|
|
Revista Electronică N4(64)2024
"PROBLEMELE ENERGETICII REGIONALE (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64)"
CUPRINS
1 |
Evaluarea stării tehnice a transformatoarelor de putere care utilizează metode explicabile de inteligență artificială
Autori: Halyasmaa A.I., Matrenin P.V., Eroșenko S.A. Universitatea Federală din Ural, Ekaterinburg, Federația Rusă
|
|
Rezumat: Funcționarea sistemelor tehnologice profund integrate în industria energetică depinde de calitatea sistemelor de alimentare cu energie. Alimentarea fiabilă cu energie necesită reducerea la minimum a situațiilor de urgență la centralele și substațiile electrice. Reducerea ratei accidentelor este posibilă prin trecerea la întreținerea și repararea echipamentelor de înaltă tensiune pe baza stării sale tehnice reale. Metodele de învățare automată fac posibilă evaluarea stării tehnice reale a diferitelor tipuri de echipamente pe baza unei analize agregate a mai multor parametri, spre deosebire de metodele bazate pe compararea parametrilor cu valorile limită fără a lua în considerare influența lor reciprocă. Prin urmare, învățarea automată poate fi un instrument eficient pentru sistemele de sprijinire a deciziilor pentru diagnosticarea echipamentelor. Capacitatea modelelor și lipsa de interpretabilitate a recomandărilor acestora complică semnificativ implementarea în industrie. Scopul studiului este de a dezvolta o metodă de creștere a interpretabilității modelelor de învățare automată pentru evaluarea stării tehnice a echipamentelor. Au fost utilizate un set de date privind uleiul transformatoarelor de putere, ansambluri de arbore de decizie și explicațiile aditivilor Shapley. Noutatea acestui studiu este modificarea explicațiilor aditive Shapley, care vizează creșterea conținutului informațional al vizualizării interpretării rezultatelor modelului de învățare automată. Cele mai semnificative rezultate sunt fundamentarea aplicabilității inteligenței artificiale explicabile pentru evaluarea stării tehnice a echipamentelor de înaltă tensiune. În plus, pentru prima dată în această problemă, a fost aplicată o metodă de creștere a gradientului de lumină. Metoda propusă face posibilă creșterea transparenței modelelor de învățare automată în diagnosticarea echipamentelor automate. |
|
Cuvinte-cheie: stare tehnică, diagnosticare, transformatoare de putere, inteligență artificială explicabilă, explicație aditivă Shepley.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.01
|
2 |
Aplicarea metodei Taguchi în proiectarea traductoarelor de curent turbionar montate pe patch pentru diagnosticarea echipamentelor de putere
Autori: Halicenko V.Y., Trembovețka R.V., Tâcikov V.V. Universitatea Tehnologică de Stat din Cerkasî, Cerkasî, Ucraina
|
|
Rezumat: Este propusă o metodă pentru reducerea influenței unui număr de parametri de zgomot simultani asupra semnalului de ieșire al sondelor de suprafață de curent turbionar. Acest lucru asigură stabilitatea sondelor de semnal cu proprietăți nou dobândite, reducând variabilitatea acestuia. Măsurile corespunzătoare sunt luate în etapa de proiect prin căutarea computerului atât a parametrilor Taguchi de proiectare, cât și de operare ai sondelor. În acest scop, se propune utilizarea integrării metodei Taguchi cu modelarea computerizată numerică. A fost creat software-ul corespunzător pentru calcularea semnalelor de ieșire ale sondelor de suprafață, care se bazează pe modelul electrodinamic al procesului de măsurare a unui obiect de testare sub formă de dimensiuni infinite și grosime finită a unei plăci conductoare. Modelul matematic, într-o formă analitică, conectează toți parametrii influenți cu un singur raport. Metoda lui Taguchi se bazează pe un design special al experimentului, a cărui implementare ne permite să determinăm efectul fiecărui parametru și interacțiunea complexă a acestora asupra semnalului de ieșire al sondei. Designul este construit folosind rețele ortogonale, ceea ce îl face mai eficient. În urma experimentelor cu procesare statistică adecvată, s-au obținut valorile parametrilor optimi ai sondei, care minimizează modificările semnalului cauzate de parametrii de zgomot. Valorile lor sunt estimate ținând cont de proprietatea „mai mare este mai bine” pentru caracteristica statistică sub forma raportului semnal-zgomot introdus de Taguchi în acest scop. Semnificația rezultatelor obținute constă în crearea de abordări teoretice și practice pentru proiectarea traductoarelor de curenți turbionari cu noi proprietăți de suprimare a factorilor de interferență, care oferă cele mai bune condiții pentru diagnosticarea fiabilă a obiectelor echipamentelor electrice. |
|
Cuvinte-cheie: metoda Taguchi, modelare computerizată, traductor de curenți turbionari, suprimarea zgomotului, proiectare experimentală, rețele ortogonale.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.02
