Вісник № 01. Нові рішення в сучасних технологіях

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/43510

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 14

Overview of the Ukrainian solar market: status and commercial perspectives
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Zaitsev, R. V.; Minakova, K.
Today, solar energy is called the energy of the future, and many companies make significant investments in the construction of such power plants. The article provides an overview of the commercial perspectives of this market, determines the size of investments and the return on the project. Modern solar panels are able to operate without additional investments for decades and, from the point of view of the authors, in the long term the electricity generated in this way will not only cost-effective, and extremely profitable. The global situation in the energy market and in the field of renewable energy, in particular, is considered. The reasons that triggered the development of renewable energy sources, the key of which are the dangers of nuclear energy and environmental pollution, are explained. Along with this, we consider the structure of the market of renewable energy sources in Ukraine, where the geographic location is favorable for the implementation of solar energy projects. The climate of Ukraine is characterized by a large number of sunny days: in terms of insolation, Ukraine is significantly superior to European leaders in solar energy. This basic factor allows us to talk about the commercial perspectives of solar power generation projects implemented in Ukraine. Against the background of these perspectives is considered the structure of the energy market in Ukraine and the investment attraction of renewable energy projects. Market trends in the development of the solar energy market were discussed, which are expected to contribute to the development of new market niches, such as after-sales services, as well as the transformation of existing business models against the backdrop of the introduction of new facilities.
Дослідження гідравлічної ефективності міжпромислових газопроводів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Воловецький, Володимир Богданович; Щирба, Оксана Миколаївна
Проаналізовано наявний стан двох міжпромислових газопроводів: одного від установки попереднього підготовляння газу (УППГ) Наріжнянського нафтогазоконденсатного родовища (НГКР) до установки комплексного підготовляння газу-2 (УКПГ-2) Юліївського НГКР та другого – від УКПГ-1 Скворцівського НГКР до УКПГ-2 Юліївського НГКР. У різні періоди року визначено гідравлічну ефективність міжпромислових газопроводів, яка перебуває в широкому діапазоні: від 75 % до 98 % на одному і від 69 % до 96 % на другому. Досліджено режими роботи міжпромислових газопроводів. Визначено об'єм забруднень на промислах за допомогою розрахунків. Проведено промислові дослідження з вимірювання об'єму забруднень, які транспортують разом із газом, на вимірювальних лініях УКПГ-2 у сепараторах та розділювачах. Встановлено, що об'єм забруднень, визначений за результатами проведених експериментальних досліджень, є більший за розрахункове значення. Сформульовано основні чинники, що негативно впливають на гідравлічну ефективність газопроводу. Контролювання наведених основних чинників дасть змогу не допустити зниження коефіцієнта гідравлічної ефективності та зменшення об'єму транспортованого газу, а також забезпечити досягнення планових показників з видобутку. Встановлено основні причини зниження гідравлічної ефективності міжпромислових газопроводів у зв'язку із накопиченням рідинних забруднень у внутрішній порожнині та гідратоутворенням. Запропоновано шляхи розв'язання цих проблем, які впровадили, а також застосовують на виробництві у теперішній час. Зокрема, закачують розчин ПАР за допомогою пересувного насосного агрегату, створюють швидкісний газовий потік для винесення накопиченої рідини із внутрішньої порожнини міжпромислових газопроводів на УКПГ-2 Юліївського НГКР та подають метанол за допомогою наявних насосів із УППГ Наріжнянського НГКР та УКПГ-1 Скворцівського НГКР. Автори запропонували низку заходів для запобігання аваріям та відмовам, які забезпечать надійну експлуатацію міжпромислових газопроводів. Системність проведених досліджень дасть змогу оцінити можливість виникнення ускладнень через накопичення рідини та відкладання гідратів.
