Вестник Мурманского государственного технического университета @vestnik-mstu
Статьи журнала - Вестник Мурманского государственного технического университета
Все статьи: 2231
Оценка ветропотенциала Мурманской области и эффективности Кольской ветроэлектростанции
Статья
Дан анализ перспектив развития ветроэнергетики, а такжеотражена информация о доле ветроэнергетики в производстве электроэнергии в мире и Российской Федерации. Приведены данные о валовом, техническом и экономическом потенциалах России и Мурманской области.При расчете валового ветропотенциаларегиона использованы данные последних 10 лет наблюдений, проводимых на 37 метеостанциях. Для 6 зон различной ветровой активности территории Мурманской области рассчитан валовой ветропотенциал на высоте флюгера 10, 50, 100 и 150 м. Так, для Мурманской области для высоты 150 м валовой потенциал оценен в 23 090 млрд кВт×ч. В 2021 г. подразделением Группы Enel в Мурманской области должна быть возведена ветроэлектростанция (ВЭС)"Кольская" мощностью 201 МВт, состоящая из 57 ветроустановок SiemensGamesa SG 3.4-132 единичной мощностью 3,465 МВт. Для Кольской ВЭС определена годовая выработка электроэнергии. Расхождение полученных результатов с показателями, заявленными специалистами из Группы Enel, составляет менее 15 %. Рассмотрены варианты размещения Кольской ВЭС в других зонах ветровой активности, для которых была оценена годовая выработка электроэнергии и коэффициент использования установленной мощности. Определено, что при размещении Кольской ветроэлектростанции в зоне с наибольшей в области ветровой активностью, ее выработку можно было бы увеличить до 1,5 раз. Рассмотрена энергосистема Мурманской области. Разработана математическая модель энергосистемы на базе ПО NEPLAN и оценена ее достоверность. Расчеты режимов работы Кольской ВЭС в составе энергосистемы Мурманской области, выполненные на математической модели, показали, что уровни напряжений в узлах энергосистемы и перетоки мощностей в эксплуатационных режимах Кольской ВЭС находятся в рамках допустимых нормативными документами значений. Показана эффективность регулирования реактивной мощности ВЭС.
Бесплатно
Оценка влияния ветровой нагрузки при термографической диагностике объектов энергетики
Статья научная
Проведен экспериментальный и теоретический анализ теплового состояния исследуемых объектов, оценка их температуры на основе данных количественной термографической (тепловизионной) диагностики. Показано, что возможно с достаточной степенью точности произвести учет воздействующих диагностических факторов в широком диапазоне значений, применяя программное обеспечение, позволяющее провести подобные расчеты.
Бесплатно
Оценка влияния температуры на физико-технические свойства горных пород
Статья
Рассмотрены физические свойства петрографических разновидностей гранитоидов Кольского полуострова. Приведены экспериментальные данные по минеральному составу и физическим свойствам пород (плотность, модуль упругости, коэффициент Пуассона, предел прочности на сжатие, скорость продольных волн), слагающих породные комплексы Мурманского блока – гранодиорит и аляскитовый гранит. Для оценки теплофизических свойств пород при нормальных термодинамических условиях использованы взаимосвязи параметров свойств с их минеральным составом. На основе такого подхода и температурной зависимости свойств породообразующих минералов выполнена теоретическая оценка влияния теплового фактора на физические свойства гранитоидов (теплопроводность, удельная теплоемкость, модуль упругости, коэффициент теплового линейного расширения). Представлены результаты прогноза изменения свойств пород в условиях повышенных температур в интервале от 20 до 100 °С.