|
3 |
Metode de diagnosticare a modurilor de funcționare ale punctelor de încălzire individuale, permițând identificarea situațiilor de pre-urgență într-un stadiu incipient
Autori: Dvorțevoi А.I., Boruș O.V., Horeva V.А., Iacovina I.N. Universitatea Tehnică de Stat din Novosibirsk, Novosibirsk, Federația Rusă
|
|
Rezumat: Articolul discută problemele furnizării de căldură în Novosibirsk și modalități de a le rezolva folosind tehnologii moderne și sisteme de control digital. Sunt descrise deficiențele sistemului de alimentare cu căldură existent, cum ar fi fiabilitatea scăzută, echipamentele învechite, investițiile insuficiente și problemele cu izolarea termică a clădirilor. Sunt date exemple de modernizare a sistemelor de alimentare cu căldură, inclusiv înlocuirea echipamentelor, izolarea termică îmbunătățită și introducerea punctelor de încălzire individuale. Se arată că utilizarea diferitelor metode de modelare a rețelelor neuronale în sistemele de alimentare cu căldură este o sarcină presantă atât în Rusia, cât și în industria globală a energiei termice. Scopul studiului este de a dezvolta metode de intelectualizare a modurilor de funcționare ale punctelor de încălzire individuale. Autorii propun să utilizeze analiza cluster cu algoritmul K-means pentru a diagnostica modurile de funcționare ale rețelei de încălzire pentru a identifica situațiile de pre-urgență într-un stadiu incipient. Ca obiect al studiului, au fost selectate trei puncte de încălzire individuale dependente de vreme, care sunt situate la unitățile municipale din Novosibirsk, în acele zone ale orașului în care a avut loc o ruptură a conductei rețelei de încălzire în iarna anului 2024. Semnificația rezultatelor obținute constă în posibilitatea detectării precoce a modurilor de urgență și pre-urgență ale funcționării punctelor de încălzire individuale, ceea ce ajută la prevenirea accidentelor și la reducerea costurilor de reparații și întreținere. |
|
Cuvinte-cheie: punct termic, analiza cluster, intelectualizare, alimentare cu căldură, rețele de căldură, reglarea regimului termic al clădirilor , regim de urgență.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.03
|
4 |
Construcția sistemului rațional de reglare a parametrilor tehnologici ai unui extruder cu un singur șurub prin intermediul acționării electrice reglate în frecvență
Autori: Zablodskiy M.1, Klendiy P.2, Dudar O.3, Șvorov S. 1 1Universitatea Națională de Științe ale Vieții și Mediului din Ucraina, Kiev, Ucraina 2 Subdiviziune separată „Institutul Agrotehnic Berezhany” Universitatea Națională de Științe ale Vieții și Mediului din Ucraina, Berezhany, Ucraina 3 Subdiviziune structurală separată „Colegiul profesional Berezhany al Universității Naționale de Științe ale Vieții și Mediului din Ucraina”, Berezhany, Ucraina
|
|
Rezumat: Scopul lucrării este de a crește randamentul de metan în instalațiile de biogaz datorită fermentării metanice comune a gunoiului de grajd cu borhot de mere. Pentru a atinge acest obiectiv, au fost rezolvate următoarele sarcini: s-a determinat randamentul de biogaz din gunoiul de grajd al bovinelor cu adăugarea de marc de mere la substrat și fermentarea în condiții de temperatură psihofilă și mezofilă a instalației de biogaz. Pe baza datelor experimentale obținute privind fermentarea la temperaturi de 22±1°C și 36±1°C ale fermentatorului, a fost evaluată producția de biogaz și a fost determinat regimul rațional de temperatură pentru funcționarea instalației de biogaz. Studiile au fost efectuate pe o instalație de biogaz de laborator, compusă dintr-un fermentator și un gasgolder de tip umed. Ca fermentator a fost utilizat un recipient din sticlă cu un volum total de 3 dm3. Noutatea subiectului ales constă în faptul că rata maximă de ieșire a metanului a fost determinată la încărcarea periodică a fermentatorului, care pentru regimul de temperatură psihofilă este de 0,0033m3/(kg MOU∙zi), iar în regimul de temperatură mezofilă de 4 ori mai mult - 0,012m3/(kg MOU∙zi). Semnificația rezultatelor constă în faptul că, pe baza rezultatelor dinamicii producției de metan în timpul încărcării periodice a fermentatorului, este posibil să se prevadă o producție constantă de metan în instalațiile industriale de biogaz care funcționează într-un mod cvasi-continuu, care va fi egală cu producția maximă de metan în timpul încărcării periodice a fermentatorului. |
|
Cuvinte-cheie: control vectorial, extrudare, vâscozitate dinamică, eficiență energetică, model de simulare.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.04
|
5 |
Utilizarea rumegușului de mere pentru intensificarea producției de biogaz în digestia anaerobă a gunoiului de grajd