Возможности импортозамещения сменных деталей грунтообрабатывающей сельхозтехники литыми изделиями из высокопрочного бейнитного чугуна
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Волощенко, Сергей Михайлович; Гогаев, Казбек Александрович; Подрезов, Юрий Николаевич; Аскеров, Мукафат Гейбат оглы; Миропольский, Александр Михайлович
Проведен сравнительный анализ эксплуатации зарубежных и украинских сменных деталей почвообрабатывающей сельхозтехники. Ресурс работы отечественных деталей в несколько раз уступает ресурсу зарубежным образцам. Кроме того, импортные детали не подходят к навесному оборудованию техники, произведенной в Украине. Количество зарубежной сельхозтехники постоянно увеличивается, что требует увеличение поставок сменных деталей, стоимость которых в 5-8 раз превышает стоимость деталей украинского производства. В этой связи задача замены импортных деталей аналогичными деталями отечественного производства с высоким ресурсом работы, не уступающему ресурсу лучших образцов зарубежного производства, является весьма актуальной. В Институте проблем материаловедения НАНУ проведены работы по созданию технологии изготовления литых лемехов из высокопрочного бейнитного чугуна, обладающих ресурсом, сравнимым и превышающим ресурс лучших зарубежных образцов. Получено, что ресурс эксплуатации для сельхозтехники отечественного производства оказывается в 3-6 раз, а для машин, импортируемых из-за рубежа, в 1,5-3 раза больше при использовании бейнитного высокопрочного чугуна для сменных деталей, непосредственно участвующих в обработке почвы. Высокая износостойкость литых деталей из бейнитного высокопрочного чугуна объясняется появлением TPIP-эффекта (деформабилити), связанного с превращением остаточного аустенита в мартенсит. Перспектива использования представленной технологии литья деталей почвообрабатывающей техники позволит снизить себестоимость изготовления сменных деталей в Украине в 1,5-4 раза по сравнению с деталями, поставляемыми из-за рубежа.
Одержання сухого безлактозного білково-ліпідного концентрату маслянки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Трубнікова, Анастасія Анатоліївна; Чабанова, Оксана Борисівна; Бондар, Сергій Миколайович; Шарахматова, Тетяна Євгеніївна
Комплексна переробка маслянки в безлактозні білкові концентрати, що призначені для подальшого промислового перероблення, в якості білкових збагачувачів або білкової основи у виробництві харчових продуктів, є актуальним. Безлактозний білково-ліпідний концентрат маслянки отримували мембранними методами та висушували у завислому шарі інертних носіїв. В роботі наведена технологічна схема отримання сухого безлактозного-білково-ліпідного концентрату маслянки. Визначений раціональний режим сушіння рідкого безлактозного білково-ліпідного концентрату у сушарці фонтануючого шару із інертними носіями: температура повітря на вході 125-130 °С; температура продукту на виході з сушарки – 55-60 °С; швидкість повітря у вхідному перетині – 15-20 м/с; масова частка сухих речовин у вхідному концентраті – не більше 20%; кінцева вологість сухого безлактозного білково-ліпідного концентрату маслянки – не більше 5,0%; інертний носій – фторопласт у формі кубиків з розмірами грані 5 мм; спосіб подачі розчину у сушильну камеру – знизу у фонтануючий шар інертного носія. Визначені органолептичні, фізико-хімічні та мікробіологічні показники отриманого сухого безлактозного білково-ліпідного концентрату маслянки. Сухі безлактозні білково-ліпідні концентрати маслянки з високим вмістом білка (81,03-81,819%) забезпечують поліпшення білкової складової без додавання лактози до харчових продуктів (масова частка лактози не більше 0,064%). Загальна кількість фосфоліпідів в одержаному сухому концентраті маслянки складає 2687 мг %, що виявляють високі біологічно-активні властивості. З додаванням сухих безлактозних білково-ліпідних концентратів до рецептури додатково вносяться цінні мінерали, такі як кальцій, магній і фосфор, що може зменшити потребу в додаткових джерелах цих мінералів. Визначення наявності бактерій групи кишкових паличок у 1,0 см3 зразку сухого безлактозного білково-ліпідного концентрату маслянки свідчить про їх відсутність у дослідженому об'ємі, що доводить правильність всіх режимів основних технологічних процесів. За мікробіологічними показниками отриманий концентрат відповідає вимогам науково-технічної документації.
