Добірка наукової літератури з теми "Витрати повітря"

Мета – розробка методики визначення ефективності використання технологічного кисню для збагачення повітря горіння при опаленні теплотехнічних агрегатів в металургії.Методика. Під час виконання дослідження використано: математичну модель повітронагрівача, яка дозволяє при заданих його конструктивних параметрах та витраті дуття визначати витрати палива, повітря горіння і димових газів, зміну температури димових газів і дуття по висоті насадки; методику розрахунку горіння палива та визначення калориметричної температури його горіння; методику розрахунку коефіцієнта використання теплоти палива.Результати. Дослідження теплової роботи блоку повітронагрівачів доменної печі дозволило визначити, що використання технологічного кисню для збагачення повітря горіння забезпечує роботу повітронагрівачів на доменному газі і задану температуру дуття при вмісті кисню у повітрі горіння 26 %, але потребує збільшення витрати доменного газу на 32 %. При цьому питомі витрати на опалення блоку повітронагрівачів збільшуються на 20,9 %, що робить впровадження цього заходу економічно недоцільним. Дослідження зміни показників енергоефективності методичної печі та парового котла при їх опаленні природним газом та використанні для спалювання палива атмосферного або збагаченого киснем повітря дозволило встановити, що ефективність використання кисню в методичній печі є значно вищою, ніж в котлах. При підвищенні вмісту кисню в повітрі горіння до 31 % економія палива в методичній печі складає 11,6 %, а питома витрата технологічного кисню – 6,28 м3/м3 заощадженого природного газу, в той час як в котлі ці показники відповідно складають 1,7 % та 48,67 м3/м3.Наукова новизна. З використанням розрахункових методів та математичного моделювання теплової роботи доменних повітронагрівачів обґрунтовано, що використання технологічного кисню для збагачення повітря горіння забезпечує отримання заданої температури дуття та економію природного газу, але потребує суттєвого збільшення витрати доменного газу. Встановлено аналітичну залежність, що обґрунтовує максимальну вартість технологічного кисню для його беззбиткового використання в доменних повітронагрівачах. Для нагрівальних печей та парових котлів, що опалюються природним газом та використовують для спалювання палива атмосферне повітря, збагачене технологічним киснем, встановлено аналітичні залежності, які дозволяють визначати: витрату технологічного кисню для економії 1 м3 палива; максимальну вартість технологічного кисню, при якій його застосування не призводить до зростання сумарних витрат на паливо та технологічний кисень.Практична значущість. Розроблені методики визначення ефективності використання технологічного кисню для збагачення повітря горіння при спалюванні палива можуть застосовуватися в системах енергетичного менеджменту металургійного комбінату для управління тепловим балансом підприємства і вибору теплотехнічних агрегатів, в яких використання тимчасових надлишків технологічного кисню дозволяє забезпечити найбільшу економію палива та є економічно доцільним.

Перед Україною стоїть гостра проблема раціонального використання енергетичних ресурсів. Автомобільний транспорт є основним споживачем бензину, дизельного палива і зрідженого нафтового газу. Нажаль більша частина сировини - імпортного виробництва. Діюча на Україні для автомобільного транспорту методика нормування паливно-мастильних матеріалів має ряд недоліків: відсутні значення базових норм витрати палива для значної кількості марок автомобілів, не враховується конструктивні особливості транспортних засобів та вид паливної системи, відсутні норми витрати палива на один запуск і прогрів двигуна з урахуванням фактичної температури навколишнього середовища.Розширити можливості і усунути недоліки методики в статті запропоновано шляхом математичного моделювання паливної економічності автомобіля. За основу взята розрахункова модель витрати палива проф. Говорущенко Н.Я. У статті отримано аналітичні залежності для розрахунку витрати палива для транспортних засобів з різними паливними системами, включаючи автомобілів на яких встановлена газобалонне обладнання. Отримана нова модель розрахунку витрати палива на запуск і прогрів двигуна в залежності від температури навколишнього повітря. Для автомобіля SKODA Octavia (1,6l) наведені приклади розрахунку базової норми витрати палива при роботі двигуна на дизельному паливі, бензині та зрідженому нафтовому газі. Розрахункові значення витрати рідкого палива відповідає даним заводу-виготовлювача, між міським і змішанням циклом випробувань. Витрата газоподібного палива в 2 рази менше нормативного значення Мінтрансу України.Наведена методика і результати дослідження можуть бути використані на підприємствах автомобільного транспорту для нормування витрат палива, коли відсутні інші джерела інформації.