Бесплатно
Оценка влияния условий культивирования на способность микроорганизмов сточных вод к флокуляции
Статья научная
Сточные воды являются одним из существенных источников загрязнения водных экосистем Кольского Севера. Стоки, поступая в грунтовые, поверхностные воды, а также в прибрежную зону морских акваторий оказывают комплексное негативное влияние на биоценозы водных объектов. Учитывая, что в климатических условиях Крайнего Севера процессы самоочищения водоемов значительно замедляются, представляется актуальным исследование влияния внешних факторов на аборигенные микроорганизмы, участвующие в биологической трансформации большинства загрязняющих веществ. Наряду с окисляющей активностью, микроорганизмы способны накапливать в клетках поллютанты, а также образовывать флокулы, тем самым связывая растворенные загрязняющие вещества, которые могут быть сравнительно легко удалены из водной среды механическим путем. На основании полученных сведений о химическом составе некоторых городских и бытовых сточных вод были разработаны питательные среды, в которых культивировали микроорганизмы, выделенные из стоков. В качестве основных характеристик среды культивирования, влияющих на интенсивность и направленность метаболических процессов у микроорганизмов, были выбраны соотношения С / N, С / P и N / Р. В ходе работ изучали интенсивность роста бактерий в экспериментальных питательных средах и определяли флокулирующую активность бактериальных суспензий. Скорости роста выделенных микроорганизмов ( Pseudomonas spp. и культуры бактерий семейства Enterobacteriaceae ) в среднем составили 70∙103 и 117∙103кл/ч соответственно. Интенсивность роста каждой культуры на средах различного состава колебалась в пределах трех порядков и коррелировала с относительным содержанием фосфатов в среде. Флокулирующий потенциал не зависел от соотношений биогенных элементов С / N, С / P и N / Р. Культуры проявляли способность осаждать взвешенные вещества на уровне 50 и более процентов после культивирования на питательных средах, близких по составу к условиям среды обитания.
Бесплатно
Статья
Использование биологически активных веществ тканевого происхождения для создания биологически активных добавок и лекарственных препаратов иммуномодулирующего действия является важным направлением научных исследований в области нутрициологии и фармакологии. Цель работы – оценка влияния ферментативного гидролизата из фабрициевой сумки цыплят-бройлеров на цитотоксичность и неспецифический иммунитет мышей на фоне экспериментальной сальмонеллезной инфекции. Для эксперимента сформировали три равные экспериментальные группы белых беспородных мышей. Всем лабораторным животным скармливали ежедневно в течение семи суток ферментативный гидролизат в количестве 750 мг/кг (терапевтическая доза), 150 мг/кг (0,2 терапевтической дозы) и 3 750 мг/кг (пять терапевтических доз). Одновременно контрольная группа животных получала внутрижелудочно воду в том же объеме. Через 24 часа после последнего приема ферментативного гидролизата животных внутрибрюшинно заражали культурой Salmonella enteritidis 92. В ходе исследования установлено отсутствие цитотоксических свойств и нарушение жизнеспособности клеточных культур L929, J774.1A, HeLa S3, К562 и НСТ116 на фоне воздействия различных концентраций ферментативного гидролизата от 0,02 до 10 мг/мл. Отмечен выраженный цитотоксический эффект на опухолевые клетки линии MCF-7 концентрации ферментативного гидролизата в культуре 5 и 10 мг/мл, что свидетельствует о возможности использования ферментативного гидролизата для профилактики опухолевых заболеваний. В результате эксперимента доказано, что введение ферментативного гидролизата мышам повышало в 1,5 раза показатель ЛД50 и выживаемость мышей, зараженных культурой возбудителя сальмонеллеза. Доказано, что применение ферментативного гидролизата лимфоидной ткани цыплят-бройлеров не нарушает жизнеспособность клеток млекопитающих и не проявляет цитотоксических свойств на метаболизм здоровых клеток, что свидетельствует о его безопасности. В эксперименте на мышах выявлено влияние ферментативного гидролизата фабрициевой сумки цыплят-бройлеров на активизацию неспецифического иммунитета в отношении сальмонеллезной инфекции.