Вплив однофазних замикань на землю на експлуатаційні показники надійності повітряних ліній 6-10 кв ПАТ "Чернігівобленерго"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ткач, Володимир Іванович; Безручко, Вячеслав Михайлович; Буйний, Роман Олександрович
Однофазні замикання на землю в мережах з ізольованою нейтраллю призводять до утворення ненормального режиму роботи мережі, який, у більшості випадків, переходить у коротке замикання, викликаючи знеструмлення споживачів та погіршуючи показники надійності електропостачання. Особливо актуальною зазначена проблема є у мережах 6-10 кВ операторів систем розподілу в Україні та пострадянських країнах, у яких більшість мереж представлена розгалуженими повітряними лініями електропередавання. Не виключенням є і мережі ПАТ "Чернігівобленерго". Існує багато шляхів поліпшення показників надійності. Одні з яких направлені на підвищення структурної надійності електричної мережі, а інші – надійності електропостачання. Як правило перші повинні застосовуватися для нових електричних мереж, а другі – для існуючих, які знаходяться в експлуатації. Слід зазначити, що в ПАТ "Чернігівобленерго" вищезазначені електричні мережі експлуатуються понад 50 років. В умовах відсутності інвестицій для повної заміни існуючих електричних мереж повинні застосовуватися такі шляхи, які будуть найменш витратними та найбільш ефективними. Для їх обґрунтованого вибору необхідно знати розподіл видів пошкоджень у таких мережах та їх вплив на експлуатаційні показники надійності. У роботі проаналізовано статистичну інформацію по однофазним замиканням на землю в електричних мережах 6-10 кВ усіх структурних підрозділів ПАТ "Чернігівобленерго" з 2012 по 2017 роки. Встановлено, що найбільша кількість знеструмлень припадає на пошкодження штирьової ізоляції (46,8% від загальної кількості) і спричиняє середньорічний недовідпуск електричної енергії 21,263 МВт год/рік (45,9% від загального середньорічного недовідпуску). При цьому середнє значення тривалості одного знеструмлення, яке викликане тільки замиканнями на землю, складає біля 1,2 год/(рік відкл), що перевищує допустимі норми. Показано, що для поліпшення надійності електропостачання споживачів у мережах 6-10 кВ ПАТ "Чернігівобленерго" необхідно, в першу чергу, зменшити тривалість знеструмлень, пов'язаних з пошуком пошкодженої ізоляції під час однофазних замикань на землю.
Исследование возможности поочередной термической нейтрализации отходов ракетного топлива в одном агрегате
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Шинкоренко, Олег Игоревич; Костенко, Михаил Викторович; Цейтлин, Моисей Абрамович; Райко, Валентина Федоровна
В статье рассматривается возможность применения агрегатов термической нейтрализации компонентов ракетного топлива для обезвреживания опасных промышленных отходов. Рассматриваются преимущества агрегатов термической нейтрализации, описывается принцип работы агрегатов, на примере высококипящих, токсичных компонентов ракетного топлива приводятся химические реакции, которые происходят в камере сжигания. Камера сжигания является составной частью агрегата, именно в камере сжигания в среде создаваемых высоких температур происходит процесс уничтожения опасных веществ. Учитывая высокую стоимость агрегатов нейтрализации, что будет являться фактором препятствующим широкомасштабному внедрению агрегатов для снижения техногенной нагрузки на экологию Украины, предлагается вариант сокращения затрат при использовании агрегатов термической нейтрализации путем объединения функции агрегата нейтрализации окислителя и агрегата нейтрализации горючего в едином, универсальном агрегате. Статья обосновывает актуальность и необходимость работ по созданию универсального агрегата термической нейтрализации с точки зрения экономических и экологических аспектов. В статье укрупненно описывается технология и методика исследовательских испытаний опытных образцов узлов подачи паров и промстоков высококипящих компонентов ракетного топлива в агрегат нейтрализации. Узлы подачи паров и промстоков высококипящих компонентов ракетного топлива рассматриваются, как наиболее критичные составные части универсального агрегата нейтрализации с точки зрения смены нейтрализуемого вещества. Опыты проводились на водных растворах компонентов ракетного топлива, которые в данном случае, имитировали контакт внутренних полостей узлов подачи с агрессивными, токсичными средами. Создавались условия, при которых существовала вероятность взаимодействия остатков компонента ракетного топлива в застойных зонах в момент смены подаваемого компонента. В рамках проведенных исследовательских испытаний опытных образцов были рассмотрены и проанализированы полученные результаты. Приводятся выводы, подтверждающие практически возможность применения единых узлов подачи.