Перед Україною стоїть гостра проблема раціонального використання енергетичних ресурсів. Автомобільний транспорт є основним споживачем бензину, дизельного палива і зрідженого нафтового газу. Нажаль більша частина сировини - імпортного виробництва. Діюча на Україні для автомобільного транспорту методика нормування паливно-мастильних матеріалів має ряд недоліків: відсутні значення базових норм витрати палива для значної кількості марок автомобілів, не враховується конструктивні особливості транспортних засобів та вид паливної системи, відсутні норми витрати палива на один запуск і прогрів двигуна з урахуванням фактичної температури навколишнього середовища. Розширити можливості і усунути недоліки методики в статті запропоновано шляхом математичного моделювання паливної економічності автомобіля. За основу взята розрахункова модель витрати палива проф. Говорущенко Н.Я. У статті отримано аналітичні залежності для розрахунку витрати палива для транспортних засобів з різними паливними системами, включаючи автомобілів на яких встановлена ​газобалонне обладнання. Отримана нова модель розрахунку витрати палива на запуск і прогрів двигуна в залежності від температури навколишнього повітря. Для автомобіля SKODA Octavia (1,6l) наведені приклади розрахунку базової норми витрати палива при роботі двигуна на дизельному паливі, бензині та зрідженому нафтовому газі. Розрахункові значення витрати рідкого палива відповідає даним заводу-виготовлювача, між міським і змішанням циклом випробувань. Витрата газоподібного палива в 2 рази менше нормативного значення Мінтрансу України. Розраховані норми витрати палива, необхідного для запуску і прогріву двигуна в холодний період експлуатації автомобіля. Отримано табличні і графічні залежності для нормування витрат палива при різних значеннях температури навколишнього середовища. Діюча в Україні система нормування витрат палива враховує тільки 1-3 циклу запусків і прогріву автомобільного двигуна на добу. При інтенсивному режимі експлуатації зі частими і тривалими зупинками нору витрати палива автомобіля необхідно збільшувати. Наведена методика і результати дослідження можуть бути використані на підприємствах автомобільного транспорту для нормування витрат палива, коли відсутні інші джерела інформації.

Актуальність теми дослідження. У світовій практиці застосування понад 50 % займають металеві покриття, що наносяться методом електродугової металізації, яка має такі переваги: висока продуктивність, простота обладнання, низька енергоємність, можливість отримання покриттів з високими експлуатаційними властивостями за рахунок застосування недефіцитних і недорогих дротів промислового виробництва. Постановка проблеми. При дуговому напиленні має місце інтенсивне окислення металу, який розпилюється киснем повітря, що призводить до значного вигоряння легуючих елементів та значно знижує якість нанесеного покриття. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Багато робіт науковців спрямовано на вдосконалення конструкцій розпилювальних головок електродугових металізаторів, що передбачає вдосконалення конструкції повітряного сопла шляхом використання вставок і пристроїв, що забезпечують зміну в повітряно-розпилювальному потоці та призводить до значного удорожчання процесу. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Відомі розпилювальні головки не суттєво знижують окисний вплив розпилювального повітря, не забезпечують ресурсозбереження за рахунок зменшення витрати розпилювального повітря і витрат електроенергії на його отримання. Таким чином, метою досліджень є зниження окислення часток металу, при дуговій металізації для отримання покриттів із зазначеними властивостями та застосування ресурсозбереження. Виклад основного матеріалу. З метою зниження окисного впливу повітряно-розпилювального струменя на рідкий метал електродів розроблений метод пульсуючої подачі повітря в зону плавлення електродів. У даній роботі представлено пристрій для створення пульсуючого розпилювального потоку повітря при електродуговому напиленні. Висновки відповідно до статті. Показано, що при використанні різних перетинів клапана пульсатора для створення пульсуючого розпилювального потоку для дугової металізації, спостерігаються зміни в обсязі повітря та маси кисню розпилювального струменя в кілька разів.

Проаналізовано паливну ефективність глибокого охолодження повітря на вході газотурбінної установки (ГТУ) при для кліматичних умов півдня України (регіон м. Одеса) та субтропічного клімату КНР (на прикладі м. Чженьцзян, провінція Цзянсу). Досліджено ефективність двоступеневого охолодження повітря на вході газотурбінної установки: попереднього охолодження зовнішнього повітря холодною водою з температурою 7ºС від абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини (АБХМ) до температури 15ºС у першому високотемпературному ступені повітроохолоджувача та наступного більш глибокого його доохолодження до температури 10ºС у другому низькотемпературному ступені киплячим хладоном від ежекторної холодильної машини (ЕХМ), як конструктивно найбільш прості і надійні в експлуатації. При цьому як абсорбційна бромистолітієва холодильна машина, так і хладонова ежекторна машина використовують для отримання холоду теплоту відпрацьованих газів газотурбінної установки. В якості критерія застосовано питому витрату палива. Ефективність глибокого охолодження повітря на вході газотурбінної установки аналізували як за поточними величинами зменшення питомої витрати палива упродовж року при змінних кліматичних умовах експлуатації, так і за накопиченням щомісячно та за рік. Показано, що більш глибоке охолодження повітря на вході ГТУ до температури 10 ºС в ЕХМ забезпечує зменшення витрати палива у півтора-два рази завдяки взаємно пов’язаному подвійному ефекту: збільшенню самої величини зниження температури повітря Dt10 до 10 ºС за рахунок обумовленого нею ж зростання тривалості охолоджувального сезону на 20…30 % порівняно з традиційним охолодженням повітря до температури 15 ºС в АБХМ. Результати аналізу паливної ефективності застосування двоступеневого охолодження повітря в украй напружених тепловологісних умовах, зокрема субтропічного клімату, дають підстави для розширення географії застосування глибокого охолодження повітря й на регіони, в яких найбільш поширене традиційне охолодження повітря в АБХМ, а застосування контактних методів зниження температури повітря упорскуванням води не дає бажаного ефекту через високу вологість повітря.

