Технические науки. Рубрика в журнале - Бюллетень науки и практики
Статья научная
Комбинация фотоэлектрического преобразователя солнечной энергии и коллектора для подогрева воды представляет собой довольно эффективную систему. В сравнении с общеизвестными нагревательными устройствами для воды, эта гибридная система обладает рядом преимуществ, среди которых меньшие габариты, более низкая рабочая температура теплоносителя, значительное повышение КПД системы, причем здесь одновременно происходит выработка электроэнергии и подогрев воды для отопления. Если же провести сравнение с другими системами, комбинирующими фотоэлектрический модуль и устройство для подогрева воды, то данная система обладает более простой конструкцией, что значительно снижает производственные затраты и поддержание системы в рабочем состоянии. Экспериментальные данные по работе гибридной системы - фотоэлектрический преобразователь и устройство нагрева воды в основном принимали во внимание стационарные системы, которые позволяли получать данные о характеристиках системы за достаточно большой промежуток времени, чаще всего за год и более. Однако такой подход не позволяет учесть постоянно меняющиеся факторы, такие как освещенность, потоки воды и др. В данной статье рассматривается динамическая тепловая модель гибридной системы - фотоэлектрический преобразователь и устройство нагрева воды, которая может быть применима для практического анализа подобной гибридной системы. Предлагаемая модель позволяет проводить оценку мгновенных характеристик гибридной системы, определять в любой момент времени производительность системы, состояние ее компонентов и, в конечном счете, при определенных условиях осуществлять всеобъемлющий тепловой расчет гибридной системы. Получены соотношения, позволяющие оценить тепловой и электрический КПД гибридной системы.
Бесплатно
Моделирование малого беспилотного летательного аппарата самолетного типа
Статья научная
В статье приведен обзор системы моделирования полета “JSBsim” применительно к моделированию беспилотного летательного аппарата самолетного типа массой до 5 кг.
Бесплатно
Моделирование оптимального расстояния между трубами в солнечном водонагревательном коллекторе
Статья научная
В данном исследовании предлагается математическая модель, основанная на нормальном распределении, для определения оптимального расстояния между трубами в солнечном водонагревательном коллекторе. Модель учитывает ключевые параметры системы, такие как теплопроводность материалов, тепловые потери и интенсивность солнечной радиации. Экспериментальные данные, собранные для валидации модели, подтверждают ее точность и адекватность. Основные результаты показывают, что максимальная эффективность (КПД) солнечного водонагревательного коллектора достигается при расстоянии между трубами около 0,0469 м. Аналитический метод демонстрирует плавное снижение эффективности при отклонении от оптимального расстояния, в то время как экспериментальные данные указывают на высокую чувствительность системы к изменениям этого параметра. Таким образом, предложенная модель является полезным инструментом для проектировщиков, позволяя точно прогнозировать оптимальные параметры системы и повышать ее эффективность. В дальнейшем планируется проведение дополнительных исследований и экспериментов для улучшения точности модели и расширения ее применимости.
Бесплатно
Моделирование работы современного банкомата с помощью программного средства AnyLogic
Статья научная
В данной статье рассмотрены основные аспекты моделирования работы современного банкомата с помощью программного средства Anylogic. Представленная имитационная модель современного банкомата наглядным образом демонстрирует развитие техники. Имитационная модель структурировано отображает работу банкомата и позволяет оценить количественные показатели при его использовании, что способствует созданию и усовершенствованию технических и программных процессов работы банковского автомата. Результатом можно считать подтверждение целесообразности применения технологии моделирования для задачи построения системы управления техническими объектами, такими как банкомат, описанный в данной работе.