Autori: 1Polisciuk V., 1Șvorov S., 2Kuceruk P., 1Zablodsky N., 1Galicinskaya Y., 1Zubok T., 1Pasicinik N., 1Valiev T. 1Universitatea Națională de Bioresurse și Management al Naturii din Ucraina, Kiev, Ucraina 2Institutul de Termofizică Tehnică al Academiei Naționale de Științe a Ucrainei, Kiev, Ucraina
|
|
Rezumat: Scopul lucrării este de a crește randamentul de metan în instalațiile de biogaz datorită fermentării metanice comune a gunoiului de grajd cu borhot de mere. Pentru a atinge acest obiectiv, au fost rezolvate următoarele sarcini: s-a determinat randamentul de biogaz din gunoiul de grajd al bovinelor cu adăugarea de marc de mere la substrat și fermentarea în condiții de temperatură psihofilă și mezofilă a instalației de biogaz. Pe baza datelor experimentale obținute privind fermentarea la temperaturi de 22±1°C și 36±1°C ale fermentatorului, a fost evaluată producția de biogaz și a fost determinat regimul rațional de temperatură pentru funcționarea instalației de biogaz. Studiile au fost efectuate pe o instalație de biogaz de laborator, compusă dintr-un fermentator și un gasgolder de tip umed. Ca fermentator a fost utilizat un recipient din sticlă cu un volum total de 3 dm3. Noutatea subiectului ales constă în faptul că rata maximă de ieșire a metanului a fost determinată la încărcarea periodică a fermentatorului, care pentru regimul de temperatură psihofilă este de 0,0033m3/(kg MOU∙zi), (MOU – materie organică uscată) iar în regimul de temperatură mezofilă de 4 ori mai mult - 0,012m3/(kg MOU∙zi). Semnificația rezultatelor constă în faptul că, pe baza rezultatelor dinamicii producției de metan în timpul încărcării periodice a fermentatorului, este posibil să se prevadă o producție constantă de metan în instalațiile industriale de biogaz care funcționează într-un mod cvasi-continuu, care va fi egală cu producția maximă de metan în timpul încărcării periodice a fermentatorului. |
|
Cuvinte-cheie: biogaz, metan, borhot de mere, gunoi de grajd, fermentator.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.05
|
6 |
Studii experimentale și computaționale ale unui dispozitiv de ardere prototip pentru un cazan de abur de putere cu un vortex de precesare verticală
Autori: Boiko E.A., Semenov I.I., Lebedev K.V., Kulicikin A.P. Instituția de învățământ autonomă de stat federală de învățământ superior „Universitatea Federală Siberiană”, Krasnoyarsk, Federația Rusă
|
|
Rezumat: Creșterea eficienței utilizării combustibililor fosili în centralele termice este o sarcină urgentă. Această problemă apare cu cea mai mare acuitate în timpul funcționării cazanelor electrice pe cărbune pulverizat care utilizează tehnologii de ardere a combustibilului de flacără. Scopul lucrării este un studiu și o justificare experimentală și computațională a tehnologiei de ardere la temperatură scăzută a cărbunelui într-o cameră de ardere cu vortex vertical de precesare și crearea unui prototip de cameră de ardere pentru un cazan cu abur de putere. Pentru a atinge acest obiectiv, a fost efectuat un studiu al procesului de ardere a cărbunelui în două etape, atunci când prima etapă de ardere a cărbunelui se realizează într-un pre-furnal cu pat fluidizat, iar post-combustia produselor de ardere incompletă a cărbunelui se realizează cu iluminare cu gaz într-o cameră de post-combustie cu un vortex vertical de precesare. A fost determinată relația dintre principalii parametri de proiectare ai camerei de ardere și principalele caracteristici de funcționare ale vortexului de difuzie. Cele mai importante rezultate sunt: dezvoltarea și validarea experimentală a parametrilor camerei de ardere cu vortex vertical de precesare; determinarea modurilor optime de funcționare a cuptorului la arderea cărbunelui și la arderea combinată a cărbunelui și a gazului; crearea unui prototip de cuptor pentru un cazan de abur de putere cu circulație naturală, care funcționează cu cărbune Kansk-Acinsk. Semnificația rezultatelor obținute constă în posibilitatea utilizării lor în proiectarea de cazane electrice noi sau în modernizarea celor existente pentru a crește eficiența, fiabilitatea și siguranța de mediu a funcționării. |
|
Cuvinte-cheie: unitate experimentală, studii analitice, cărbune, gaz natural, combustie, prototip cuptor, vortex vertical, cazan electric.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.06
|
7 |
Senzor ferrofluid inerțial pentru măsurarea vibrațiilor, deplasării și impulsurilor de forță cu semnal de ieșire linear
Autori: Koskov M.A., Somov S.A., Krâlasova O.S., Ivanov A.S. „Institutul de Mecanică Continuă a Filialei Ural a Academiei Ruse de Științe” - o ramură a Instituției Federale de Științe Bugetare de Stat a Centrului Federal de Cercetare Perm al Filialei Ural a Academiei Ruse de Științe
|
|