Визначено умови, за яких виникають найбільші енергетичні витрати під час роботи компресора автомобільного транспортного засобу (АТЗ). Розроблено методику оцінювання витрат енергії на привод компресора. Запропоновано у ролі показника експлуатаційної ефективності автомобільного компресора величину питомої приводної потужності. Показником експлуатаційної ефективності компресора, окрім надійного живлення гальмівної системи та надійності конструкції, є витрати енергії для його привода. Зазначений показник безпосередньо впливає на паливну ощадливість автомобіля та опосередковано – на надійність конструктивних елементів гальмівної системи і автомобіля загалом. Метою дослідження є спроба розробити методику оцінювання величини енергетичних витрат для привода компресора автомобіля з урахуванням умов і режимів експлуатації. Для запобігання тривалій безперервній роботі компресора і його частих вмиканням, а також для підтримання нормального тиску в системі в разі випадкових збільшень витрат повітря, у АТЗ застосовують компресори, масова продуктивність яких у 4…6 разів більша від масової витрати повітря на одне повне гальмування. Значення витрат потужності двигуна на привод компресора у будь-який момент часу знаходиться у діапазоні, мінімальне значення якого відповідає відсутності протитиску на виході компресора, а максимальне відповідає нагнітанню компресора при протитиску, рівному номінальному значенню тиску в пневмосистемі. Величина приводної потужності компресора складається із двох складових: постійної і змінної. Постійна становить витрати потужності за відсутності протитиску. Змінна залежить від умов експлуатації, тобто інтенсивності гальмувань, що визначають тривалість роботи компресора під повним навантаженням. Для мінімізації витрат потужності двигуна для привода компресора, важливою є його експлуатаційна ефективність. Показником експлуатаційної ефективності компресора доцільно прийняти величину його питомої потужності привода – відношення приводної потужності компресора до його продуктивності. Питома потужність привода компресорів одного і того самого діапазону потужності може значно відрізнятися – практично у півтора раза. Це пояснюють значною різницею механічних ККД компресорів. Під час вибору компресора для живлення пневмосистеми АТЗ, окрім необхідної продуктивності, потрібно враховувати і питому потужність привода для зменшення енерговитрат двигуна для привода компресора. Результати роботи: визначено умови, за яких виникають найбільші енергетичні витрати під час роботи компресора АТЗ; розроблено методику оцінювання витрат енергії двигуна АТЗ для привода компресора; показником експлуатаційної ефективності автомобільного компресора доцільно прийняти величину питомої потужності привода.

Розглянуто актуальний науково-прикладний аспект аналізу режимів за тепловим потенціалом сушильного середовища – тепловмістом вологого повітря. Наведено розрахункові формули для визначення тепловмісту і вологовмісту повітря, як агента сушіння. Обрано для дослідження низькотемпературні режими сушіння букових пиломатеріалів: за редакцією професора І. В. Кречетова, професора П. В. Соколова та європейської фірми Brunner-Hildebrand. Проаналізовано режими сушіння за величиною зміни ентальпії повітря для різних ступенів режимів сушіння та різних товщин букових пиломатеріалів (товщина від S1 = 19 мм до S1 = 70 мм). Наведено в підсумку таблиць інтегральне значення ентальпії для обраних режимів і товщин пиломатеріалів. Застосовано для апроксимації зміни ентальпії повітря залежно від вологості деревини рівняння параболи третього порядку. Наведено інтегральний вигляд формули зміни ентальпії повітря залежно від вологості деревини. Апроксимаційні залежності мають адекватне наближення до розрахункових, що видно з наведених у роботі графіків. Визначено, що для всіх наведених у роботі режимів сушіння інтегральне значення ентальпії зменшується із збільшенням товщини пиломатеріалів, що підтверджує той факт, що для сушіння більших товщин пиломатеріалів тепловий потенціал має бути нижчим, через менші витрати теплоти на процес сушіння. Визначено, що найбільших витрат теплової енергії потребує період зміни вологості від W = 40 % до W = 20 % через найбільший градієнт вологості по товщині матеріалу. Доведено, що відповідно до витрат теплової енергії на процес сушіння потрібно регулювати роботу агрегатів теплової енергії.