Бесплатно
Моделирование систем массового обслуживания с отказами
Статья научная
В работе рассмотрены формально-теоретические основы аналитического, имитационного и оптимизационного моделирования одноканальных и многоканальных систем массового обслуживания с отказами при наличии ограничений по длине очереди, характерных для предметных областей, связанных с обеспечением безопасности сложных транспортных, техногенных и производственных систем. Предложена концепция применения нечетких треугольных чисел для задания законов распределения потоков обслуживания. В качестве аналитической платформы для исследования выбран пакет AnyLogic, который сочетает в себе все существующие парадигмы имитационного моделирования. Практическая апробация моделей осуществлялась на серии практически значимых задач из области безопасности и эксплуатации водного транспорта
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен подход к модернизации системы защиты автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) объекта критической информационной инфраструктуры (КИИ) металлургического предприятия. Цель исследования заключается в обосновании целесообразности модернизации даже при высоком уровне текущей защищённости в условиях внедрения новых регуляторных требований. В качестве исходных данных использованы материалы модели угроз, топология сети, архитектура объекта и его системы защиты, а также результаты оценки соответствия требованиям нормативных документов ФСТЭК России. В работе применена методология системного анализа, включая концепцию «зон и связей», методы экспертной оценки, инструментального анализа уязвимостей, а также сопоставление с реальными кейсами из смежных исследований, включая опыт промышленной модернизации на аналогичных объектах. Основные результаты включают идентификацию точечных уязвимостей, таких как: наличие устаревших операционных систем, отсутствие систем контроля и управления доступом, недостаточный мониторинг. Было сформировано несколько направлений модернизации: усиление контроля действий привилегированных пользователей, внедрение средств журналирования для привилегированных сессий и пользователей, а также сегментация уязвимых участков, которые не могут быть остановлены для дальнейшей модернизации в силу технологического процесса. Работа интегрирует теоретическую базу, аудит, практические ограничения и регуляторные установки, демонстрируя сквозной процесс обеспечения информационной безопасности: от диагностики до архитектурной трансформации. Полученные выводы могут быть применимы на аналогичных промышленных объектах с типовой инфраструктурой и отраслевыми особенностями. Представленные результаты подтверждают актуальность модернизации как стратегического процесса устойчивого управления безопасностью КИИ.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены данные по модернизированной экспериментальной установке для исследования взаимодействия излучения лазера с твердыми телами при различных углах падения. Для регистрации и исследования спектра ядер исследуемых элементов был использован твердотельный неодимовый лазер, работающий в моноимпульсном режиме.
Бесплатно
Модифицированные растворы и бетоны повышенной прочности из местного сырья
Статья научная
Представлены результаты исследования влияния модифицированных добавок на реологические и механические свойства бетона и раствора при использовании известняка в качестве наполнителя. Целью работы стало исследование влияния модификаторов на реологию бетонной смеси и раствора и физико-механические характеристики бетона при использовании активного заполнителя. Использовалась химическая добавка глениум-суперпластификатор на основе поликарбоксилэфирных полимеров. В результате было установлено, что добавление техногенного тонкодисперсного кремнеземсодержащего продукта совместно с микрокремнеземом и отходами электрофильтра укрепляет бетон.
Бесплатно
Мультимедийные сенсорные сети на основе сверхширокополосных хаотических радиоимпульсов
Статья научная
Обсуждается быстрое направление в информационно-коммуникационных системах беспроводной сенсорной сети. Особое внимание было уделено сверхширокополосным беспроводным сенсорным сетям, которые используют хаотические радиоимпульсы в качестве носителей информации для связи между сенсорными узлами. Создание таких систем стало возможным после многих лет исследований по созданию и управлению хаосом в электронных системах. Рассмотрены требования к трансиверам для передачи мультимедийных данных в беспроводных сенсорных сетях и характеристики существующих систем. Анализируются перспективы использования сверхширокополосных беспроводных систем на основе прямой хаотической передачи данных в мультимедийных сенсорных сетях.
Бесплатно
Наблюдения за деформациями инженерных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях
Статья научная
Рассмотрены вопросы, связанные с механико-математическим обоснованием геодезических измерений, подобрана математическая модель хода осадок наблюдаемых сооружений, получены зависимости между периодам наблюдений и скоростью осадок.
Бесплатно
Набухаемость деталей уплотнительных устройств композиционных материалов
Статья научная
Одним из преимуществ пластических масс по сравнению с металлами и другими материалами является то, что существуют очень простые и недорогие способы изготовления изделий. Известно множество способов изготовления изделий из пластических масс. Применение их зависит от конфигурации изготавливаемого изделия, требуемых от него технических условий, его назначения и экономической эффективности. Наиболее распространенными являются в основном экструзия при производстве крупногабаритных изделий, в том числе труб, листовых материалов, полотен, различных профилей, стержней, а также при производстве среднегабаритных изделий. и мелких деталей с точки зрения количества, давления при литье и методах прессования. По экономическим показателям следует учитывать и заранее группировать оптимальный способ приготовления любых композиционных материалов. Большое значение имеет разработка новых технологических методов изготовления деталей и изделий из полимеров и их композиций.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье проведено исследование напряженно-деформированного состояния величины коэффициента пропорциональности продольных усилий, приложенных в срединной плоскости бесконечной плиты. Исследование проведено в случае неполного контакта бесконечной плиты с упругим основанием, в виде двух траншей, расположенных симметрично оси Y. Целью исследования является установление зависимости напряженно-деформированного состояния от величины коэффициента пропорциональности интенсивности продольных растягивающих и сжимающих усилий, приложенных в срединной плоскости бесконечной плиты и неполного контакта плиты. Проведен подробный анализ полученных результатов исследования. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании фундаментов зданий и сооружений на просадочных грунтах.
