Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2094
Оценка влияния порядка работы котлоагрегатов на их групповой удельный расход топлива
Статья научная
Введение. Удельный расход топлива (УРТ) для котельной относится к важнейшим показателям эффективности ее работы как в текущем, так и прогнозируемом периодах. С переходом к долгосрочным тарифам значимость данного показателя возрастает. Установка технических узлов учета тепловой энергии от котельных позволила оценивать фактический УРТ за интересующий период с достаточной точностью. Однако задача управления режимами работы котлоагрегатов, позволяющая получить минимальный УРТ, осталась нерешенной. В данной работе предложен алгоритм нахождения оптимального группового УРТ на отпуск тепловой энергии от котельной в зависимости от температуры наружного воздуха, основанный на использовании метода линейного программирования. Составлены режимные карты на примере двух котельных («Центральная» и «Химмаш» АО «МЭК» г. Рузаевка) по режимным картам и по прямым балансам для отдельных котлоагрегатов, позволяющие управлять режимами работы котлоагрегатов с минимальным, средним и максимальным групповым УРТ. Внедрение режимных карт на указанных котельных позволило снизить групповой УРТ до 10 %. Материалы и методы. Исследование групповых УРТ проводилось с использованием результатов технологического аудита АО «МЭК» (г. Рузаевка, отопительный период 2016-2017 гг.). Для анализа были выбраны две квартальных котельных с нагрузками более 10 Гкал/час. Котельная «Центральная» включает 4 котла, котельная «Химмаш» -3 котла. В процессе работы использовались общенаучные методы, а также методы линейного программирования. Результаты исследования. Чтобы выявить зависимость влияния порядка работы котлоагрегатов на их групповой УРТ, были составлены алгоритм и программа. Данная задача решается методом линейного программирования. Алгоритм нахождения оптимального группового УРТ представляет последовательность шагов. Во-первых, составляется комбинация г'-х котлоагрегатов в j-х режимах их нагрузки для обеспечения нагрузки котельной, соответствующей k-й температуре наружного воздуха. Во-вторых, записывается целевая функция и проверяется на экстремум (минимум, максимум, среднее значение), из которой вычисляются комбинации -х котлоагрегатов в j-х режимах их нагрузки для обеспечения нагрузки котельной (при k-й температуре наружного воздуха), соответствующие минимальному потреблению топлива. Для найденных комбинаций находится групповой УРТ. Алгоритм реализован в табличном редакторе на примере двух котельных г. Рузаевка («Центральная» и «Химмаш»). Рассчитаны минимальный, максимальный и средний УРТ на выработку тепловой энергии от каждой из котельных в зависимости от температуры наружного воздуха. Обсуждение и заключения. Практика энергетических обследований теплосетевых компаний в системах коммунального теплоснабжения показала, что более половины котлоагрегатов работает в ручном режиме. Групповой фактический УРТ на выработку (отпуск) тепловой энергии в котельной отличается от расчетного, утвержденного в тарифе, на 20 % и более. Одним из эффективных и малозатратных мероприятий по снижению УРТ на отпуск тепловой энергии от котельной является повышение точности соблюдения режимов горения и строгого выполнения порядка работы котлоагрегатов. Последнее достигается за счет разработки режимных карт для котельных, которые составляются по результатам технологического аудита. Задача определения оптимального порядка работы котлоагрегатов с различными индивидуальными УРТ на выработку тепловой энергии от котельных решается методом линейного програмирования. В статье предложен алгоритм нахождения оптимального группового УРТ на выработку тепловой энергии от котельной в зависимости от температуры наружного воздуха. Для котельной «Центральная» разница между минимальным и максимальным УРТ составляет 6,8 % по режимным картам и 17,74 % - фактически. Для котельной «Химмаш» разница между минимальным и максимальным УРТ составляет 2,29 % и 13,8 % соответственно. Режимные карты для котельных «Центральная» и «Химмаш» были внедрены на предприятии АО «МЭК», что позволило в режимах малых и средних нагрузок (
Бесплатно
Статья научная