Представлено матеріали обстеження системи припливно-витяжної вентиляції супермаркету. Згідно з проектом свіже повітря подається в приміщення через пластинчастий перехресноточний рекуператор. В холодний період таке рішення є безальтернативним, позаяк дозволяє суттєво зменшити експлуатаційні витрати на опалення. Знаючи про неефективність застосування рекуператорів влітку, проектанти зазвичай передбачають в установці обвідний канал для роботи в теплу пору року. Але спокуса економії енергії і влітку, коли працюють кондиціонери, спонукає до пошуку енергоефективних рішень. На даному об’єкті для виправдання застосування пластинчастого перехресноточного рекуператору проектанти застосували перед ним випарне охолодження витяжного повітря дозованим розбризкуванням водопровідної води, назвавши цей процес «попереднім адіабатним охолодженням повітря». Знизивши, таким чином, температуру витяжного повітря, можна потім в перехресноточному пластинчастому теплообміннику додатково охолодити припливне повітря і в результаті зменшити потрібну холодопродуктивність парокомпресорної холодильної машини. В статті показано, що задекларований авторами ідеї ефект фактич­но знаходиться в межах похибки вимірювань і реально не може бути прийнятий до уваги. Навіть за умов застосування дійсно адіабатного процесу температура повітря після припливно-ви­тяжної установки практично не зменшується, що є результатом надто малої різниці температур між припливним і витяжним повітрям. Проведений аналіз показав, що докорінно поліпшити ситуацію могло б застосування в схемі припливно-витяжної вентиляції замість рекуператора непрямого випарного охолоджувача (НВО) припливного повітря. При цьому може бути досягнутий бажаний результат – зменшення температури припливного повітря без застосування штуч­ного холоду. В холодний період рециркуляція води в апараті НВО вимикається, і він працює як теплообмінник-рекуператор. Всі викладки проілюстровано конкретними прикладами

Умови експлуатації суднових малообертових дизелів (МОД) відрізняються упродовж рейсу значною зміною температури зовнішнього повітря, відповідно повітря на вході наддувного повітря у ресивер. При високих температурах забортної води охолоджувачі наддувного повітря (ОНП) не в змозі підтримувати температуру наддувного повітря на рівні, достатньому для демпфування підвищених температур повітря на вході в робочі циліндри двигуна, що забезпечувало б високу паливну ефективність МОД. За даними фірм-розробників суднових МОД "MAN" і "Wartsila" підвищення на 10 °С температури повітря на вході у ресивер суднових МОД призводить до збільшення питомої витрати палива bе приблизно на 0,5 % і відповідного зменшення ККД МОД, що ставить гостро завдання комплексного охолодження наддувного повітря на вході в циліндри МОД.

Під час використання локальних систем автоматичного регулювання температури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі полуменевої термічної печі камерного типу налагоди, як правило, вибирають незалежно одна від одної без урахування їх взаємозв’язку. В той же час за управлінням витратою палива та повітря змінюється не лише температура, але і тиск нагрівального середовища у робочому об’ємі печі, що, в свою чергу, супроводжується змінюванням газообміну з довкіллям та значно впливає на температуру в робочому об’ємі. Все це призводить до суттєвої пере- витрати газоподібного палива, та, як наслідок, підвищення вартості термічної обробки металу. За використанням схеми опалювання з постійним об’ємом продуктів горіння у печах такого типу управління їх тепловою потужністю зводиться до комбінування різних компонентів газоподібного палива за умови забезпечення заданої температури нагрі- вального середовища у робочому об’ємі. За принципом динамічного програмування Беллмана оптимізацію управління за цикл термічної обробки металу забезпечують шляхом вибирання для кожного періоду квантування оптимального за вартістю складу вживаного палива. Поточна вартість палива є лінійною функцією середніх витрат його окремих компонентів у періоди квантування. Тому знаходження його мінімального значення для кожного дискретного моменту часу подавали як розв’язання задачі ліній- ного програмування. Розроблено алгоритм визначення раціональних значень витрат окремих компонентів газоподібного палива, а також витрати надлишкового повітря, котрі використовують як управляльні дії для автоматичних систем регулювання темпе- ратури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Запропоновано функціональну схему автоматичної системи управління, реалізація якої дозволяє не лише оптимізувати технологію опалювання за вартістю окремих компо- нентів палива, але і шляхом самонастроювання забезпечити автономність управління температурою та надлишковим тиском нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Під час управління за режимом реального часу з оптимізацією щодо вартості окремих компонентів палива виконується самонастроювання системи управління.

