Academic literature on the topic 'Гідромеханічний процес'

Розглянуто екологічні аспекти, пов’язані з відпрацьованими марганець-цинковими гальванічнимиелементами, їхнім впливом на навколишнє природне середовище. Запропоновано загальну схему ме-тодологічного підходу до переробки брухту гальванічних елементів, що включає використання інфо-рмаційних технологій з обґрунтуванням вибору методу переробки і методик аналізів, процесу пере-робки, вибору методу утилізації компонентів і подальшої їхньої реалізації. Розроблено безвідходнусхему технологічної переробки брухту марганцево-цинкових гальванічних елементів, яка послідовновключає їх гідромеханічну і гідрохімічну переробку з дотриманням принципів економії ресурсів і енер-гії. У процесі постадійної переробки брухту марганцево-цинкових гальванічних елементів застосо-вують відомі технологічні прийоми і доступне апаратне оформлення, що використовується в хіміч-ній технології і працює на основі гідромеханічних і гідрохімічних процесів. На всіх стадіях переробкибрухту марганцево-цинкових гальванічних елементів використовують технохімічний контроль з об-робкою отриманих даних за допомогою програмного забезпечення. В результаті переробки брухтумарганцево-цинкових гальванічних елементів за запропонованою технологічною схемою отримуютьграфіт, хлорцінкат амонію, комплекс цинку, діоксид марганцю. Безпечна утилізація брухту марга-нець-цинкових гальванічних елементів за розробленою апаратно-технологічною схемою припускаєповернення до сфери виробництва і споживання металевих і неметалевих компонентів. Пропонованасхема є безвідходної, екологічно безпечною, з дотриманням екологічних норм для навколишнього при-родного середовища регіону, її розробка є важливим етапом для проєктування промисловогооб’єкта.

Енергетичне обладнання малих гідроелектростанцій, а саме гідротурбіни, повинно надійно працювати в умовах тривалої експлуатації, мати високий ККД та мати змогу упродовж більшого періоду життєвого циклу підтримувати високу сталу потужність. В результаті тривалого вдосконалення конструкцій створено ряд типів гідротурбін, які найкращим чином відповідають зазначеним вимогам. Проте залишаються недостатньо дослідженими робочі процеси гідротурбін з урахуванням можливих природних та технічних впливів. Також достатньо складно врахувати раптову зміну швидкості річкового потоку, наявність вихорів на виході з турбіни та ін. У цій роботі досліджено можливості застосування сучасного програмного забезпечення для моделювання робочих режимів і енергетичних характеристик малих гідроелектростанцій з використанням експериментальних і довідникових даних. Існують різні види характеристик гідромашин, які отримані при проведені досліджень у лабораторних умовах та відображають у графічному вигляді залежність одних робочих параметрів від інших. Найбільше розповсюдження у гідроенергетиці отримали приведені універсальні характеристики, які будуються для одиничних значень визначених величин: D=1м та H=1м. Моделювання нестаціонарних електромеханічних процесів гідроенергетичного агрегату ґрунтується на рішенні диференційного рівняння руху складових частин з використанням механічних характеристик турбіни, генератора і електричного навантаження. Використання сукупності нелінійних характеристик у процесі вирішення диференційного рівняння руху вимагає їх уявлення безперервною поверхнею, яка може бути ефективно реалізовано за допомогою тривимірних 3D графіків та апроксимуючих сплайн-функцій що входять до пакету прикладних програм для числового аналізу Matlab. У статті наведено приклад коду та опис головних команд, які дають змогу будувати та аналізувати різні гідромеханічні та енергетичні характеристики агрегатів для проведення досліджень робочих режимів малих гідроелектростанцій. Знаходження кількісних значень кривих, які утворюються на перетині двох поверхонь, дає змогу дослідити та обґрунтувати закони управління гідроенергетичними турбінами з урахуванням природних особливостей річкового потоку, що було неможливо здійснити досі. Бібл. 14, рис. 9.