Моделирование вытяжки цилиндрической детали без прижима фланца заготовки из изотропного и анизотропного металла
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Пузырь, Руслан Григорьевич
Рассматривается вопрос вытяжки цилиндрической детали без прижима фланца плоской заготовки в виде численного моделирования с помощью программного комплекса "Simullia Abaqus". При этом моделируется изотропный и анизотропный листовой металл с целью выявления особенностей их деформирования и правомерности допущений в аналитических моделях об изотропности материала. Показано, что распределение напряжений и деформаций для анизотропной и изотропной заготовки носит идентичный характер. Для проведения качественного анализа процессов вытяжки достаточно ограничится изотропной моделью металла. Это значительно упростит получаемые аналитические выражения и время для интерпретации результатов. Для уточнения решений необходимо в математических моделях учитывать анизотропию листовой заготовки, что даст возможность выявить зоны повышенной прочности и пластичности заготовки, а также количественно прогнозировать утонение в опасном сечении. Показано, что начальная анизотропия увеличивает коэффициент жесткости схемы напряженного состояния. Это приводит к ухудшению условий деформирования и исчерпанию ресурса пластичности раньше, чем для изотропной заготовки. В тоже время возникновение гофров сопровождается перемещениями и поворотами материальных точек изначально плоской заготовки, однако для анизотропной заготовки эти смещения развиваются быстрее по ходу формообразования, но разрушение заготовки может наступить позже ввиду большей прочности заготовки по толщине в сравнении с прочностью в плоскости листа. Трехмерное моделирование позволило исследовать распределение нормальных напряжений, действующих по толщине заготовки. На радиусах закругления пуансона и дне заготовки действуют сжимающие напряжения, во фланце и стенках – растягивающие. Установлено, что что увеличение прочности по толщине заготовки в виде увеличения модуля упругости первого рода позволило уменьшить деформацию анизотропной заготовки в опасном сечении. Для увеличения степени деформации при вытяжке за один переход необходимо выбирать металл с усиленными показателями прочности по толщине или проводить предварительную подготовку листового металла перед формообразованием. Это даст возможность уменьшить толщину заготовки без потери прочности конечного изделия и, тем самым, снизить металлоемкость сборочной единицы.
Исследование на моделях устойчивости боковых пород при внезапных обрушениях расслоившейся толщи
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Подкопаев, Сергей Викторович; Иорданов, Игорь Вячеславович; Симонова, Юлия Игоревна; Положий, Антон Витальевич; Король, Антон Вячеславович; Бойченко, Геннадий Эдуардович
Целью работы является определение условий устойчивости боковых пород в углепородном массиве вмещающем выработки, при поддержании кровли угольного пласта податливой опорой. Для достижения поставленной цели были выполнены исследования с привлечением основных положений классической механики, теории упругости и колебаний, а также лабораторные исследования на моделях из эквивалентных материалов, когда кровля угольного пласта была представлена в виде балки с податливой опорой. В результате отработки экспериментальных моделей, учитывались геометрические параметры, отражающие в определенные моменты времени, величину возможного отклонения центра масс балки от положения равновесия а, (м) при ударе и мгновенного сжатия податливой опоры ∆Х, (м). Доказано, что после силового воздействия падающей породы на балку, при определенной жесткости податливой опоры, с учетом продолжительности удара tуд, (с) и промежутка времени, в течение которого перемещение балки достигает максимальных значений ∆t, (с), т.е. когда tуд=∆t, (с) и а ≈ ∆Х, (м), моделируемая система теряет свою устойчивость. При таком взаимодействии балки с податливой опорой, по мере увеличения жесткости охранного сооружения, когда а, (м) и ∆Х, (м), принимают минимальные значения, вероятность разрушения боковых пород и их обрушение в выработку, увеличивается. Выполненный комплекс исследований показывает, что при внезапных обрушениях расслоившейся породной толщи, для снижения уровня травматизма горнорабочих и повышения устойчивости кровли угольного пласта в рабочей части лавы и позади очистного забоя, целесообразно применение податливых опор из дробленой породы, обоснованного гранулометрического состава.