У пояснювальній записці проаналізовано сучасне обладнання жомосушильного агрегата, описані методи дослідження об’єктів автоматизації. Розроблено систему автоматизації агрегрегата сушиння жому барабанного типу на основі сучасних засобів автоматизації. У середовищі імітаційного моделювання TRACE MODE змодельовано роботу системи. Розроблений алгоритм управління системою.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.05.16 "Турбомашини та турбоустановки", (технічні науки). – Національний технічний університету "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі вдосконалення систем охолодження газових турбін шляхом подальшого розвитку методів гідравлічного і теплового розрахунку каналів системи охолодження газових турбін. Вивченню структури і властивості потоку в цих елементах, отриманню залежностей, описуючих цей потік. Виконано аналіз науково-технічної літератури, присвяченій проектуванню систем охолодження ГТД, в якому розглянуто міжнародний досвід експериментальних досліджень і обчислювальних експериментів, що до дослідження теплообміну і гідродинаміки течії в обертових елементах. В результаті аналізу літератури показано що, основним напрямом розвитку ефективних і надійних систем охолодження ГТД є підвищення точності розрахунку витратних і гідравлічних характеристик елементів системи охолодження. Показано, що на моделювання процесів впливає геометрія каналу, направлення течії (відцентрове, доцентрове), наявність супутних потоків, параметри і властивості (повітря, масло-повітря) охолоджуючого середовища. Тому від точності, з якою буде змодельований окремий елемент, залежить надійність моделювання всієї системи охолодження. Проведено адаптацію математичних моделей елементів гідравлічних мереж для розрахунку систем охолодження газових турбін, таких як: апарат закручування потоку (АЗ), теплообмінник, канали, що переміщуються. Наведено опис, теоретичні основи моделювання цих елементів гідравлічної схеми, проведені чисельні дослідження по впливу апарата закручування і теплообмінника на ефективність охолодження, складені відповідні моделі систем охолодження. Встановлено, що ефективність охолодження при застосуванні АЗ збільшується на 15%. Запропоновано підхід включення в загальну гідравлічну схему теплообмінника, при загальному наборі початкових даних, які відображають роботу теплообмінника в змінному режимі. Проведено дослідження впливу відцентрового ефекту на можливість подачі повітря в порожнини ротора турбіни. Розглянуті приклади течії повітря в порожнинах, утворених двома паралельними дисками з осьовою або радіальною подачею повітря на периферійному радіусі. Проведений CFD аналіз показав, що в залежності від напрямку подачі повітря істотно змінюється характер течії в порожнині. При радіальній подачі повітря в напрямку осі обертання має місце безвихровий характер течії, при осьовій - з'являється вихор. Проте, відмінність в характері течії майже не позначається на величині протитиску, який перешкоджає переміщенню повітря. Визначено діапазон достовірності результатів методу розрахунку насосного ефекту в придискових порожнинах роторів газових турбін, а саме: відношення ширини порожнини до зовнішнього радіуса диска не перевищує величину 0,17, що дозволяє обґрунтовано використовувати цей метод для розрахунків систем охолодження. Розроблено узагальнений підхід до методу розрахунку коефіцієнтів витрати і гідравлічного опору елементів систем охолодження газових турбін таких, як отвори, потовщені діафрагми, лабіринтові ущільнення, які регламентують витрату охолоджуючого повітря і відповідають за надійність і економічність системи охолодження. Так як розрахунок гідравлічної схеми застосовує коефіцієнти гідравлічного опору кожної ділянки схеми, а експериментальні дані часто представленні коефіцієнтами витрати, тому встановлено зв'язок між ними за допомогою припущень, які враховують різницю між стисливим і нестисливим середовищами. На основі проведених досліджень, обґрунтовано поправку на стисливість до коефіцієнту гідравлічного опору подовжених діафрагм, отворів, лабіринтових ущільнень, яка уточнює коефіцієнт гідравлічного опору до 25%. Розроблено математичну модель розрахунку підшипника, описані підходи до визначення концентрації і термодинамічних характеристик двофазного гомогенного середовища, що дозволило включити підшипник як в гідравлічну, так і теплову моделі систем охолодження газових турбін. Розроблено метод розрахунку гідравлічної мережі для маслоповітряної суміші, який істотно розширив можливості моделювання процесів охолодження роторів і підшипників газових турбін і маслозабезпечення підшипників, що дозволило провести спільний розрахунок системи охолодження ротора турбіни і підшипників. Проведено дослідження системи охолодження ротора високотемпературної газової турбіни за допомогою розроблених методів розрахунку. Встановлено, що методи розрахунку відповідають робочим даним газотурбінного двигуна Д 36.
The dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences (Ph. D.) in the specialty 05.05.16 "Turbomachine and turbine plants", (technical sciences). National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Ministry of Science and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. Dissertation is devoted to solving an important scientific and technical task of improving the cooling systems of gas turbines by further developing the methods of hydraulic and thermal calculation of the channels of the cooling system of gas turbines. To study the structure and flow properties of these elements, to obtain the dependences describing this flow. The analysis of scientific and technical literature devoted to the design of cooling systems for gas turbine engines was carried out, in which international experience of experimental studies and computational experiments was considered, to the study of heat transfer and flow hydrodynamics in rotating elements. As a result of the analysis of the literature, it is shown that the main direction of development of efficient and reliable GTE cooling systems is to improve the accuracy of the calculation of the flow and hydraulic characteristics of the elements of the cooling system. It is shown that the modeling of processes is influenced by the channel geometry, flow direction (centrifugal, centripetal), presence of associated flows, parameters and properties (air, oil-air) of the cooling medium. Therefore, the accuracy with which the simulation of the entire cooling system depends on the accuracy with which the individual element will be modeled. Mathematical models of hydraulic network elements have been adapted to calculate gas turbine cooling systems, such as: a device for swirling flow, a heat exchanger, channels that are moved. Description, theoretical bases of modeling of these elements of a hydraulic circuit, the researches carried out on the influence of the apparatus of the twist and the heat exchange apparatus on the efficiency of cooling are given, the corresponding models of cooling systems are made. Impact study conducted of the centrifugal effect on the possibility of air supply in the cavity of the rotor of the turbine has been studied. The considered examples of air flow in cavities formed by two parallel disks with axial or radial air supply at a peripheral radius. CFD analysis showed that, depending on the direction of air supply, the nature of the flow in the cavity is significantly changed. At radial air supply in the direction of the axis of rotation there is a non-vortex nature of the flow, with axial - vortex occurs. However, the difference in the nature of the flow almost does not affect the magnitude of the back pressure, which impedes the movement of air. The range of reliability of the results of the calculation method of the pump effect in the disk cavities of the rotors of the gas turbines is determined, namely: the ratio of the width of the cavity to the external radius of the disk does not exceed the value of 0.17, which allows us to use this method reasonably for calculations of the cooling systems. Developed a generalized approach to the method of calculating the flow coefficients and the hydraulic resistance of elements of the cooling systems of gas turbines such as openings, thickened diaphragms, labyrinth seals, regulating the flow of cooling air, which are responsible for the reliability and economy of the cooling system. In the calculations of the hydraulic circuit, the hydraulic resistance coefficients of each section of the circuit are used, and the experimental data are often represented by flow coefficients. Therefore, a connection is established between them using assumptions that take into account the difference between compressible and incompressible media. On the basis of the research, justified correction for compressibility to the coefficient of hydraulic resistance of elongated diaphragms, holes, labyrinth seals, which specifies the coefficient of hydraulic resistance to 25%. A mathematical model for calculating the bearing has been developed, approaches have been described for determining the concentration and thermodynamic characteristics of a two-phase homogeneous medium, which made it possible to include the bearing in both the hydraulic and thermal models of gas turbine cooling systems.A method was developed for calculating the hydraulic network for the air-oil mixture, which significantly expanded the possibilities for simulating the cooling processes of the rotors and bearings of gas turbines and providing bearings with oil, which made it possible to jointly calculate the cooling system of the turbine rotor and bearings. A study of the cooling system of the rotor of a high-temperature gas turbine was carried out using the developed calculation methods. It is established that the calculation methods correspond to the working data of the D-36 gas turbine engine.