В статті розглядається процес фільтрування, який є одним з енергозатратних в переробній промисловості. Проаналізовано фактори що впливають на швидкість фільтрування. Процес фільтрування доцільно розглядати з врахуванням сил поверхневого натягу на межі контакту тверде тіло-рідина і для визначення швидкості фільтрування використовувати рівняння, які б враховували дію цих сил. Запропоновано для зменшення опору осаду на фільтрувальній перегородці та інтенсифікації процесу фільтрування використовувати оптимальні концентрації різного роду поверхнево-активних речовин (ПАР). Експериментально знайдено оптимальну концентрацію аніонної ПАР до води, за якою коефіцієнт поверхневого натягу води є мінімальним. Показано, що за додавання оптимальної концентрації досліджуваної ПАР швидкість фільтрування у воді за температури 20 °С буде більшою у 2,3 рази ніж за нагрівання до температури 50 °С. Теоретично розраховані швидкості фільтрування у воді без ПАР та за додавання оптимальної концентрації аніонної ПАР. На стенді гідромеханічних процесів проведена серія експериментів для визначення швидкості фільтрування у воді без ПАР та за додавання оптимальної концентрації досліджуваної аніонної ПАР. Експериментальні дослідження добре узгоджуються з теоретичними розрахунками. Показано, що позитивна дія ПАР максимально проявляється тоді, коли частинки осаду починають відігравати функцію фільтрувальної перегородки. За таких умов швидкість фільтрування зростає у 2,5 рази.

Досконалість конструкції лісових машин залежить від вдалого вибору їхніх енергетичних, вагових, геометричних та експлуатаційних параметрів, вплив яких виявляється безпосередньо в процесі роботи машин у реальних виробничих умовах. Під час проектування лісової машини необхідно таким чином обґрунтувати її параметри, щоб в процесі експлуатації машини питомі енерговитрати на одиницю виконаної роботи, а також негативний вплив на довкілля були мінімальними. З’ясовано, що наявні науково-методичні підходи до проектування лісових машин не повною мірою дають змогу всебічно обґрунтовувати їхні параметри, які б забезпечували можливість ефективних режимів їхньої роботи з огляду не тільки енергоощадності, але й екологобезпечності. Тому відповідне обґрунтування параметрів лісових машин потребує розроблення нових та вдосконалення відомих математичних моделей і методів їх руху. Розвинуто науково-методичні засади енергетичного підходу у формі варіаційних нерівностей стосовно ексергії та анергії системи для проектування лісових машин. Побудовано метод аналізу механічної поведінки лісових машин у взаємодії з робочим середовищем та виконано оцінювання параметрів колієутворення внаслідок руху лісової машини ґрунтовою опорною поверхнею. Систематизовано параметри, що впливають на енергоощадність та екологобезпечність машини. Із застосуванням методу енергетичних, вагових і геометричних аналогій отримано графічні залежності для різних типів лісових машин, за якими встановлюють раціональні значення експлуатаційних параметрів. Розвинуто метод обґрунтування, розрахунку характеристик та аналізу вибору гідромеханічної трансмісії лісової машини. Використання запропонованого підходу дасть змогу проектувати лісові машини, які би забезпечували вимоги енергоощадності та екологобезпеки.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена створенню теоретичних та методологічних основ інтенсифікації хіміко-технологічних процесів для удосконалення існуючих та розробки нових ефективних хімічних технологій і обладнання видобутку та переробки вугле-водневих енергоносіїв. За допомогою використання системного аналізу процесів енергоперетворення встановлено, що лімітуючі стадії хіміко-технологічних (дифузійних, теплових, гідромеханічних, масообмінних та хімічних) процесів в технологіях видобутку та переробки вуглеводнів можна подолати, використовуючи метод об'єктно-орієнтованої активації. Доведено, що запропонований метод водневої активації процесу дифузії разом з використанням методів хімічної та механохімічної активації дозволяють суттєво збільшувати проникність ущільнених колекторів продуктивних пластів, а разом з термобарохімічною обробкою здійснювати гідрокрекінг асфальтосмолистопарафінових відкладень безпосередньо в привибійній зоні пласта. На цьому підгрунті створено технологію комплексного водневого та термобарохімічного впливу на продуктивні горизонти свердловин, ефективність якої підтверджено дослідно-промисловими впровадженнями на нафтових та газових свердловинах, в тому числі при видобутку метану вугільних родовищ. Теоретично обґрунтовано і розроблено принципово нову методологію гідро-кавітаційної активації вуглеводневовмісних емульсій і суспензій, що дає змогу завдяки інтенсифікації в них фізико-хімічних і тепломасообмінних процесів отримувати та ефективно спалювати композиційні палива з заданими енергетичними й екологічними характеристиками.