Rezumat: Scopul lucrării este de a dezvolta un senzor ferofluid uniaxial adecvat pentru a fi utilizat fie ca accelerometru pentru vibrații de joasă frecvență, fie ca dispozitiv balistic sau senzor seismic pentru încărcări de șoc. Obiectivul este atins prin rezolvarea următoarelor probleme: dezvoltarea unui sistem de suspensie magnetică cu un gradient axial liniar al intensității câmpului magnetic; calcularea forței de frecare vâscoasă a fluidului magnetic care umple stratul coaxial dintre cilindrul magnetic și peretele corpului nemagnetic; fabricarea senzorului și testele sale statice și dinamice. Cel mai semnificativ rezultat al lucrării este confirmarea experimentală a liniarității sistemului electromecanic al senzorului, care corespunde reprezentărilor modelului unui sistem oscilant disipativ liniar cu un grad de libertate. Semnificația rezultatelor obținute constă în apariția unor senzori inerțiali liniari ieftini și simpli. Principiul de funcționare al senzorului se bazează pe înregistrarea mișcării unei mase inerte care se abate de la poziția de echilibru sub acțiunea unei forțe externe care trebuie măsurată. Masa inertă, formată din magneți permanenți inelari, levitează într-un strat coaxial de lubrifiant magneto-fluid. Senzorul, în funcție de parametrii săi, poate măsura fie forța cvasi-statică, fie impulsul forței, fie deplasarea coordonatelor, care este solicitată în sistemele de monitorizare pentru structuri și clădiri critice, precum și în sistemele de navigație pentru vehicule care funcționează în condiții de accelerații mici, care se modifică lent (microgravitație). |
|
Cuvinte-cheie: fluid magnetic, senzor inerțial, magnet permanent, frecare vâscoasă.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.07
|
8 |
O investigație a unei unități de alimentare cu turbină cu abur la arderea gazului natural în oxigen pur pentru a asigura decarbonizarea datorită modernizării căii de gaz (folosind exemplul unui cazan cu abur TGM-94 (EP-500/140)
Autori: 1Șapoșnikov V.V., 2Butuzov V.A., 1Kociaryan E.V., 1Batiko D.N., 1Șelest N.A. 1Universitatea Tehnologică de Stat din Kubani, Krasnodar, Federația Rusă 2Universitatea Agrară de Stat din Kubani numită după I.T.Trubilin, Krasnodar, Federația Rusă
|
|
Rezumat: Cercetarea are ca scop fundamentarea utilizării tehnice a arderii gazelor naturale într-un mediu cu conținut ridicat de oxigen; și în obiectiv pe termen lung - în oxigen pur într-o unitate de putere cu turbină cu abur. Pentru a atinge acest scop, au fost rezolvate următoarele probleme: dezvoltarea unui model matematic al unei unități de putere cu turbină cu abur pentru funcționarea la arderea gazelor naturale în oxigen pur, un studiu numeric al funcționării unității de putere la înlocuirea aerului cu oxigen de la 0 la 100% , și o evaluare a eficienței echipamentului în aceste moduri. Cel mai important rezultat este o creștere a eficienței unității de putere a turbinei cu abur la trecerea la arderea gazelor naturale într-un mediu cu conținut ridicat de oxigen. Semnificația rezultatelor obținute este asigurarea eficienței captării CO2 din gazele de ardere fără o reconstrucție completă a instalației. Obiectul studiului a fost Centrala Termoelectrică Krasnodar. În studiu, modelul matematic verificat anterior al unității de putere a fost modificat. Modelul a fost creat folosind produsul software Boiler Designer. Modelul matematic a fost modificat prin reducerea la zero a scurgerilor de aer în calea gazului cazanului, înlocuirea încălzitorului de aer regenerativ cu unul tubular și ocolirea încălzitorului de aer de-a lungul gazelor de ardere atunci când funcționează cu un amestec de oxigen-aer. Creșterea maximă a randamentului unității cazanului este de 0,6% și se află în intervalul de înlocuire a aerului cu oxigen de la 40 la 60%. |
|
Cuvinte-cheie: agregat de cazan, CET, turbina cu abur, arderea oxigenului, dioxid de carbon.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.08
|
9 |
Eficiența incrementală a generării de energie electrică din consumul termic la centralele termice și rolul acesteia în reducerea emisiilor de carbon
Autori: Suvorov D.M., Tatarinova N.V. Universitatea de Stat din Veatka, Kirov, Federaţia Rusă
|
|
Rezumat: Scopul studiului este de a dezvolta o abordare metodologică a evaluării eficienței incrementale a producerii de energie electrică la CHPP (consumul specific de căldură pentru schimbarea puterii electrice a turbinei) în modurile de funcționare, ținând cont atât de indicatori energetici, cât și de mediu. Pentru atingerea acestui scop au fost rezolvate următoarele sarcini: a fost justificată metodologia, bazată pe modele matematice ale turbinelor cu abur de cogenerare, atât indicatori integrali cât și diferenţiali ai debitului termic pe unitatea de increment de producere a energiei electrice; a fost efectuată o generalizare cuprinzătoare a datelor de calcul pe turbina de tip T-50-12.8; s-a realizat o evaluare cantitativă a parametrilor de producere integrală a energiei electrice și de emisii de gaze cu efect de seră la diferite sarcini și compararea acesteia