Проведено дослідження та встановлено, що товщина пограничного шару сильно залежить від режиму дихання (витрати, що пропускається), причому при форсованому диханні (витратах повітря близьких до 1 л / с) різниця в товщині пограничного шару між умовною нормою і при звуженні лівого носового проходу істотно зменшується. При спокійному диханні (при витратах повітря близько 0,2 л / с) товщина пограничного шару буде істотно залежати від еквівалентного діаметра носового каналу.

Дисертаційну роботу присвячено розробці наукових основ проектування та створення енергозалежних систем та комплексів сучасних літаків транспортної категорії з оптимізацією за еквівалентною масою, включаючи повітрозбірники. Закладено наукові основи проектування систем протиобмерзання літаків, починаючи від визначення зон захисту, потрібних енергетичних витрат і закінчуючи проектуванням протиобмерзачів і повітряних трубопроводів для всього експлуатаційного діапазону застосування літака. Наведено приклади використання розроблених наукових основ проектування при виконанні структурного аналізу модифікацій літаків, пов'язаних із заміною двигуна. Одержаний при проектуванні й вивчений в процесі випробувань і експлуатації енергетичний баланс літака дозволяє обґрунтовано розглядати модифікацію літака як при заміні силової установки, так і при заміні її основних елементів енергозалежних систем літака. Оцінка зводиться до аналізу аеродинамічних особливостей модифікації, пов'язаних з особливостями конструкції мотогондол, зміною елементів захисту від обмерзання, появою нових повітрозабірників в повітряних системах.
Диссертационная работа посвящена разработке научных основ проектирования и создания энергозависимых систем и комплексов современных самолетов транспортной категории с оптимизацией по эквивалентной массе, включая воздухозаборники. В работе заложены научные основы проектирования систем противообледенения самолетов, начиная от определения зон защиты, необходимых энергетических затрат и заканчивая проектированием противообледенителей и воздушных трубопроводов для всего эксплуатационного диапазона применения самолета. Проведен анализ современного состояния научных основ проектирования и создания энергозависимых систем и комплексов современных самолетов транспортной категории. Показано, что для обеспечения конкурентоспособности создаваемых самолетов энергозависимые систем и комплексы должны иметь высокие показатели топливной эффективности, экологичности, надежности, обеспечивать повышенный комфорт и безопасность для пассажиров, а также иметь низкие эксплуатационные расходы. Приведены примеры использования разработанных научных основ проектирования при выполнении структурного анализа модификаций самолетов, связанных с заменой двигателя. Показано, что для современной авиации характерны тенденции на создание более экономичных и безопасных систем самолета, сбалансированных с энергетикой самолета, что обусловливает их сильное усложнение. Важным этапом после выбора двигателя является поиск путей сохранения его мощности, связанных с созданием мотогондолы на достижение минимальных потерь энергетики на внешнюю аэродинамику и по газодинамическому тракту. Важнейшими системами самолета, энергетически связанными с двигателем, являются система подготовки и распределения воздуха, система кондиционирования, система защиты от обледенения, система энергоснабжения и гидравлические системы. Рассмотренные в данной работе системы и процессы характеризуются как сложные, при изучении которых требуется системный подход, включающий многокритериальность, многофакторность, адекватный метод описания, эффективность применяемых моделей. Получение математических моделей сложных систем базируется на принятых предпосылках множественного регрессионного анализа, которые должны выполняться по отношению к моделируемой реальной действительности. Принятые предпосылки многофакторного регрессионного анализа обусловливают обоснованность полученных результатов и параметров моделей, обеспечивающих решение реальной задачи. Создание методов построения математических моделей по результатам проведения многофакторного численного эксперимента позволяет систематизировать и формализовать протекающие процессы. Полученный при проектировании и изученный в процессе испытаний и эксплуатации энергетический баланс самолета позволяет обоснованно рассматривать модификацию самолета как при замене силовой установки, так и при замене ее основных элементов энергозависимых систем самолета. Оценка сводится к анализу аэродинамических особенностей модификации, связанных с особенностями конструкции мотогондол, изменением элементов защиты от обледенения, появлением новых воздухозаборников в воздушных системах, так как для конкретного самолета топография трасс систем остается неизменной и энергетические затраты на самолете потребности, как правило, не меняются.
The dissertation is devoted to the development of Scientific basis for the designing and development of energy-dependent systems and complexes of modern transport aircraft with equivalent mass optimization, including air intakes. It establishes a scientific basis for the designing of aircraft anti-icing systems, starting with determining the protection areas, required power consumption and ending with designing of anti-icers and air ducts for the entire aircraft operating envelope. Examples of implementation of the developed scientific basis for designing during performance of the structural analysis of aircraft modifications related to engine replacement have been given. The energy balance of the aircraft obtained during the design and studied during testing and operation allows to reasonably consider the aircraft modification both when replacing the power plant and when replacing its main elements of energy-dependent aircraft systems. The assessment is reduced to the analysis of aerodynamic features of the modification associated with the design features of nacelles, changes in ice protection elements, adding of new air intakes in air systems.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.16 – турбомашини та турбоустановки, (технічні науки). – Національний технічний університету "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Розроблено методи розрахунку повітряного охолодження і систем маслозабезпечення, які дозволяють отримати якісно нові результати, що сприяють підвищенню надійності проектування системи охолодження ГТУ. Удосконалено метод розрахунку повітряного охолодження за рахунок введення нових елементів таких, як апарат закручування, теплообмінник які розширюють можливості проектування системи охолодження ГТУ і ГТД. Набув подальший розвиток метод розрахунку гідравлічних мереж систем охолодження газових турбін з урахуванням закручування потоку в міждискових порожнинах. Обґрунтовано надійне застосування методу розрахунку насосного ефекту в придискових порожнинах роторів в діапазоні відношення ширини до зовнішнього радіусу диска s/r₂ = 0,17. Розвинений метод розрахунку гідравлічного опору подовжених діафрагм, отворів, лабіринтових ущільнень з урахуванням стисливості середовища Обґрунтовано поправку на стисливість до коефіцієнту гідравлічного опору, що уточнює коефіцієнт гідравлічного опору до 25%. Розроблена сумісна математична модель і метод розрахунку гідравлічного опору двофазного гомогенного середовища, що дозволяє моделювати процеси охолодження і маслозабезпечення в межах загального методу гідравлічного розрахунку системи охолодження, і проводити спільний розрахунок системи охолодження ротора турбіни і підшипників.
The dissertation for the degree of the Candidate of Technical Sciences (Ph.D.) in the specialty 05.05.16 turbomachine and turbine plants, (technical sciences). National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Ministry of Science and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. Developed methods for calculating air cooling and oil supply systems allow us to expand the possibilities by introducing new elements such as heat exchanger, labyrinth seals, bearings, as well as obtaining qualitatively new results that increase the reliability of the design of the cooling system of the GT. The reliable application of the method of calculating the pumping effect in the disk cavities of gas turbine rotors in the range of the ratio of width to the outer disk radius s/r₂ = 0,17 is substantiated. The method is developed for calculating the hydraulic resistance of elongated diaphragms, holes, labyrinth seals, considering the compressibility of the medium. The investigated effect on the hydraulic resistance of the angle of the hole. The correction for compressibility to the coefficient of hydraulic resistance of elongated diaphragms, holes, labyrinth seals is justified, that corrects coefficient of hydraulic resistance to 25%. Developed in conjunction mathematical model and a method for calculating the hydraulic resistance of a two-phase homogeneous medium that significantly expands the modeling capabilities of cooling processes and oil supply within the general method of hydraulic calculation of the cooling system, which allowed a joint calculation of the cooling system of the turbine rotor and bearings.

