастности многомерных систем автоматического управления нефтяными ректификационными колоннами, ориентированных на прямые параметры.

ОСОБЕННОСТИ КОММУТАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ПЕРЕНОСА ИНФОРМАЦИИ

Г.С. Гайворонська — 2015-10-23

В работе выполнен анализ принципов коммутации оптических сигналов с электрическим и оптическим управлением и сформированы требования к системам коммутации, обеспечивающим повышение пропускной способности телекоммуникационной сети. Рассмотрены модель и методы реализации полностью оптической коммутации, не использующие электронно-оптического и оптоэлектронного преобразования информационного сигнала и не требующие буферизации оптического сигнала в полностью оптическом коммутационном устройстве. Проведена оценка целесообразности использования различных режимов переноса информации для коммутации оптических сигналов. Показаны преимущества и недостатки методов меточного и позиционного мультиплексирования. Описана модель оптической сети с полностью оптической коммутацией блоков информации. Обоснована целесообразность использования для поставленной задачи блокового режима переноса информации

ЭКСЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОГЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИКЛОВОГО ВОЗДУХА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ

В. М. Арсеньев — 2015-12-22

Ухудшение топливной экономичности газотурбинной установки особенно сильно сказывается при температурах всасываемого воздуха 30°С и выше. Обеспечить существенное повышение термодинамической эффективности ГТУ можно путем техногенного воздействия на температуру и влажность всасываемого воздуха, что приводит к пропорциональному уменьшению энергозатрат на привод компрессора. Поддержание более низких температур всасываемого воздуха особенно актуально для климатических условий газодобывающих стран Северной Африки и
Ближнего Востока. ГТУ обладает большим сбросовым энергопотенциалом, который можно утилизировать для производства холода с однозначностью выбора способа охлаждения с помощью абсорбционных холодильных машин. Для сравнения различного сочетания ГТУ и теплоиспользующих холодильных машин целесообразно использовать эксергетический метод термодинамического анализа. При проведении эксергетического анализа ГТУ с использованием АБХМ необходимо учитывать, что сброс термотрансформированных потоков теплоты требует подвода электроэнергии на привод насосов и вентиляторов в системе оборотного водоснабжения и на привод насосов горячего теплоносителя и насосов в промежуточных циркуляционных контурах нагрева теплоносителя и охлаждения воды для воздухоохладителя в испарителе АБХМ. Эксергетическая оценка степени совершенства ГТУ с АБХМ выполнена на основе методологии изложенной в работах научной школы Дж. Тсатсарониса. В работе выполнен анализ эксергетической эффективности охлаждения циклового воздуха на всасывании в ГТУ с использованием абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины с учетом газодинамического сопротивления воздухоохладителя. Полученные результаты эксергетической эффективности технического комплекса «ГТУ+АБХМ» сопоставлены с ГТУ без охлаждения воздуха на всасывании в компрессор. Также показано, что при увеличении газодинамического сопротивления воздухоохладителя прекращается прирост эффективной мощности охлаждения и эксергетического к.п.д ГТУ.

ПРО ДОІЦІЛЬНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ АКУМУЛЯТОРІВ ХОЛОДУ НА ПІДПРИЄМСТВАХ

Р.В. Грищенко — 2015-12-22

В роботі наведено аналіз доцільності використання акумуляторів теплової енергії(холоду) на підприємствах харчової промисловості. Проаналізовано графіки енергоспоживанння декількох заводів, а також графіки сплати електроенергії за одно- та трьохзональною сіткою тарифів на прикладі молокозаводу «Danone» у м. Херсон. Отримані результати дають зрозуміти, що ефективність застосування льодоакумуляторів визначається не лише часовим проміжком для накопичення льоду, але і можливою швидкістю танення льоду, що в кінцевому підсумку, визначає кількість льоду в період «зарядки» акумулятора. Пропоновані міркування будуть використанні у розробці методик розрахунку льодоакумуляторів.

ОСОБЛИВОСТІ РОЗРАХУНКУ ТЕПЛОПРИПЛИВІВ В ПРИМІЩЕННЯ ПРИ КОНДИЦІЮВАННІ ПОВІТРЯ

Н.В. Жихарєва — 2015-06-21

В роботі розглянуті особливості розрахунку теплоприпливів при проектуванні систем кондиціювання повітря. Показані особливості розрахунку теплоприпливів через огородження з врахуванням виливу прямої та розсіяної радіації з врахуванням запізнювання. За даними досліджень розроблена комплексна модель розрахунку теплоприпливів для підбору кондиціювання повітря басейну, що включає визначення оптимальних параметрів, визначення економічно-доцільної товщини ізоляції; підбір системи кондиціювання.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ СИСТЕМЫ УЛАВЛИВАНИЯ ЛЕГКИХ ФРАКЦИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ НА БАЗЕ ЭЖЕКТОРНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА

В.О. Когут — 2015-12-22

В статье приведен способ и методика расчетов жизненного цикла для систем улавливания легких фракций углеводородов на базе эжекторного теплообменника. Показаны тонкости расчетов для различных систем, которые необходимо учитывать при проектировании устройств. Представленная методика жизненного цикла позволяет качественно оценить объект при проектировании и эксплуатации.

ТЕПЛООБМІН ПРИ КОНДЕНСАЦІЇ ВСЕРЕДИНІ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ ГЛАДКИХ ТРУБ. УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДУ РОЗРАХУНКУ ТЕПЛООБМІНУ

В.Г. Риферт — 2015-12-22

У роботі пропонується метод розрахунку теплообміну при конденсації всередині гори-зонтальной труб на основі теорії плівкової конденсації з обгрунтуванням основних комплексів, що визначають процес, і вдосконаленням залежності для розрахунку коефіцієнта тертя на межі розділу фаз

СВОЙСТВА ПЕРЕНОСА НАНОФЛЮИДОВ (ЭКСПЕРИМЕНТ И МЕТОДЫ РАСЧЁТА)

Владимир Зиновьевич Геллер — 2015-12-22

В статье приведен обзор и анализ экспериментальных исследований и методов расчёта теплопроводности и вязкости нанофлюидов с частицами Al₂O₃. Рассмотрено влияние основных факторов на свойства переноса нанофлюидов, включая концентрацию, размер и форму наночастиц, способ получения нанофлюидов и т.д. Приведены результаты экспериментального исследования теплопроводности и вязкости модельной системы изопропиловый спирт – наночастицы Al₂O₃при различных концентрациях наночастиц и температурах. Исследование теплопроводности проводилось двумя независимыми методами – стационарным и нестационарным методами нагретой нити. Вязкость измерялась с помощью капиллярных вискозиметров. Исследовано также влияние добавки наночастиц на вязкость холодильного компрессорного масла. Результаты измерений представлены в виде простых моделей.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ НАКОПИЧЕННЯВАЖКИХ МЕТАЛІВ РОСЛИНАМИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ РОСЛИН ДЛЯ ПОПЕРЕДЖЕННЯ ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ

А. Л. Цикало — 2015-12-22

Здійснено експериментальне дослідження вмісту важких металів ()ВМ) у деяких рослинах з метою визначення можливості використання цих рослин у складі санітарно-захисних зон екологічно напружених та потенційно небезпечних підприємств, а також особливо вразливих об′єктів. На основі отриманих експериментальних даних проаналізовані здібності рослин виду Taraxacum officinale Wigg. поглинати та акумулювати важкі метали з урбанізованого техногенно-забрудненого середовища на прикладі м. Миколаєва.