Бесплатно
Некоторые особенности магистрального трубопроводного транспорта при проектировании и реконструкции
Статья научная
Проект магистрального нефтепродуктопровода выполняется в соответствии с требованиями нормативных документов. Проектируя магистральный трубопровод, необходимо добиваться, чтобы от был экономичным по сравнению с другими видами транспорта. Выбирая рабочие параметры нефтепродуктопровода, необходимо стремится к наиболее полному использованию несущей способности материала труб и максимальной загрузке трубопровода и всех перекачивающих станций.
Бесплатно
Некоторые технологические аспекты получения и хранения водорода
Статья научная
Проведен краткий анализ современного состояния исследований в области производства и хранения водорода для целей водородной энергетики. Проведенный анализ исследований показал, что основным промышленным методом получения водорода на современном этапе развития водородных технологий является классический метод электролиза воды. С этой целью в работе рассмотрены различные типы электролизеров, проведено сравнение различных типов электролизеров по рабочей температуре, эффективности напряжения стека, а также их преимуществам и недостаткам. Показано, что снижение стоимости возобновляемой электроэнергии повышает интерес к электролизу воды, поскольку этот метод позволяет получать водород, не выделяя углекислый газ (CO₂). Хранение водорода опирается в основном на традиционные технологии, такие как сжатый газ и криогенная жидкость, тогда как для крупномасштабных применений предпочтительным методом оказывается подземное хранение. В последние годы наблюдается стремительное развитие твердофазного хранения водорода, которое считается самым безопасным способом хранения. Для хранения большего количества водорода в меньшем объеме одним из решений является его сжатие до высокого давления. Наиболее распространенным способом хранения водорода является его сжатие в стальные газовые баллоны под давлением до 700 бар. При сжатии водородного газа до 700 бар его объемная плотность достигает 36 кг/м³. Это может быть реализовано в современных легких композитных стальных баллонах высокого давления.
Бесплатно
Необычные блюда народов севера
Статья обзорная
Как известно на формирование рациона питания различных народов мира влияет множество факторов, и прежде всего географическое положение и климат, что обусловливает потребление определенных видов плодов, растений, животных. Это сформировало у народов особенности в развитии и строении организма и привело к отличиям в здоровье. В статье представлена информация о традициях питания северных народов. «Северный» тип метаболизма требует преобладания в рационе белково-жировых компонентов в пище. Как показывают исследования, у людей, приехавших на Крайний Север из средних широт, потребность в белках возрастает на 16%, в жирах на 42%, в углеводах снижается на 40%. Пища, богатая жирами и с высокой калорийностью, позволяет без увеличения объема потребления продуктов насытить организм и дать ему необходимое количество энергии. Мясные продукты: мясо оленя, дичь, мясо крупных морских животных: моржей, тюленей, нерп, китов. Мясо ластоногих на 100 г содержит 24,5 г белка и 113 ккал. Так же оно богато калием, натрием и фосфором, витаминами A, B2 и другими соединениями. Важную роль в жизни северных народов играют ягоды: брусника и морошка, которые содержат: пищевые волокна (2,5 г и 6,3 г), витамины B2 (0,02 мг и 0,07 мг), C (15 мг и 29 мг), E (1 мг и 1,5 мг), магний (7 мг и 29 мг), кальций (25 мг и 15 мг), фосфор (16 мг и 29 мг), калий (90 мг и 180 мг). Дикий щавель, черемша, лишайник и другие травы широко используются в пище и в медицине и содержат в себе комплекс ферментов, витаминов, жиров, органических кислот. Главным продуктом является речная и морская рыба: муксун, нельма, тугун, арктический омуль, ряпушка и другие. Рыбу подают в сушеном, вареном, копченом, соленом, вяленом, мороженном или запеченном видах, обычно без гарнира, который на севере не так распространен, чаще всего его заменяют ягоды или коренья. В зимний период деликатесом является строганина. Сушеная рыба также идет в муку, из которой делают похлебку, пекут хлеб, или же перемешивают с ягодой. В статье представлена информация о таких блюдах как нгайбат, каныга, «кровяной суп», копальхен или кымгыт, кивиак, акутак и другие.
