Видання НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62886
Переглянути
11 результатів
Результати пошуку
Документ Моделювання процесу сумішоутворення в двотактному дизельному двигуні(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Лал, Амір Гул; Парсаданов, Ігор ВолодимировичУкраїнське двигунобудування відіграло значну роль у створенні, виробництві, підвищенні ефективності двотактних дизелів із зустрічно-протилежно рухомими поршнями і забезпеченні ними найбільш високих показників із літрової та габаритної потужності. Результати виконаних на кафедрі ДтаГЕУ НТУ «ХПІ» досліджень вказають на існуючі резерви з подальшого вдосконалення, забезпечення показників світового рівня та формування перспективних характеристик двотактних дизельних двигунів серії 6ДН12/2х12. Подальші розробки із забезпечення нового рівня потужності не можуть бути втілені виключно оновленням допоміжних агрегатів та систем. Для створення перспективної енергетичної установки проблема повинна розглядатись у комплексі із розумінням фізичних та хімічних процесів, що перебігають у циліндрі двигуна. The Ukrainian engine industry played a significant role in the creation, production, and improvement of the efficiency of two-stroke diesel engines with opposed mooved pistons and providing them with the highest indicators of liter and overall power. The results of research carried out at the department of engines and hybrid power plants of NTU "KhPI" reveal existing reserves for further improvement, ensuring world-class indicators and forming promising characteristics of two-stroke diesel engines of the 6DN12/2x12 series. Further developments to ensure a new level of power cannot be implemented exclusively by updating auxiliary units and systems. To create a promising power plant, the problem must be considered in a complex with an understanding of the physical and chemical processes in the engine cylinder.Документ Дослідження параметрів згоряння бензину з добавкою водню в двигуні з іскровим запалюванням на режимах зовнішньої швидкісної характеристики(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Марченко, Андрій Петрович; Міщенко, Микита ТимофійовичНапрямки розвитку та вдосконалення автомобільного транспорту в усьому світі невід’ємно пов’язані з прагненням до скорочення використання автомобілів «на традиційних видах пального», що зумовлене обмеженими обсягами нафти та екологічною безпекою людства. Оскільки режими зовнішньої швидкісної характеристики є найбільш характерними для експлуатації автомобілів у містах, відповідно дослідження екологічних показників двигунів на цих режимах є актуальною задачею. Тому пошук шляхів зниження викидів двоокису вуглецю автомобільних двигунів на швидкісних режимах є актуальною задачею. Стрімке зростання кількості автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння і невідворотнє зменшення світових запасів нафти спричиняють необхідність розробок та впровадження енергозберігаючих технологій, і використання альтернативних палив. Актуальними є дослідження спрямовані на пошук шляхів покращення паливної економічності та екологічних показників автомобільних двигунів. Одним із перспективних напрямів, є вплив на процес згоряння в бензинових двигунах шляхом використання добавок альтернативних видів палива до яких належить водень. The directions of development and improvement of road transport around the world are inextricably linked to the desire to reduce the use of cars “on traditional fuels” due to limited oil and environmental safety of mankind. Since the modes of external speed characteristic are the most typical for the operation of cars in cities, the study of environmental performance of engines in these modes is an urgent task. Therefore, finding ways to reduce carbon dioxide emissions from automobile engines at high-speed modes is an urgent task. The rapid growth in the number of cars with internal combustion engines and the inevitable decline in world oil reserves necessitate the development and implementation of energy-saving technologies and the use of alternative fuels. Research aimed at finding ways to improve the fuel efficiency and environmental performance of automotive engines is relevant. One of the promising areas is the influence on the combustion process in gasoline engines by using additives of alternative fuels, which include hydrogen.Документ Математичне моделювання газопроводу системи газоочищення у виробництві сталі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Шутинський, Олексій Григорович; Снурніков, Д. В.