cu indicatorii corespunzători în modul de condensare. Cele mai semnificative rezultate sunt următoarele: dependențele generalizate ale consumului specific integral de căldură pe unitatea de creștere a producției de energie electrică și amprenta de carbon au fost calculate pentru o gamă largă de modificări ale condițiilor de funcționare; au fost stabilite condiţiile limită în care obţinerea acestor parametri prin deschiderea grilei de alunecare a secţiunii de joasă presiune se dovedeşte a fi fezabilă energetic şi ecologic; s-a stabilit că la creșterea capacității fără a ocoli apa de livrare, creșterea amprentei de carbon cu creșterea capacității turbinelor de cogenerare prin deschiderea grilei glisante va fi mai mică decât la turbinele cu condensare. Semnificația rezultatelor obținute constă în aplicabilitatea lor pentru rezolvarea problemelor de asigurare a eficienței maxime în timpul implicării turbinelor de cogenerare în reglarea programelor de sarcină electrică în diferite condiții la limită. |
|
Cuvinte-cheie: eficiența incrementală a generării de energie electrică, rata de căldură, emisiile de carbon, rețeaua glisantă a secțiunii de joasă presiune, cogenerare, moduri de funcționare a CET.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.09
|
10 |
Analiza procesului de ardere a gazului de sinteză în motoarele cu piston
Autori: 1Mitrofanov А.S., 1Proskurin А.Iu., 2Cong V. 1Universitatea Națională de Construcții Navale numită după amiralul Makarov, Nicolaev, Ucraina 2Univeristatea de Științe și de tehnologii Tziansu, Chjenițzian, Tziansu, China
|
|
Rezumat: Articolul ia în considerare caracteristicile procesului de ardere a gazului de sinteză în cilindrul de lucru al unui motor cu ardere internă cu aprindere prin scânteie. Scopul principal al studiului din lucrare este de a estima parametrii degajării de căldură a gazului de sinteză. Pentru atingerea acestui scop au fost stabilite următoarele sarcini: pe baza unor studii experimentale, să se evalueze natura modificărilor în procesul de ardere a gazului de sinteză și să se stabilească regularitatea acestuia. Rezultatul cel mai semnificativ este obținerea de dependențe pentru determinarea valorii curente a indicelui caracteristic de ardere m și a duratei de ardere φz în modelul de degajare de căldură al profesorului I.I.Vibe pentru motoarele cu aprindere prin scânteie care funcționează pe gaz de sinteză cu intervalul de variație a excesului de aer. raportul α 1,0...2,2 și conținutul de hidrogen din combustibil între 30...100 % în volum. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că a fost stabilită variabilitatea indicelui de ardere m (interval de modificare 1,6...5,5) în modelul semiempiric de degajare de căldură al Prof. I.I.Vibe, ceea ce este mai în concordanță cu legea reală a degajării căldurii în studiile experimentale. Dependența propusă pentru determinarea m și φz permit luarea în considerare a particularităților procesului de ardere a gazului de sinteză în motoarele cu aprindere prin scânteie și astfel crește semnificativ precizia determinării presiunii indicatorului în cilindrul de lucru (eroarea relativă medie pătrată nu depășește 4,5 %), ceea ce afectează, la rândul său, acuratețea estimarii parametrilor de funcționare a motorului. |
|
Cuvinte-cheie: combustibil alternativ, gaz de sinteză, caracteristici de eliberare a căldurii de ardere, proces de lucru, indice caracteristic de ardere, durata arderii.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.10
|
11 |
Deteriorarea rotoarelor turbinelor cu abur ca urmare a conectării asincrone a generatoarelor electrice la sistemul energetic unificat
Autori: Cernousenko O.Yu.1, Marâsiuk V.A.2 1Universitatea Tehnică Națională a Ucrainei "Igor Sikorsky, Institutul Politehnic", Kiev, Ucraina 2 Universitatea Națională Politehnică Odesа, Odesa, Ucraina
|
|
Rezumat: Articolul își propune să contribuie la studiul în curs de desfășurare a deteriorării rotoarelor turbinelor cu abur rezultate din conectarea asincronă a generatoarelor electrice la sistemul de alimentare unificat. În prezent, evaluarea duratei reziduale a echipamentelor cu turbine cu abur se bazează pe studiul degradării proprietăților mecanice ale oțelurilor și pe analiza stării de solicitare termică. Scopul lucrării a fost de a determina impactul unor astfel de vibrații asupra proprietăților mecanice ale rotoarelor și deteriorarea acestora. Acest obiectiv a fost atins prin rezolvarea următoarelor sarcini: dezvoltarea unui model 3D al arborelui turbinei K-1000-60/3000 LMZ pe baza documentației de proiectare; calcularea stării de tensiune-deformare a arborelui rezultată din conexiuni asincrone utilizând analiza cu elemente finite; și evaluarea nivelului de deteriorare a metalelor în rotoare din cauza vibrațiilor de torsiune. Modelul matematic dezvoltat a folosit o abordare clasică, înlocuind lamele de lucru și prinderile de bandaj cu mase concentrate și momente de inerție. Cele mai importante rezultate sunt avariile calculate ale rotorului care apar din cauza conexiunii asincrone a turbogeneratorului la sistemul de alimentare unificat cu un unghi de sincronizare de 30°. Cea mai mare deteriorare a metalului rotorului a fost găsită în secțiunea arborelui dintre turbina cu abur și generatorul electric. Semnificația rezultatelor obținute este că utilizarea acestor date va îmbunătăți metodele de evaluare a duratei de viață rămase a turbogeneratoarelor. Acest lucru, la rândul său, va îmbunătăți fiabilitatea și siguranța operațiunilor centralei electrice. |