Введение. В настоящее время отсутствует комплексная информация о влиянии параметров ультразвука на свойства обрабатываемых смазочных масел и износные характеристики пар трения. Статья посвящена исследованию изменений физических характеристик масла при его обработке ультразвуком и оценке их влияния на износ пары трения «ролик - колодка» при длительных испытаниях. Актуальность исследования состоит в том, что простым способом воздействия на смазочное масло ультразвуковыми колебаниями с оптимальной частотой и мощностью может быть достигнуто уменьшение износа сопряжений механизмов и машин. Материалы и методы. Для оценки изменения коэффициента поверхностного натяжения моторного масла при обработке ультразвуком были использованы генератор с переменными параметрами сигнала, весы рычажные, бюретка, термометр спиртовой. Длительные триботехнические испытания проведены на машине трения 2070 СМТ-1М по схеме «ролик - колодка». Масса данных образцов после длительных испытаний определялась взвешиванием на аналитических весах фирмы Sartorius с точностью измерения 0,00001 г. Использовался также профилограф-профилометр фирмы Taylor Hobson. Результаты исследования. Определены оптимальная частота и мощность ультра-звука при обработке смазочного масла. Уменьшение коэффициента поверхностного натяжения масла составило более 5 %. При длительных износных испытаниях было зафиксировано снижение показателя фактора износа на 28 %. Обсуждение и заключение. Эффект повышения износостойкости пар трения при воздействии на масло ультразвуком связан со снижением коэффициента его поверхностного натяжения, что позволяет маслу с наименьшими усилиями распределяться по поверхностям, образуя пленку достаточной толщины, повышающую несущую способность трущихся поверхностей. Практическая значимость работы обусловлена простотой реализации устройства для ультразвуковой обработки смазочных масел непосредственно в системе смазки оборудования. Перспективы предлагаемого решения состоят в повышении долговечности оборудования и машин при использовании рекомендуемых смазочных масел с оптимизацией параметров и режимов устройства согласно конкретным требованиям, условиям и стандартам.
Бесплатно
Оценка движения земной коры вдоль долины р. Нил (Египет)
Статья научная
Долина р. Нил в Египте находится к западу от Красного моря и к югу от Средиземного. В последнее время некоторые умеренные землетрясения происходили вдоль долины Нила на восточной и западной сторонах. Основные тектонические тенденции в этой области - СЗ-ЮВ и СВ-ЮЗ. Долина и дельта Нила являются частью активного разлома, что, вероятно, связано с тектоникой Красного и Средиземного морей. Эта зона характеризуется наличием малых и умеренных землетрясений, наносящих серьезный ущерб современным и историческим сооружениям. Землетрясения могут стать источником огромного социально-экономического ущерба в этой области. Программа изучения последних движений земной коры в Египте ведется с 1984 г., чтобы покрыть некоторые области, в пределах которых могут возникнуть землетрясения. Одной из этих областей является долина Нила. Ряд умеренных землетрясений с магнитудой более 4 прослеживался с обеих сторон Нила. Настоящее исследование направлено на определение современных параметров движения земной коры вдоль долины Нила с помощью измерений системы глобального позиционирования (GPS). Для достижения этого GPS-сеть, состоящая из 10 геодезических станций, была установлена с обеих сторон вдоль долины Нила. Измерения GPS проводились с 2007 по 2012 г. Анализ данных показал, что локальные смещения составляют от 1 до 4 мм/год. Эти показатели соответствовали зафиксированным недавним землетрясениям вдоль долины Нила. Итоговые результаты, полученные при учете региональных скоростей, показали, что скорость GPS-станций, включая движение в северо-восточном направлении Африканской плиты, составляет около 25 мм/год.
Бесплатно
Оценка зараженности водоемов церкариями трематод в черте города Мозыря
Статья
В данной статье рассмотрен фаунистический состав брюхоногих моллюсков разно- типных водоемов города Мозыря (Беларусь). Дана оценка зараженности Lymnaea stagnalis церкариями трематод.
Бесплатно
Оценка изменения декоративных свойств защитных покрытий под действием УФ-облучения
Статья научная
В статье приведены результаты исследования влияния ряда соединений из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов на стойкость эпоксидных композитов при действии УФ-облучения. Оценка изменения декоративных свойств защитных покрытий под действием УФ-облучения выполнялась с помощью программного комплекса «Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий».
