Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1471
Статья научная
Негативное антропогенное воздействие на окружающую среду в значительной мере оказывает энергетика. Одной из альтернативных технологий по энергообеспечению и снижению влияния на экологию является пиролиз, при котором нагрев сырья осуществляется в бескислородной среде. Для проведения данного процесса необходимо затратить тепловую энергию, величина которой в значительной степени зависит от теплоемкости топлив. Значение теплоемкости зависит от типа сырья, происхождения и т.п., а ее определение осуществляется при наличии определенной приборной базы. В связи с этим в статье рассмотрены значения теплоемкости разных видов биомассы и твердых ископаемых топлив, определенные экспериментально (ЭД) и взятые из литературных источников (ЛД). На основе теплоемкостей рассчитаны тепловые затраты для осуществления процесса пиролиза. Отмечена разница между полученными значениями тепловых затрат на основе ЭД и ЛД, за исключением каменного угля.
Бесплатно
Оценка динамики температур сельскохозяйственных объектов по данным беспилотных воздушных судов
Статья научная
В ходе проведенного исследовании выполнена оценка пространственного и временного распределения радиационной температуры сельскохозяйственных угодий. Объектом исследования являются сельскохозяйственные угодья (посев ячменя, посев овса, паровое поле, посев многолетних трав (эспарцет)), расположенные на территории Красноярского НИИСХ ФИЦ КНЦ СО РАН вблизи пос. Минино (Средняя Сибирь, Красноярский край). Измерение радиационной температуры поверхности исследуемых объектов выполнено камерой ZENMUSE XT2, установленной на беспилотном воздушном судне DJI Matrice 210 RTK V2. Пространственное разрешение полученных термокарт составляет 12-14 см. Оценку состояния исследуемых объектов (наличие растительного покрова) проводили по значениям NDVI, полученных по спутниковым данным PlanetScope с пространственным разрешением 3 м. Установлено, что присутствие растений и величина их проективного покрытия являются определяющими в формировании температурных условий почвенного покрова. Рост и развитие растительного покрова, его высота и сомкнутость изменяют условия температурного режима. Деятельной поверхностью становится не почва, а растительный покров. Проведено построение термокарт (пространственного распределения радиационной температуры) поверхности сельскохозяйственных угодий, что позволяет оценивать внутрипольную неоднородность температуры исследуемых объектов.
Бесплатно
Оценка и регулирование свойств рам карьерных самосвалов с трещиноподобными дефектами
Статья научная
Статья посвящена постановке и решению задач анализа и управления живучестью проектируемых несущих конструкций большегрузных автосамосвалов. Проведен анализ чувствительности характеристик напряженно-деформированного состояния рам карьерных автосамосвалов к эксплуатационным трещиноподобным дефектам. Приведен алгоритм численного моделирования рамных конструкций. Обоснована периодичность технической диагностики рам, а также поставлена и решена задача количественного обоснования геометрических параметров конструктивного усиления поврежденной зоны рамы.
Бесплатно
Статья научная
В проводимых исследованиях выполнена классификация и дана оценка конструктивного совершенства систем принудительного воздушного охлаждения синхронных электромагнитных машин ударного действия. К первой группе признаков систем охлаждения отнесены электромагнитные машины с наружной вентиляцией ударного узла, в которых теплоотдача осуществляется только с внешней цилиндрической поверхности магнитопровода. Ко второй группе признаков отнесены системы охлаждения с внутренними воздушными трактами с автономным вводом и выводом воздуха через отверстия в полюсах. К третьей группе - системы охлаждения с коаксиальными каналами в катушках. Равномерность охлаждения отдельных секций многослойной катушки при одинаковой их толщине, обеспечиваемая расходом воздуха в отдельных вентиляционных каналах пропорционально с выделяемой в них мощностью, позволяет в два и более раз снизить разницу температур в нагретых слоях обмоточного пространства. К четвертой группе признаков отнесены системы охлаждения с радиальным расположением каналов, позволяющие увеличить общую площадь охлаждения катушек, снизить сопротивление воздушному потоку и обеспечить более равномерный нагрев обеих катушек. Для систем с принудительным воздушным охлаждением установлены пределы изменения значений теплового потока, отнесенного к поверхности охлаждения катушки, и удельной тепловой нагрузки активного объема, занятого катушкой. Показано, что принудительное воздушное охлаждение позволяет дополнительно нагрузить электромагнитный ударный узел и тем самым повысить энергию или частоту удара при допустимом нагреве. Для поддержания режима работы электромагнитной ударной машины с ПВ = 100 % мощность вентиляционной установки может составлять до 25 % от мощности, потребляемой ударным узлом.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложен новый способ определения координат воздушной цели в многопозиционной неизлучающей системе наблюдения «навигационные спутники - воздушная цель - наземный приемник», в основе которого лежит разностно-дальномерный метод решения навигационной задачи в аппаратуре потребителя глобальной навигационной спутниковой системы. Проведенное имитационное моделирование показало, что точность оценки местоположения воздушной цели, получаемой в наземном приемнике с использованием предложенного способа, соизмерима с точностью оценки собственных координат приемника и не превышает 20 м.