Вступ. Вихідні дані. Особливості використання сонячних колекторів та їх характеристики. Методика розрахунку характеристик повітряного сонячного колектору (швидкісний напор, об’ємна витрата через трубопровід, зв’язок масового та об’ємного расходів, кількість теплоти підведеної до повітря) Розрахунок характеристик повітряного сонячного колектору. Дослідження роботи сонячного повітряного колектору. Розділ охорони праці. Висновки.
Введение. Исходные данные. Особенности использования солнечных коллекторов и их характеристики. Методика расчета характеристик воздушного солнечного коллектора (скоростной напор, объемный расход через трубопровод, связь массового и объемного расхода, количество теплоты подведенной к воздуху) Расчет характеристик воздушного солнечного коллектора. Исследование работы солнечного воздушного коллектора. Раздел охраны труда. Выводы.
Introduction . Initial data. Features of the use of solar collectors and their characteristics. The method of calculating the characteristics of the air solar collector (velocity head, volume flow through the pipeline, the relationship of mass and volume flow, the amount of heat supplied to the air) Calculation of the characteristics of the air solar collector. Study of the solar air collector. Section of labor protection. Findings.

Кочуров А. С. Дослідження доцільності модернізації пальника РГМГ-20 : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 144 "Теплоенергетика" / наук. керівник С. В. Ільїн. Запоріжжя : ЗНУ, 2022. 88 с.
UA : Робота викладена на 88 сторінок друкованого тексту, містить 4 таблиці,0 рисунків. Перелік посилань включає 14 джерел з них на іноземній мові 0. В роботі наведені характеристика котельні та її основного і допоміжного обладнання, технічна характеристика котла як об'єкта теплотехнічних випробувань і пальника як об'єкта реконструкції. Також проведений тепловий розрахунок котла з метою визначення номінальних параметрів його роботи, описані завдання і хід. теплотехнічних випробувань котла, їх результати, а також виконано розрахунок ККД котла для всіх режимів його роботи при проведенні випробувань.
EN : The work is presented on 88 pages of printed text, contains 4 tables,0 figures.The list of references includes 14 sources, 0 of them in foreign language. The work describes the characteristics of the boiler house and its main and auxiliary equipment, the technical characteristics of the boiler as an object of thermal testing and burner as an object of reconstruction. Also, the heat calculation of the boiler was carried out in order to determine the nominal parameters of its operation, the tasks and progress of the boiler thermal tests, their results, and also the calculation of the efficiency of the boiler for all modes of its work during the tests.

Хорошун М. О. Прогнозування споживання електричної енергії в умовах киснево-компресорного цеху ПАТ «Запоріжсталь» : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 141 "Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка" / наук. керівник М. В. Світанько. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 107 с.
UA : Досліджено показники споживання електричної енергії в киснево-компресорному цеху ПАТ «Запоріжсталь» та сформульовано рекомендації щодо їх нормалізації; за допомогою кореляційно-регресійного аналізу знайдено залежності між обсягами спожитої електроенергії та об’ємами виготовленого кисню і азоту, аргону, стисненого повітря, які представлено у вигляді відповідних рівнянь.
EN : The indicators of electric energy consumption in the oxygen-compressor shop of PJSC "Zaporizhstal" are investigated and recommendations for their normalization are formulated; Correlation-regression analysis revealed the relationships between the volumes of electricity consumed and the volumes of oxygen and nitrogen produced, argon, compressed air, which are presented in the form of the corresponding equations.