|
Cuvinte-cheie: turbină cu abur, rotor, conexiune asincronă, vibrații de torsiune, stare de tensiune-deformare, deteriorare.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.11
|
12 |
Propuneri pentru aplicația de proiectare multiparametrică în inginerie electrică mecanică
Autori: 1Șevcenko V.V., 1Minko A.N., 2Stoicev V.T. 1Universitatea Națională Tehnică „Institutul Politehnic din Kharkiv”, Harkov, Ucraina 2Compania «Dinamo Sliven AD», Sliven, Bulgaria
|
|
Rezumat: Scopul lucrării este de a obține rezultate practice ale utilizării proiectării multiparametrice pentru mașini electrice, de a efectua o analiză comparativă a rezultatelor proiectării parametrice și multiparametrice ale unui turbogenerator și ale elementelor sale individuale atunci când sarcina se modifică, care este însoțită de o modificare. în factori electromagnetici, termici și mecanici; pentru a confirma perspectivele și a determina limitele recomandării de utilizare a proiectării multiparametrice pentru mașini electrice. Prin urmare, este necesar să înțelegem în ce cazuri este recomandabil să treceți de la proiectarea parametrică la proiectarea multiparametrică. Scopul stabilit în lucrare este atins prin crearea de modele pentru sarcini de complexitate diferită (proiectarea unui turbogenerator, a unui miez de stator și a barei colectoare) folosind capabilitățile de proiectare parametrică și multiparametrică cu compararea ulterioară a rezultatelor obținute. Cel mai important lucru este obținerea rezultatelor comparației dintre proiectarea parametrică și multiparametrică compararea unui sistem electromecanic complex (turbogenerator, unitatea și elementul său individual), compararea rezultatelor obținute, confirmarea fezabilității realizării proiectării multiparametrice. Semnificația rezultatelor obținute este că sunt prezentate exemple practice de creare a unor modele multiparametrice ale unui turbogenerator, miez de stator și un element separat (bară transportoare de curent). Folosind proiectarea multiparametrică, s-a obținut nu numai o formă rafinată a barei colectoare cu reparații și fiabilitate operațională sporite, ci au fost indicate și avantajele economice ale soluției propuse. |
|
Cuvinte-cheie: turbogenerator, miez de stator, bare colectoare, proiectare si modelare parametrica si poliparametrica, factori electromagnetici, termici si mecanici.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.12
|
13 |
Controlul pompei de căldură bivalentă la alimentarea cu căldură a clădirilor . Partea II
Autori: 1Șit M.L., 1Juravleov A.A., 2Frid S.E., 1Timcenco D.V. 3Denâsova A.E.,1Uzun M. 1Institutul de Energetică al Universității Tehnice din Moldova, Chișinău, Republica Moldova 2Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences, Moscova, Federația Rusă 3Universitatea Națională Politehnică din Odesa, Odesa, Ucraina
|
|
Rezumat: Scopul lucrării este de a determina parametrii ciclului termodinamic al pompei de căldură, care ar asigura funcționarea pompei de căldură la temperaturi și debite variabile ale lichidului de răcire în sarcină. Scopul stabilit se realizează prin rezolvarea următoarelor sarcini: analiza metodelor de sinteză a schemelor la sarcină variabilă, analiza funcționării schemei la perturbări aleatorii, dezvoltarea sistemului de control automat al pompei de căldură (ACS). Cel mai important rezultat al lucrării este: schema pompei de căldură, care poate funcționa la presiuni variabile ale evaporatorului și răcitorului de gaz, precum și soluția tehnică, în care diferența de entalpii la evaporator rămâne constantă indiferent de temperaturile aerului exterior. Semnificația rezultatelor obținute constă în crearea schemei BHP, care permite să se asigure atât reglarea calitativă, cât și calitativ-cantitativă a regimului termic al clădirii la creșterea COP al pompei de căldură, datorită alegerii raționale a programul de reglare a temperaturii. La utilizarea modulelor fotovoltaice problema rămâne stocarea energiei electrice generate de acestea. Depozitarea locală folosind acumulatori electrochimici la capacitatea necesară ar fi foarte costisitoare și ar face ca întreaga instalație să fie neprofitabilă. Singura soluție rezonabilă este interacțiunea cu rețeaua, care necesită, pe lângă mijloacele tehnice de interfațare, prezența unor reglementări adecvate care reglementează transferul energiei electrice generate de instalația locală către rețea, mai ales dacă generarea va să fie efectuate pe tot parcursul anului. |