Бесплатно
Статья научная
Проведено исследование машиностроительных предприятий Кольского полуострова с единичным и мелкосерийным производством. Определены возможности в удовлетворении спроса на их продукцию и услуги в рамках регионального рынка, что очень важно в понимании перспективы обеспечения развития и эксплуатации арктических коммуникаций.
Бесплатно
Статья
В технологии пивных напитков возможно применение вкусоароматического сырья, вносимого перед началом главного брожения. В ходе исследования показана целесообразность приготовления сусла для получения пивных напитков с кофейным концентратом "Эфиопия Сидамо" или малиновым соком с заменой 40 % светлого ячменного пивоваренного солода несоложеным ячменем, предварительным затиранием ячменя и применением ферментного препарата "Церемикс Плюс МГ". Реализация такого способа обеспечивает приемлемые характеристики пивного сусла. Применение ферментного препарата Pectinex Yieldmash Plus в дозировке 120 см3/т ягод и продолжительность обработки 60 мин способствуют интенсификации экстракции целевых компонентов из ягод малины: объем сока увеличился на 21,5 %, концентрация редуцирующих веществ – на 65, сухих веществ – на 4, интенсивность окраски – на 14, выход сухих веществ – на 26 %. Экспериментально установлено содержание этилового спирта и действительного экстракта в образцах сброженных нефильтрованных пивных напитков: без добавления вкусоароматических ингредиентов – 4,95 и 3,85 мас.%, с малиновым соком – 5,32 и 3,84, кофейным экстрактом – 3,54 и 4,89 мас.%. Согласно органолептической оценке опытные образцы обладали интенсивным цветом, свойственным использованному сырью; кофейный экстракт обеспечил аромат кофе, однако вкус напитка, так же как вкус и аромат пивного напитка с малиновым соком, были маловыраженными. В ходе дальнейших исследований необходимо определить рациональный момент введения вкусоароматических компонентов в технологический процесс: до начала главного брожения или по окончании дображивания и созревания.
Бесплатно
Оценка возможности образования критической массы в контейнере с отработанным ядерным топливом
Статья научная
Представлены методология и результаты оценки критических масс стальных обводненных контейнеров с деградировавшим отработанным ядерным топливом (ОЯТ) из реакторов АЛЛ 1-го поколения. Принятые исходные данные соответствуют аварийным контейнерам типа 11, хранящимся на бывшей береговой базе ВМФ в пос. Гремиха.
Бесплатно
Оценка динамических потерь в силовых ключах автономных инверторов при различных алгоритмах модуляции
Статья
При проектировании автоматизированного электропривода требуется обеспечить необходимыепоказатели качества регулирования скорости с наименьшими потерями энергии в нем. Оценкадинамических потерь в силовых полупроводниковых ключах автономных инверторов напряжения(АИН) обусловлена необходимостью выбора оптимальных алгоритмов управления ими с целью повышения энергоэффективности в системах частотно-регулируемого асинхронного электропривода.Для решения поставленных задач применялся метод математического моделирования. С помощью разработанной программы произведена оценка динамических потерь в высокоскоростном электроприводе в ходе его работы в установившемся режиме. При типичной частоте модуляцииfм = 6 000 Гц, обеспечивающей при скалярных алгоритмах управления достаточную степень аппроксимации формируемых огибающих фазных напряжений к синусоидальной форме, и применении алгоритмов широтно-импульсного регулирования (ШИР) наблюдались значительные динамические потери в ключах автономного инвертора напряжения. В ходе использования алгоритмов ШИР не требуется точной аппроксимации синусоидальной формы, что дает возможность сократить частоту модуляции и, как следствие, уменьшить величину динамических потерь в ключах АИН. Поэтому сравнительная оценка динамических потерь проводилась для схемы классического трехфазного АИН при использовании алгоритмов однополярного и двухполярного широтно-импульсного регулирования. Полученные результаты моделирования показали, что алгоритм однополярного ШИР является более энергосберегающим по сравнениюс алгоритмом двухполярного ШИР при использовании в высокоскоростных электроприводах.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложены варианты оценки достоверности представления базы данных судовому специалисту в интегрированной системе ходового мостика в соответствии с требованиями Международной Морской Организации (ИМО), изложенных в Резолюции MSC. 64(67).