Бесплатно
Статья научная
Разработана методика оценки декоративных свойств покрытий, позволяющая моделировать изменение цвета декоративных материалов различного состава и назначения и оценивать изменение данных свойств под воздействием эксплуатационных факторов. Методика использована при изучении изменения цвета лакокрасочных материалов на основе эпоксидных связующих в условиях воздействия повышенных температур и химически агрессивных сред.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Ресурс почворежущих рабочих органов зависит от характеристик материалов, из которых они изготовлены. В частности, важными параметрами, влияющими на работоспособность и долговечность деталей почвообрабатывающих орудий, являются значения и отношения коэффициентов относительной износостойкости материалов двухслойных деталей, как правило, упрочняющего наплавленного слоя и материала основы (стали). Установлено, что характеристики относительной износостойкости материалов почворежущих деталей меняются в зависимости от свойств обрабатываемой почвы. Целью исследования стало изучение влияния почвенных условий на значения коэффициентов относительной износостойкости материалов двухслойных почворежущих деталей и сравнительная оценка их ресурса и эффективности применения. Материалы и методы. Приведена обобщающая зависимость пропорциональности износа значениям действующих удельных давлений. Даны характеристики изнашивающей способности почв. Научно обосновано изменение характеристик износостойкости материалов при различных значениях удельных давлений. Результаты исследования. Представлены результаты эксплуатационных ресурсных испытаний и исследований двухслойных и монометаллических почворежущих рабочих органов в различных почвенных условиях. Определено влияние значений действующих удельных давлений на коэффициенты относительной износостойкости материалов деталей почвообрабатывающих машин. Обсуждение и заключение. Выявлено, что коэффициенты относительной износостойкости материалов представляют собой не постоянную величину, а меняются в зависимости от действующих поверхностных удельных давлений. Установлена связь величин удельных давлений с параметрами почвенных состояний, в частности с твердостью почвенного пласта. При увеличении твердости обрабатываемой почвы коэффициенты относительной износостойкости различных материалов сближаются. Разница варьируется от 1,80 до 1,85 раза.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Оценка модуля упругости композитных гальванических покрытий при их послойном осаждении
Статья научная
Введение. Восстановление внутренних цилиндрических поверхностей деталей пар трения является наиболее трудоемким при поддержании автотракторной техники в исправном состоянии. Метод гальваноконтактного осаждения композитных покрытий, заключающийся в упруго-пластической деформации формируемых слоев, используется широко. Для его применения необходимо определить значения модуля упругости, от которых зависит износостойкость трибосопряжений. Материалы и методы. Для исследования использовались образцы цилиндрической формы из сталей 30ХГСА и 30ХГСНА. Гальваническое осаждение покрытий проводилось в электролите, содержащем 200-250 г/л оксида хрома, 2,0-2,5 г/л серной кислоты, дистиллированную воду. При расчете напряженно-деформированного состояния использовался аппарат механики сплошных сред. Результаты исследования. Определена зависимость податливости покрытия как функция параметров отдельных элементарных слоев. Доказано, что при нанесении многослойного покрытия трех видов (ортогонально-армированного, перекрестно-армированного и квазиизотропного) его структура не зависит от углов кинематического движения инструмента по внутренней цилиндрической поверхности детали. Для каждого отдельного вида покрытия указывается путь определения постоянных коэффициентов жесткости слоев. По значениям коэффициентов жесткости выведены зависимости для расчета модуля упругости наносимого материала. Обсуждение и заключение. При определении модуля упругости многослойных композитных покрытий расчет произведен по отдельным слоям, переходя к сопутствующей системе координат, что полностью согласуется с точкой зрения Лагранжа на изучение движения сплошной среды. Полученные результаты имеют практическую значимость при выборе материала наносимого покрытия для восстановления внутренних цилиндрических поверхностей.
Бесплатно
Оценка области управляемости метода «предиктор-корректор»
Статья научная
Рассматривается метод «предиктор-корректор» (Model predictive control, MPC) с квадратичным интегральным функционалом качества, квадратичным ограничением на конец траектории и штрафом в применении к управлению стационарной системой непрерывного времени с нелинейной правой частью и наблюдением полного вектора состояния при ограничении величины управления по норме. Предлагается способ численного построения оценки области состояний системы, для которых оптимизационная задача прогнозирования имеет решение.