|
Cuvinte-cheie: schema pompei de caldură bivalentă, control automat, perturbări aleatorii, fiabilitate, termoficare, dioxid de carbon.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.13
|
14 |
Sistem de suport de decizie pentru diagnosticarea cablurilor electrice subacvatice
Autori: Tymociko O.1, Tymoșuk О.2, Timociko O.3, Boiko S.2, Majara I.4, Hannoșina, I.,2 Șapran Yu.2 ¹ Academia de Zbor a Universității Naționale de Aviație, Kropyvnytskyi, Ucraina 2Universitatea de Stat de Infrastructură și Tehnologii, Kiev, Ucraina ³Compania AFC autofleet control, Hamburg, Germania 4Universitatea Națională a Forțelor Aeriene Ivan Kozhedub Harkiv, Harkiv, Ucraina
|
|
Rezumat: Obiectul acestui studiu este procesul de generare a unui răspuns adecvat de către un agent inteligent atunci când detectează și urmărește un cablu electric subacvatic utilizând un sistem de sprijinire a deciziei. Scopul lucrării este de a dezvolta arhitectura unui sistem de suport decizional pentru diagnosticarea cablurilor electrice subacvatice și principalii algoritmi pentru funcționarea acestuia. Pentru a atinge scopul cercetării, au fost utilizați agenți inteligenți cu o arhitectură IPK complexă, care include informații, preferințe (reguli) și cunoștințe. Combinația dintre structura agenților inteligenți și avantajele bazelor de cunoștințe ierarhice au permis reprezentarea în limbaj natural a cunoștințelor. Nucleul funcțional al sistemului este format din patru agenți principali, dintre care unul facilitează interacțiunea dintre utilizator și mediul înconjurător. Pentru a aborda incertitudinea în poziția cablului pe fundul mării, s-au folosit capacitățile seturilor fuzzy, care descriu spațiul său caracteristic cu funcții de membru. Cele mai semnificative rezultate presupun planificarea pentru detectarea și urmărirea cablurilor electrice subacvatice, luând în considerare experiențele anterioare de luare a deciziilor în cazuri similare și adaptarea acestora la situația actuală prin raționament bazat pe caz. Importanța rezultatelor obținute constă în a oferi decidentului o posibilă opțiune de desfășurare a unui vehicul subacvatic pe baza logicii acceptate și a regulilor de detectare a cablurilor electrice subacvatice. Cercetările ulterioare se concentrează pe implementarea selecției automate a țintei pentru intervenție și dezvoltarea unei metode pentru modificarea automată a metodelor de raționament, a bazelor de reguli de preferință și a cunoștințelor operaționale. |
|
Cuvinte-cheie: cablu electric, diagnosticare, vehicul subacvatic autonom, navigație, control mișcare, seturi fuzzy, agent inteligent, sistem suport de decizie.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.14
|
15 |
Sistem eficient de transmisie a energiei fără fir
Autori: Panteleev V.I., Maleev A.V., Petuhov R.A., Sizganova E.Yu. Universitatea Federală Siberiană, Krasnoyarsk, Federația Rusă
|
|
Rezumat: Lucrarea se concentrează pe transmisia de energie fără fir pentru stațiile de încărcare a vehiculelor electrice. Scopul studiului este de a analiza procesele din sistemul de rezonanță magnetică transmisie fără fir a energiei electrice folosind câmpuri magnetice și de a dezvolta abordări pentru îmbunătățirea eficienței unor astfel de sisteme. Obiectivele stabilite au fost atinse prin rezolvarea următoarelor probleme: modul de funcționare a sistemului de transmisie fără fir de putere cu o bobină de transmisie reglată prin rezonanță, parametrii optimi de energie ai transferului de energie fără fir au fost determinați pe exemplul unui sistem cuplat magnetic cu un circuit rezonant secvenţial în serie. Cele mai importante rezultate ale studiului sunt următoarele: se arată că condiția necesară pentru obținerea puterii maxime în receptor nu este doar reglarea la rezonanța bobinei de recepție, ci și includerea circuitului de recepție la un anumit activ. rezistența la sarcină, în funcție de coeficientul de cuplare dintre bobinele de transmisie și cea de recepție și se obțin expresii analitice, prin intermediul cărora se poate calcula rezistența de sarcină, la care sistemul de transmisie a puterii considerat are randament maxim; este dovedit că randamentul de transmisie al circuitului rezonant serie-secvențial este maxim în modul de rezonanță individuală și depinde de coeficientul de cuplare. Semnificația rezultatelor obținute: s-a dovedit că transmisia prin rezonanță magnetică a energiei electrice în cazul schemei serie-secvențială de transmitere a puterii fără fir, este mai eficientă în comparație cu seria-paralel, la frecvențe care nu depășesc 100 kHz, care are un efect pozitiv. efect asupra funcționării stațiilor de încărcare a vehiculelor electrice într-un mediu industrial urban și, ca urmare, asupra soluționării problemei conformității unor astfel de sisteme cu cerințele de compatibilitate electromagnetică. |