Бесплатно
Оценка методов снижения эффективности поэкземплярного распознавания средств радиосвязи
Статья научная
Рассмотрены причины возникновения индивидуальных технических демаскирующих признаков радиоэлектронных средств. Проведены оценки зависимости информативности индивидуального технического демаскирующего признака от суммарной погрешности измерения при различных фиксированных значениях среднеквадратичного отклонения. Показано, что для уменьшения информативности признака возможно применение унификации параметров передатчиков и умышленное изменение параметров сигнала.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены особенности систем электроснабжения населенных пунктов Республики Тыва. Показана возможность использования солнечной энергии для автономного энергоснабжения потребителей. Предложена усовершенствованная методика определения мощности фотоэлектрических преобразователей, используемых в децентрализованных системах электроснабжения, с учетом климатических и аппаратных факторов. Проведены исследования мощности фотоэлектрического преобразователя в климатических условиях населенного пункта Республики Тыва.
Бесплатно
Статья научная
Получены математические выражения для оптимальных и квазиоптимальных оценок отношения сигнал/шум и спектральной плотности мощности шума, формируемых по наблюдению выходов когерентного многоканального устройства различения ортогональных сигналов. Установлено, что, обрабатывая выходы каналов в многоканальных устройствах различения ортогональных сигналов, можно формировать практически реализуемые квазиоптимальные оценки отношения сигнал/шум или параметров шума с достаточно высокой точностью.
Бесплатно
Оценка показателей эксплуатационной надежности карьерных гидравлических экскаваторов
Статья научная
Приведены результаты исследования показателей надежности карьерных гидравлических экскаваторов в условиях угольного разреза «Колыванский» АО «Сибирский Антрацит». Выполнен анализ изменения показателей надежности основных групп оборудования и в целом экскаваторов. Определены количественные значения исследуемых случайных величин, оценена эффективность существующей системы сбора и анализа информации о надежности экскаваторов. Составлен рейтинг надежности среди гидравлических экскаваторов, эксплуатируемых в условиях угольного разреза «Колыванский».
Бесплатно
Оценка риска и ущерба от наводнений на основе нечетких множеств
Статья научная
Предложена методика оценки состояния гидротехнического объекта и побережья, подверженных воздействию наводнений различной природы, с использованием теории нечетких множеств и нелинейной многопараметрической регрессии. Выделены основные признаки, определяющие состояние объекта в результате наводнений. Определена лингвистическая переменная «состояние повреждения». На основе регрессионного моделирования данных построены аналитические модели для заданных функций принадлежности. Приведен пример, иллюстрирующий методику получения количественной оценки состояния повреждения объекта по нечетким данным. Предложенная методика является основой систем принятия решения в службах контроля опасных природных процессов. Получаемые оценки состояния гидротехнического объекта возможно использовать для моделирования риска с целью решения задачи зонирования прибрежной территории.
Бесплатно
Оценка рисков аварийных ситуаций на гидроэлектростанциях Красноярского края
Статья научная
Рассмотрены проблемы анализа природно-техногенной опасности и оценки территориальных рисков, связанных с крупными гидротехническими сооружениями. Предложен алгоритм расчета последствий аварий на гидротехнических сооружениях ГЭС, который состоит из разработки соответствующих цифровых карт на основе моделей рельефа расчетной области, подготовки исходных данных об исследуемом неблагоприятном процессе, расчетов параметров волны прорыва, оценки затопленных площадей и объектов, а также оценки ущерба при реализации выделенных сценариев аварий. Приведены примеры оценки последствий гипотетических аварийных ситуаций для Красноярской и Богучанской ГЭС.
Бесплатно
Оценка рисков проектов систем генерации с возобновляемыми источниками энергии
Статья научная
Анализ риска систем генерации с возобновляемыми источниками энергии является частью системного подхода к принятию технических решений по предупреждению опасности техногенных аварий, ущерба оборудованию и окружающей среде. При оценке эффективности инвестиционных проектов с возобновляемыми источниками энергии учет рисков производится при неопределенности информации об условиях реализации проекта, в том числе связанных с ними затрат и экономических потерь. В статье предложена количественная методика оценки риска с использованием диаграмм «причина-последствие», представляющих собой комбинацию деревьев событий и деревьев отказов, на примере ветроэнергетической установки NordWind (Германия).
Бесплатно
Оценка системы виброизоляции рабочего места оператора гусеничного лесопогрузчика
Статья научная
Статья посвящена методам оценки виброизоляции рабочих мест операторов лесных подъемно- транспортных машин спектральным анализом. Приведены результаты оценки параметров системы виброизоляции гусеничных лесопогрузчиков на стадии проектирования.