Бесплатно
Оценка образа жизни урологического больного с позиции доказательной статистики
Статья научная
Методом анонимного раздаточного анкетирования с помощью опросника SF-36 проанализировано качество жизни 81 респондента: 59 больных мочекаменной болезнью (основная группа) и 22 здоровых человека (контрольная группа) в возрасте от 18 до 65 лет. Доказано статистически значимое снижение качества жизни больных уролитиазом с преимущественным ухудшением физического компонента здоровья.
Бесплатно
Оценка особенностей качества жизни больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью
Статья научная
Освещены результаты анкетирования пациентов, имеющих жалобы на изжогу/регур-гитацию не реже 1 раза в неделю, с целью изучения особенностей качества жизни больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью.
Бесплатно
Оценка показателей процесса сгорания и тепловыделения в дизеле с предварительным подогревом топлива
Статья научная
Введение. В связи с расширением парка тракторов и автомобилей к двигателям внутреннего сгорания предъявляются повышенные требования. Данная проблема может быть решена путем улучшения рабочего процесса в дизельном двигателе. Этого можно достичь при помощи термического воздействия на дизельное топливо в системе топливоподачи. Внешнее термическое воздействие осуществляется на линии высокого давления непосредственно перед форсунками. Материалы и методы. Для анализа и расчета процесса сгорания и тепловыделения дизельного двигателя с предварительной термической подготовкой топлива проведены стендовые испытания с использованием программного обеспечения National Instruments и необходимого оборудования. Результаты исследования. Получены экспериментальные данные процесса сгорания дизельного топлива в цилиндре двигателя 4ЧН 11,0/12,5. Проведен анализ процесса сгорания и тепловыделения дизеля с предварительным высокотемпературным воздействием на топливо. Построены индикаторные диаграммы, графики тепловыделения, максимальной осредненной температуры газов в цилиндре двигателя, активного и полного тепловыделения. Экспериментальные данные показали снижение периода задержки воспламенения, максимальной температуры цикла в цилиндрах двигателя, ускорение начала тепловыделения и процесса сгорания. Получены значения показателей процесса сгорания дизельного топлива. Обсуждение и заключение. На основе проведенных исследований выявлены зависимости показателей процесса сгорания топлива дизельного двигателя с подогревом до высоких температур. Индикаторные диаграммы позволяют сделать вывод о влиянии температуры подогрева топлива на интенсификацию процесса сгорания. Наблюдается ускорение начала тепловыделения, уменьшение скорости нарастания давления, снижение жесткости работы двигателя.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Сельское хозяйство включает одну из отраслей переработки сырья, конечным продуктом которой является производство хлеба. При этом наиболее сложной операцией в технологической цепочке производства хлеба является деление готового теста на заготовки одинаковой массы. За эту операцию отвечают тестоделительные машины вакуумно-поршневого типа. В условиях эксплуатации срок службы машин на 30-40 % ниже заявленного заводом-изготовителем. Из-за отсутствия в технической документации предельного состояния машин их эксплуатация продолжается с большими расходами технологических материалов, что отражается на себестоимости готового продукта. Таким образом, целью работы является определение критерия оценки работоспособности тестоделительных машин и предельного значения критерия. Материалы и методы. Оценка технического состояния тестоделительных машин вакуумно-поршневого типа проводится по расходу пищевого масла Foodline WP 32 (производитель AIMOL). Для измерения массы израсходованного масла и кусков теста применялись весы с точностью измерения ±0,1 г и ±1 г соответственно. Результаты исследования. По результату анализа принципа работы тестоделительных машин критерием работоспособности принят расход масла, который отвечает за точность развесовки теста, создавая в камере всасывания вакуум при заполнении зазоров в сопряжении деталей. При оценке технического состояния машин изготовлением 300 тестовых заготовок, настраиваемых на массу 500 г, получен предельный расход масла, равный 218 г. По предельному расходу масла определен допустимый расход, равный 109 г. Обсуждение и заключение. Установлено, что на хлебопекарных предприятиях около 30 % тестоделительных машин эксплуатируются в запредельном состоянии. Точность развесовки теста не удается восстановить увеличением расхода масла. Однако, начиная с расхода масла выше допустимого значения, равного 109 г, машины нуждаются в капитальном ремонте. Полученные значения предельного и допустимого состояния тестоделительных машин находят широкое применение на хлебопекарных предприятиях для оценки их технического состояния.