|
Cuvinte-cheie: inductanță reciprocă, coeficient de cuplaj electromagnetic, frecvență de rezonanță, circuit de transfer de energie cu cuplaj magnetic, eficiență de transmisie, factor de calitate.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.15
|
16 |
Cercetare privind fiabilitatea alimentării cu energie a unei întreprinderi din sistemul de energie electrică și generatoare autonome încărcate pe baza proceselor Markov
Autori: Basmanov V.G., Holmanskih V.M., Sunțov K.A. Universitatea de Stat din Veatka Kirov, Federația Rusă
|
|
Rezumat: Scopul lucrării este de a fundamenta utilizarea componentelor probabilistice ale factorului de disponibilitate a sistemului de alimentare cu energie (PSS) al întreprinderii constând dintr-un sistem de energie electrică și generatoare autonome încărcate, pentru a calcula supraplățile pentru energie electrică. Pentru a atinge acest scop, a fost studiată funcționarea PSS în ultimii 5 ani. PSS a fost considerat un sistem restaurat care are rezervă de rotație. Procesul de funcționare a PSS a fost reprezentat printr-un grafic simplu non-ramificat cu o singură echipă de reparații și descris prin sisteme de ecuații diferențiale și algebrice. Soluția acestuia din urmă a permis calcularea componentelor de probabilitate ale factorului de disponibilitate PSS. Timpul de funcționare al PSS într-un an calendaristic a fost calculat cu un număr diferit de generatoare deservite. A fost propusă metoda de calcul a supraplatei pentru energie electrică. Rezultatul cel mai semnificativ este justificarea utilizării componentelor de probabilitate ale factorului de disponibilitate PSS pentru evaluarea plății în exces pentru energie electrică. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că formula propusă pentru supraplata energiei electrice permite estimarea supraplatei, identificarea principalelor cauze și recomandarea măsurilor de reducere a acesteia. Fiabilitatea rezultatelor este confirmată de exemplul calculării supra-plății pentru energie electrică pentru o întreprindere reală. Indicatorii nou obținuți ai fiabilității generatorului pot fi utilizați în analiza plăților în exces de către alte întreprinderi care au generatoare similare. |
|
Cuvinte-cheie: sistem de alimentare cu energie electrică (PSS), generatoare autonome, grafic de stare, factor de disponibilitate, supraplată pentru electricitate, modele de defecțiune și recuperare.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.16
|
17 |
Intensificarea formării hidraților prin intermediul al microbulilor
Autori: Kutnâi B.A., Krot O.P., Cernețka I.V. Universitatea Națională "Politehnica din Poltava numită după Yuriy Kondratiuk", Poltava, Ucraina
|
|
Rezumat: Sinteza industrială a hidraților de gaz este un domeniu promițător pentru stocarea, transportul și utilizarea gazelor naturale. Scopul acestei lucrări este de a evalua factorii care afectează eficiența sintezei hidratului de gaz, în special influența generării de microbule de gaz. Pentru atingerea scopului, au fost rezolvate următoarele sarcini: a fost elaborată și asamblată unitatea experimentală; a fost propusă metodologia cercetării experimentale; s-au obţinut date experimentale şi s-a efectuat analiza statistică a acestora; a fost elaborat un model matematic al proceselor hidrodinamice, de schimb de căldură și masă în duză. Pe baza modelului matematic a fost creat un program de calcul care permite analiza funcționării duzei în diferite condiții termobarice în diferite regimuri hidrodinamice. Cele mai importante sunt rezultatele experimentelor, care ne-au permis să determinăm factorii care au cea mai mare influență asupra intensificării sintezei hidratului de propan: prezența microbulelor de gaz, temperatura lichidului, temperatura gazului, presiunea gazului în reactor și altele. S-a determinat influența factorilor individuali și prezența microbulelor de amestec de gaze asupra intensității proceselor de transfer de masă de formare a hidraților în reactor. A fost analizată influența caracteristicilor de proiectare a duzei asupra eficienței formării hidraților. Semnificația rezultatelor obținute este extinderea cunoștințelor despre influența diferiților factori asupra intensificării sintezei hidratului de gaz. Rezultatele cercetării pot fi utilizate pentru proiectarea instalațiilor industriale pentru sinteza hidraților de gaz. |
|
Cuvinte-cheie: hidrați de gaz, montaj experimental, microbulle, procese de transfer de căldură și masă, model matematic, duză.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.4-64.17
|
|
|
|
|