Бесплатно
Оценка температурного режима гидростатических опор планшайбы станка
Статья научная
Определены зависимости температуры рабочей жидкости в системе гидростатических опор планшайбы металлообрабатывающего станка от времени работы привода в различных эксплуатационных условиях. Определены зависимости температуры рабочей жидкости в системе гидростатических опор планшайбы металлообрабатывающего станка от времени работы привода в различных эксплуатационных условиях. рассмотрены возникающие деформации узлов и агрегатов станков от тепловых воздействий рабочей жидкости гидропривода. Экспериментально исследованы температуры рабочей жидкости в гидростатических опорах планшайбы при обработке заготовок от 0,5 до 3,5 т.
Бесплатно
Статья научная
Необходимость увеличения ресурсной базы металлургических компаний, эксплуатирующих головные агрегаты автогенного типа, привела к широкому использованию в рамках рециклинга металлсодержащих материалов, имеющих техногенную природу. К ним можно отнести продукты флотационного обогащения металлургических шлаков, оборотные материалы плавильных агрегатов. Такая ситуация обусловила серьёзные технологические сбои в устойчивом ведении процесса в автогенных плавильных агрегатах - печах взвешенной плавки и печах плавки в жидкой ванне. Переработка низкоавтогенного сырья приводит к существенному изменению теплового режима работы печей, для нормализации которого требуется получение более богатых штейнов, сжигание повышенного количества топлива и работа на более высоком обогащении дутья, что создаёт трудности в управлении технологическим процессом, более выраженные при плавке во взвешенном состоянии, нежели в печах Ванюкова. Очевидно, что эти различия определяются тепловой работой обоих агрегатов, а именно дефицитом тепла, возникающим в процессе плавки. Это, в свою очередь, с большой долей вероятности определяется конструктивными различиями обоих агрегатов. С целью определения особенностей эксплуатации обоих агрегатов при переработке в них автогенного сырья необходимо провести расчёты тепловых балансов обоих процессов на одинаковых составах низкоавтогенного сырья, с учётом всех статей расхода тепла в процессе, полученных при реальных измерениях на промышленных агрегатах
Бесплатно
Статья научная
Описан унифицированный подход к применению информационных технологий вообще и компьютерных тренажеров в частности для исследования технологических переделов производства цветных металлов с целью совершенствования управления технологическим процессом посредством согласования параметров на различных его стадиях.
Бесплатно
Статья научная
В работе для оценки состояния трансформаторов тяговой подстанции и принятия управляющих решений предлагается метод с использованием таблиц решений. Применяя этот подход, оценку состояния силового трансформатора подстанции можно дать с учетом изменений диагностических параметров, определенных на основе теории нечетких множеств.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы оценки электромагнитной обстановки в зонах одновременного влияния нескольких разноудаленных от точки контроля и излучающих электромагнитные волны в пределах одной плоскости источников с учетом наложения электрического, магнитного и электромагнитного полей в широком частотном диапазоне от 3 Гц до 300 ГГц. Представлен анализ общепринятых подходов к наложению электромагнитных волн. Рассмотрена методика определения суммы гармонических волн и результирующей амплитуды наложенных частотных составляющих электрического, магнитного и электромагнитного полей в рассматриваемых условиях влияния. Приведены выражения для расчета суммы гармонических волн и результирующей амплитуды составляющих электромагнитного поля в широком диапазоне от декамегаметровых до миллиметровых волн в зонах одновременного влияния двух источников, излучающих волны в пределах одной плоскости. Описан поэтапный процесс наложения гармонических электромагнитных волн. Показан алгоритм наложения электромагнитных полей в диапазоне частот до 300 ГГц. Представлены результаты экспериментальных измерений напряженности электрического поля наибольшей интенсивности в частотном диапазоне 10- 160 кГц от системы управления микроклиматом и электрической панели, расположенных в производственном помещении. Приведена картина наложения частотных составляющих электрического поля, полученных на первом этапе расчета с использованием разработанного программного обеспечения.
Бесплатно
Оценка этапа поиска симплексного инвариантного метода
Статья научная
В статье рассмотрено построение блока правил для оценки этапа поиска симплексного инвариантного метода. Проведены вычислительные эксперименты на нестационарной статической модели, получены характеристики процесса поиска и отслеживания оптимума. Характеристики подвергнуты анализу. На основе полученных закономерностей разработаны правила, позволяющие оценить состояние поиска: движение к цели или ее отслеживание. В заключении дается обобщение проведенных исследований.
Бесплатно
Оценка эффективности высокочастотных методов определения расстояния в условиях шахт
Статья научная
В статье рассматриваются методы определения расстояния с использованием электромагнитных волн С-диапазона (4-8 ГГц) в условиях шахт. Представлен анализ распределения напряженности электрического поля дипольной антенны, установленной на кузов грузовой машины, в горных выработках с переменными свойствами горных пород. Дана характеристика негативных факторов, влияющих на точность определения расстояния методом Time-of-Flight (ToF). Также проведена экспериментальная оценка расстояния между двумя UWB модулями.
Бесплатно