Бесплатно
Статья научная
Раскрыты особенности развития судоремонтных предприятий Кольского полуострова. Дан анализ проблем, требующих решения в рамках частно-государственного партнерства. Показана важность создания условий для развития конкурентоспособных судоремонтных услуг не только на региональном, но и на национальном уровне.
Бесплатно
Статья научная
Представлены первичные результаты исследований влияния низкочастотных электромагнитных полей (ЭМП) на поведение серого тюленя. Определены частотные характеристики ЭМП, при воздействии которых изменения в поведении животного наиболее отклоняются от фоновых показателей. Разработана методика проведения эксперимента и предложены критерии оценки изменений в поведении серых тюленей в ответ на воздействие электромагнитных полей с экстремально низкими частотными характеристиками.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена необходимость формирования социально-экономической политики региона на основе расчета показателя качества жизни населения. Приведены результаты оценки частных синтетических показателей качества жизни населения (качество населения, уровень жизни населения, качество социальной безопасности и качество окружающей среды). Сделан вывод о необходимости учета специфики муниципалитетов, выявленной в результате расчета частных синтетических показателей качества жизни населения при формировании региональной социально-экономической политики.
Бесплатно
Оценка качества управления по отклонениям от прицельной линии
Статья научная
Проведена оценка качества управления танкером по отклонениям двух разнесенных точек ДП от прицельной линии. Способ используется при исследовании инновационного принципа управления по отклонениям для сравнения различных вариантов реализации этого принципа. Предложенные критерии показали их согласие с интуитивной оценкой качества управления по виду траекторий
Бесплатно
Статья
Утилизация и безопасное захоронение отходов цветной металлургии – важная и актуальная экологическая задача. Хвосты флотации отвальных литых медеплавильных шлаков представляют собой тонкодисперсный (менее 0,05 мм) механоактивированный материал, содержащий повышенную концентрацию меди, цинка и других халькофильных элементов. Бактериальное выщелачивание хвостов проводили с помощью силикатных бактерий, выделенных из разных источников (минеральные агрегаты горы Соколиный камень, лежалые хвосты флотации медеплавильных шлаков, мхи и лишайники) и растущих на среде Зака при температуре 25±2 °С в течение месяца. Для анализа водного раствора использована масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (NexION 300S). Установлено, что на растворимость компонентов хвостов оказывают влияние интенсивность перемешивания, временной фактор, а также вид штамма. Максимальное повышение концентрации элементов в растворе наблюдалось для железа – на пятые сутки, для фосфора, калия, кальция, меди и свинца – на девятнадцатые сутки. Миграционная активность цинка и кадмия увеличивается со временем, что связано с дезинтеграцией стекла силикатными бактериями. Максимальная подвижность кремния, цинка, кадмия и фосфора в водных растворах наблюдалась в присутствии силикатных бактерий, выделенных из лишайников. Железо и свинец были более подвижны в присутствии бактерий, выделенных из мхов. Натрий, калий, кальций и магний интенсивнее выщелачивались в присутствии силикатных бактерий, выделенных из лежалых хвостов. Дополнительно проведен сравнительный анализ растворимости хвостов флотации в дистиллированной воде, в питательной среде Зака с силикатными бактериями и без них. Полученные результаты представляют интерес для разработки способов утилизации и безопасного захоронения минеральных хвостов цветной металлургии.