Dissertation to obtain Academic Degree of Doctor of Engineering by the specialty 05.17.08 – Processes & Equipment of Chemical Technology. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2017. The Dissertation deals with creating theoretical and methodological basis of i chemical technological processes ntensification in order to improve the current and develop new efficient technology and equipment for hydrocarbon energy carriers' production and refining. System analysis of the energy transformation processes proved that the limiting stages of chemical technological (diffusive, thermal, hydro-mechanical, mass-exchanging and chemical) processes in hydrocarbons production and refining could be hurdled with the help of object oriented activation. It has also been proved that the proposed water activation method for the diffusion process together with chemical and mechanical-chemical activation provide for considerable increase of permeability of pay section compacted reservoirs. Together with thermo-baro-chemical processing the method ensures hydro-cracking of asphalt-resin-paraffin depositions directly in the bottom-hole formation zone. This foundation was used to create technology for integrated water and thermo-baro-chemical impact on wells' pay horizons, the efficiency of which was proved by experimental and industrial implementations at oil and gas wells including also methane production from coal fields. Principally new methodology for hydro-cavitational activation of hydrocarbon- containing emulsions and suspensions was theoretically substantiated and developed. It provides for obtaining composite fuels with the assigned energy and environmental characteristics due to intensification of physical, chemical and heat-mass-exchange processes.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена створенню теоретичних та методологічних основ інтенсифікації хіміко-технологічних процесів для удосконалення існуючих та розробки нових ефективних хімічних технологій і обладнання видобутку та переробки вугле-водневих енергоносіїв. За допомогою використання системного аналізу процесів енергоперетворення встановлено, що лімітуючі стадії хіміко-технологічних (дифузійних, теплових, гідромеханічних, масообмінних та хімічних) процесів в технологіях видобутку та переробки вуглеводнів можна подолати, використовуючи метод об'єктно-орієнтованої активації. Доведено, що запропонований метод водневої активації процесу дифузії разом з використанням методів хімічної та механохімічної активації дозволяють суттєво збільшувати проникність ущільнених колекторів продуктивних пластів, а разом з термобарохімічною обробкою здійснювати гідрокрекінг асфальтосмолистопарафінових відкладень безпосередньо в привибійній зоні пласта. На цьому підгрунті створено технологію комплексного водневого та термобарохімічного впливу на продуктивні горизонти свердловин, ефективність якої підтверджено дослідно-промисловими впровадженнями на нафтових та газових свердловинах, в тому числі при видобутку метану вугільних родовищ. Теоретично обґрунтовано і розроблено принципово нову методологію гідро-кавітаційної активації вуглеводневовмісних емульсій і суспензій, що дає змогу завдяки інтенсифікації в них фізико-хімічних і тепломасообмінних процесів отримувати та ефективно спалювати композиційні палива з заданими енергетичними й екологічними характеристиками.
Dissertation to obtain Academic Degree of Doctor of Engineering by the specialty 05.17.08 – Processes & Equipment of Chemical Technology. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2017. The Dissertation deals with creating theoretical and methodological basis of i chemical technological processes ntensification in order to improve the current and develop new efficient technology and equipment for hydrocarbon energy carriers' production and refining. System analysis of the energy transformation processes proved that the limiting stages of chemical technological (diffusive, thermal, hydro-mechanical, mass-exchanging and chemical) processes in hydrocarbons production and refining could be hurdled with the help of object oriented activation. It has also been proved that the proposed water activation method for the diffusion process together with chemical and mechanical-chemical activation provide for considerable increase of permeability of pay section compacted reservoirs. Together with thermo-baro-chemical processing the method ensures hydro-cracking of asphalt-resin-paraffin depositions directly in the bottom-hole formation zone. This foundation was used to create technology for integrated water and thermo-baro-chemical impact on wells' pay horizons, the efficiency of which was proved by experimental and industrial implementations at oil and gas wells including also methane production from coal fields. Principally new methodology for hydro-cavitational activation of hydrocarbon- containing emulsions and suspensions was theoretically substantiated and developed. It provides for obtaining composite fuels with the assigned energy and environmental characteristics due to intensification of physical, chemical and heat-mass-exchange processes.