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Актуальность исследования степных фитоценозов обусловлена неудовлетворительным состоянием природных травостоев: низким биоразнообразием и высокой степенью деградации. Цель работы - установить особенности связи данных дистанционного зондирования Земли с состоянием и степенью деградации естественных травостоев в различных почвенно-климатических зонах Ставропольского края. Данные дистанционного зондирования Земли с определенными временными и пространственными разрешениями позволяют осуществлять практически непрерывный мониторинг состояния природных травостоев. Материалы и методы. Изучение степных фитоценозов осуществлялось в 2016-2020 гг. наземно на учетных площадках (100 м²) согласно требованиям методик, общепринятых в фитоценологии. Оценка состояния растительности производилась с использованием данных дистанционного зондирования Земли по значениям нормализованного относительного вегетационного индекса. По данным спутника построены картограммы нормализованного относительного вегетационного индекса для каждого пункта исследования. Результаты исследования. Из числа объектов исследования, расположенных в зоне неустойчивого увлажнения, доля полигонов с сильной степенью деградации составляет 18,8 %, со средней степенью деградации 37,5 %, а в засушливой зоне 70,6 и 23,5 % соответственно. В зоне неустойчивого увлажнения наиболее высокие коэффициенты ранговой корреляции между степенью деградации и площадью, занимаемой травянистой растительностью с определенным значением вегетационного индекса, наблюдаются в случае с нормализованным относительным вегетационным индексом, находящимся в пределах 0,0-0,4, а в засушливой 0,0-0,3 (при уровне значимости 0,01). Обсуждение и заключение. При использовании данных дистанционного зондирования Земли для оценки степени деградации степных экосистем Ставропольского края необходимо использовать специфические для различных почвенно-климатических условий регрессионные модели.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Тепличные осветительные установки являются неотъемлемым элементом системы выращивания растений в культивационных сооружениях с искусственным микроклиматом. Обеспечение равномерности распределения освещенности по площади выращивания является важным для повышения эффективности использования энергии и улучшения качества растений наряду с другими требованиями. Цель работы - рассмотреть математический аппарат для описания распределения потока излучения по поверхности, а также обосновать выбор способов характеристики степени равномерности освещения. Материалы и методы. С позиции теоретической фотометрии рассмотрены основные понятия предметной области: освещенность, тело освещенности, кривая горизонтальной освещенности, кривая силы света. Для оценки энергоэффективности светокультуры использован коэффициент полезного использования потока. Изложены различные способы определения среднего значения освещенности. Представлены формулы для коэффициентов равномерности. Экспериментальную проверку производили на горизонтальной плоскости, моделирующей поверхность для выращивания растений. Использовали светильник с круглосимметричным светораспределением. Результаты исследования. Доказано, что вычисленные по предложенной методике значения освещенности в различных точках освещаемой поверхности соответствуют экспериментально полученным значениям. Большую информацию о равномерности несет коэффициент, учитывающий картину распределения освещенности по всем точкам поверхности. Построен частотный график распределения величины освещенности, и обоснована его практическая применимость. Выявлена взаимосвязь между коэффициентом полезного использования потока и равномерностью создаваемой освещенности. При снижении высоты подвеса светильника возможно существенно увеличить коэффициент полезного использования потока, однако при этом резко ухудшается равномерность освещения. Обсуждение и заключение. Показана возможность оценки энергоэффективности по коэффициенту полезного использования, определяющему долю полезного потока, падающего на поверхность, от общего потока, генерируемого источниками света. Высказано предположение, что этот показатель может характеризовать экологичность светокультуры, поскольку установлена его связь с равномерностью создаваемой освещенности, влияние которой на светокультуру следует из литературных источников.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы питания как одного из основных факторов, определяющих здоровье человека; исследуется продуктовый рынок Республики Мордовия на наличие генетически модифицированных организмов, незадекларированных в ингредиентном составе.
Бесплатно