Бесплатно
Неравновесные носители заряда в кремниевых пластинах: динамические характеристики
Статья научная
Рaссмaтривaются динaмические хaрaктеристики нерaвновесных носителей зaрядa в кремниевых плaстинaх. Описaны методы измерения, тaкие кaк методы временной резольвируемой фотолюминeсценции, и импульсной фотокондуктивности. которые позволяют более точно оценивaть время жизни носителей зaрядa. Полученные дaнные для плaстин толщиной 0.02 см покaзывaют, что хaрaктеристики соответствуют известным знaчениям для монокристaллического кремния. Это подтверждaет целесообрaзность использовaния дaнной толщины для оптимизaции фотопроводимости и эффективности преобрaзовaния солнечной энергии. Вaжно тaкже отметить, что дaльнейшие исследовaния могут быть нaпрaвлены нa оптимизaцию толщины плaстины для достижения еще более высоких знaчений КПД и других пaрaметров.
Бесплатно
Низкотемпературная плазма в технологии производства стеклокристаллических материалов
Статья научная
Представлены результаты исследований по получению стеклокристаллических материалов на основе зол тепловой электростанции с использованием энергии низкотемпературной плазмы. Установлена зависимость кристаллизационных свойств расплава от состава шихты. Проведены физико-механические исследования полученных изделий.
Бесплатно
Новые методы улучшения распределения потока в проточной части центробежных насосов
Статья научная
В статье приводятся основные результаты исследования новых конструкций центробежных насосов ирригационных систем, улучшение распределения потока в проточной части центробежных насосов конструктивными методами на основе прогноза характеристик нового центробежного насоса.
Бесплатно
Новые тенденции и перспективы развития международного транспортного коридора "Север-Юг"
Статья научная
Активное участие России в формировании коридоров в международном сообщении стало в последние годы важной государственной задачей, так как государства сталкивается с проблемами доставки грузов. В условиях санкций со стороны ЕС и США использование привычных направлений перевозок грузов усложнилось. Россия стала лидером по количеству введенных против нее санкций, основная их цель - нанести чувствительный ущерб экономике страны, дестабилизировать ситуацию, лишить Россию перспектив социального и экономического развития, оказать влияние на принятие политических и экономических решений». На этом фоне возникли серьезные логистические ограничения, в целом изменилась маршрутизация грузопотоков. На прежние маршруты грузопотоков рассчитывать уже нельзя, их нужно переориентировать на другие маршруты. Одной из такой из задач станет реализация проекта МТК «Север-Юг». Это маршрут, который начинается в Санкт-Петербурге, а заканчивается в порту Мумбай (Индия). Он призван улучшить логистику между РФ и странами Персидского залива и Южной Азией. Приведен анализ текущего состояния международного транспортного коридора «Север-Юг» (МТК СЮ). Коридор «Север-Юг» является одним из важнейших исторических коридоров, связывающих Европу и Россию с Ираном и странами Южной Азии. МТК «Север-ЮГ» позволит восстановить некоторые транспортные цепочки и нарастить грузооборот, даже с учетом введенных США и Евросоюзом ограничений и санкций. Транспортный коридор «Север-Юг» способен также решить фундаментальную проблему конкурентоспособности нашего экспорта на растущих рынках Индии и Китая.
Бесплатно
О некоторых вопросах во взаимодействии железнодорожного и морского транспорта
Статья научная
Вследствие введения западных санкций, вызвавших изменение транспортной логистики, морские порты столкнулись с переориентацией грузопотоков, наплывом новых групп грузов, загруженностью железной дороги и складских мощностей, что привело к осложнению взаимодействия морских портов и железной дороги. Внешняя торговля переориентировалась на рынки дружественных стран. Основные направления внешнеэкономической деятельности в настоящее время это восточное и азово-черноморское Рассматриваются причины возникновения проблем, возникающих при перевалке грузов в морских портах России при совместном участии морского и железнодорожного транспорта, а также предложены мероприятия, снижающие влияние негативных факторов на перевозочный процесс.
Бесплатно