Invention engineering – a novel approach to support creativity in engineering, practice and research
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Noennig, Joerg Rainer; Wiesenhuetter, Sebastian
In engineering education, practice and research, a central issue is how traditional thought patterns can be broken up by creative tools and impulses. This paper presents the outline for a method that supports the discovery of new sources of inspiration in search fields such as literature, film, fine art or music, and enables engineers to generate design alternatives in high speed and quantity. For this end, techniques from the design sciences, creativity and innovation research as well as digital information and knowledge technologies are reviewed and integrated into the conceptual approach of Invention Engineering. The aim is to develop and validate a process which provides artistic inspirations to engineers and is supported by algorithmic creativity and association tools. Thus four separate research challenges need to be addressed: a) Analysis of creative processes in engineering disciplines (inspiration, association, ideation, innovation) and their comparison to "Creative Patterns" of other domains; In addition, visions of the past and the socio-technical framework conditions of their implementation need to be explored in order to establish a model for the validation of the overall Invention Engineering method; b) Development of an "Inspiration Mining" method for obtaining creative impulses from non-engineering areas (e.g. literature, music, visual arts, film et al.); Respective search results need to be referenced with a semantic model and processed in a knowledge system (Idea Bank), which – as a kind of associative search engine – provides input for idea generation; c) Translation of established creativity and innovation research into an "Idea Engine" for generation of a large number of productive ideas; This can be done through combinatorial algorithms and methods of remote association, textual and visual-spatial idea matrices, that provide a fertile basis for radically new design and engineering ideas; d) Integration of the separate methods into a coherent process and validation of the creative support effect of the generated innovations by means of engineering psychology. This can be done on the basis of selected visionary ideas from the past (e.g. science fiction) that can be simulated on the basis of their associative foundations and implementation probabilities.
Формування математичної моделі динамічної навантаженості ходової системи колісного трактора з напівпричіпним агрегатом
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Мамонтов, Анатолій Геннадійович; Кожушко, Андрій Павлович; Ребров, Олексій Юрійович
Наведено математичну модель поздовжньо-кутового руху машинно-тракторного агрегату на базі колісного трактора та напівпричіпного агрегату. Модель дозволяє враховувати нелінійні зміни пружних та дисипативних характеристик підвіски, пневматичних елементів, а також коливальний рух в шарнірі тягово-причіпного пристрою. Запропоновано математичний алгоритм для визначення нелінійної характеристики пневматичної ресори залежно від деформації передньої підвіски колісного трактора. Оскільки сьогодні головними трендами сучасного тракторобудування є збільшення експлуатаційної швидкості руху та нарощування мас в вантажоперевезеннях, тоді дослідження в галузі плавності руху вважається актуальним. Це обумовлено впливом зростаючих збурювальних факторів, які виникають при збільшенні швидкостей руху на якісні показники підвіски транспортного засобу. Встановлено закономірність зміни динамічної навантаженості ходової системи колісного трактора при виконані транспортних робіт з напівпричіпним агрегатом залежно від агротехнічного стану опорної поверхні та наявності зазору в тягово-зчіпному пристрої. Встановлено вплив різних систем підресорювання переднього моста колісного трактора на показники плавності руху (середньоквадратичне прискорення рами та сидіння трактора) та динамічної навантаженості на ходову систему колісного трактора. Доцільність даних досліджень обґрунтовано наявністю як практичної, так і теоретичної цінності. Практична цінність роботи в тому, що вона дає змогу ще на етапі проектування або модернізації колісного трактора з напівпричепом виявити динамічні складові, які негативним чином будуть впливати на плавність руху. Теоретична значимість полягає у наданні математичного алгоритму для можливості оцінювання динамічної навантаженості ходової системи машинно-тракторного агрегату. Що дає певні ефекти від впровадження в галузі надійності.