Бесплатно
Статья научная
На Европейском Севере активно развивается аквакультура. Это направление базируется в основном на использовании естественных водоемов и выращивании холодолюбивых видов рыб. Осетровые являются ценными и перспективными объектами тепловодной аквакультуры. Сибирский осетр ( Acipenser baerii Brandt), в отличие от остальных представителей этого семейства, может выращиваться в хозяйствах различного типа, в том числе и в садках, установленных в естественных водоемах, при пониженных температурах воды. Эта особенность делает его перспективным объектом аквакультуры северных регионов. Представлен материал по результатам выращивания сибирского осетра ленской популяции ( Acipenser baerii Brandt) в условиях северных регионов на базе рыбоводного хозяйства в Мурманской области. При выращивании двухлеток и семилеток осетра в садках, установленных в оз. Имандра, отмечена высокая выживаемость и хорошая скорость роста. Проанализированы результаты комплексной оценки морфометрических и экстерьерных показателей сибирского осетра...
Бесплатно
Оценка накопления пыли от техногенного объекта хранения хвостов обогащения на территории города
Статья
Результаты оценки осажденной на территории г. Апатиты пыли базируются на данных, полученных в ходе ранее выполненных численных экспериментов по прогнозу загрязнения атмосферы мелкодисперсной пылью (с учетом скорости осаждения) от техногенного объекта хранения хвостов обогащения. Модели разработаны в программе COMSOL для района "хвостохранилище АНОФ-2 – г. Апатиты". В ходе исследования реализован алгоритм вычисления осажденной пыли на горизонтальную поверхность и представлено описание современных подходов к оценке вторичного взметывания пыли на автодорогах городов. Поинтервальные и суммарные массы пыли, накопленные в течение 1 ч на территории г. Апатиты, рассчитаны с учетом вариации площади пыления 2–10 га (при случайном выборе пылящих участков на поверхности хвостохранилища) и скорости ветра 5–23 м/с. Для аналитического описания осредненной суммарной массы пыли, накопленной за 1 ч в условиях обозначенных диапазонов параметров модели, справедлива степенная функция скорости ветра и линейная зависимость от площади пыления. Выполнена оценка поверхностной плотности пыли РМ10, накопленной на автодорогах города Апатиты за 1 ч при пылении на объекте хранения хвостов обогащения, в условиях вариации скорости ветра и площади пыления. Приведенные оценки почасового накопления пыли на дорогах г. Апатиты необходимы для экологического мониторинга, разработки мер по снижению воздействия пыли на здоровье населения.
Бесплатно
Статья научная
Важнейшим элементом в вопросах эффективности и безопасности разработки месторождений полезных ископаемых является учет основных структурных особенностей массива скальных пород. В работе рассматриваются методические вопросы применения георадарного зондирования для исследования внутренней структуры скальных пород. Георадарные исследования проводились на рабочем уступе карьера "Железный" Ковдорского ГОКа. Вначале зондирование было выполнено продольным профилированием массива пород в естественном их состоянии на глубину до 20 м в комплексе с телеметрическим обследованием трещиноватости пород в скважине, которая располагалась на профиле. Затем скважина была полностью залита водой, и георадарные исследования повторялись через 15, 30 и 60 мин одновременно с регистрацией понижения уровня воды в скважине. Полученные результаты георадарных исследований проанализированы с целью выявления влияния водонасыщения скальных пород на регистрируемые электромагнитные характеристики, а также определения взаимосвязи структурной нарушенности пород и их диэлектрической проницаемости до и после водонасыщения...
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты численного решения в трехмерной постановке тепловой задачи, связанной с оценкой области оттаивания при размещении модулей с реакторными и паротурбинными установками атомной станции малой мощности в толще многолетнемерзлых горных пород. Обсуждается влияние коэффициента теплопроводности обделки подземных выработок большого объема и пористости криолитозоны на величину глубины оттаивания и скорости движения фронта оттаивания в различных пространственных направлениях
Бесплатно
Оценка параметров аэрации и загрязнения атмосферы карьеров вредными технологическими примесями
Статья научная
Представлены результаты разработки системы автоматизации расчетов при оценке параметров аэрации и загрязнения атмосферы карьеров вредными технологическими примесями. Описаны функциональные возможности и интерфейс программного пакета.
Бесплатно