Система газоочищення (СГ) – технологічний комплекс котел-утилізатор – газоочищення – димосос, що складається з ряду взаємопов'язаних підсистем, які містять численні елементи управління. Очищення димових газів перед викидом їх димососом в атмосферу є складними технологічним процесом [1]. Відділення тепла в системах газоочищення є основною задачею. У зв'язку з цим до її роботи пред'являються жорсткі вимоги, що визначаються якістю газу, що очищується і продуктивністю відділення. Завдання цеху очищення газу – витягувати з забрудненого газу пил при стабільній роботі устаткування. Від стабільної роботи всієї системи залежить якість газу, що очищується, економічна ефективність встановленого устаткування, витрати на ремонт і обслуговування, та витрати за викид в атмосферу [7]. Для оптимального режиму роботи системи необхідно забезпечити плавність управління технологічним процесом. У результаті проведення експерименту по зняттю тимчасової характеристики в газопроводі було нанесено збурюючу дію – ступінчаста зміна витрати оборотної води щодо номінального на 8 %, з 170 м3/год. до 185 м3/год. Для визначення цих величин була отримана експериментальна крива розгону об'єкту по каналу «витрата оборотної води – температура забрудненого газу на вході до труб Вентурі». Для виділення дійсної перехідної характеристики застосовують різні методи згладжування. Для згладжування значень у даному випадку застосовується метод ковзаю чого усереднювання [8]. Апроксимація – заміна графіка математичними виразами. Динамічні властивості об'єкту регулювання характеризуються диференціальними виразами, перехідними і передавальними функціями, частотними характеристиками, між якими існує однозначна залежність. При розрахунку автоматичних систем регулювання, математичну модель зручно представити у вигляді передавальної характеристики. Отримати її можна в результаті апроксимації тимчасової характеристики. Розроблена велика кількість методів аналізу перехідної характеристики з метою отримання передавальної функції лінійного об'єкту регулювання [3]. Суть методів полягає у визначенні коефіцієнтів передавальної функції, заздалегідь вибраного методу, підстановка яких зводиться до отримання розрахункової характеристики найкращим чином співпадаючою з експериментальною. Існує декілька методів апроксимації: графічно-логарифмічний, метод площ, метод вирішення диференціальних рівнянь, і ін. Розрахунок здійснюється за допомогою ЕОМ. Початковими даними для розрахунку є експериментальна перехідна характеристика об'єкту, задана у вигляді рівновіддалених за годиною ординат і величина вхідного сигналу. Для апроксимації перехідної характеристики даного об'єкту використовуємо метод Сімою [6,9]. Метод Сімою є універсальним методом апроксимації, що дозволяє отримати апроксимуючі вирази будь-якого порядку. Цей метод дуже зручний для обробки на ЕОМ, він легко алгоритмізується та відрізняється великою точністю. У результаті проведення апроксимації отримана передавальна функція об'єкту, тобто його математична модель.Документ Математична модель процесу очищення газоповітряного потоку від діоксиду сірки у виробництві ПАР(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона Ігорівна; Панасенко, Володимир Олексійович; Пашко, А. І.Наведено стадії виробництва поверхнево-активних речовин: отримання сульфатуючого агенту, сульфатування, нейтралізація, очищення газоповітряного потоку. Показано отримання сульфатуючого агенту шляхом каталітичного окислення двооксиду сірки. Ступінь окислення 98–99 %. Непрореагований SO2 необхідно подати на стадію очищення. Наведено дані найбільшого забруднювача атмосферного повітря, це двооксид сірки. Показано використання газорідинних операцій в різних галузях промисловості. Серед найбільш важливих газорідинних систем є абсорбція, яка визначається як операція масообміну, під час якої один із компонентів, що міститься в газоповітряній суміші розчиняється в рідинному розчиннику. Показано базування науково-технічного прогресу на тісному взаємозв’язку теорії й експерименту. Основою для проведення наукових досліджень є процес моделювання. Процес моделювання створює передумови для найбільш доцільного поєднання теорії й експерименту в наукових дослідженнях. Наведено опис даних з літератури з математичним моделюванням насадкових абсорберів для різних систем газ – рідина. Показано важливість математичного моделювання та його використання в комп’ютерному моделюванні. Наведено данні про більшість реакцій в хімічній промисловості містять речовини, які існують в різних фазах. Показано про відповідальність двооксиду сірки за утворення кислотних дощів, які є однією з поширених форм забруднення в усьому світі, що завдає шкоди людині та навколишньому середовищу. Наведено, що підхід до проектування насадкового абсорберу зазвичай включає визначення геометричних параметрів, таких як діаметр абсорберу, висота насадки, а також коефіцієнт масообміну для газу і потоку рідини, сухі і загальні перепади тиску, загальний коефіцієнт масопередачі. Показано, що використання методів імітації та математичного моделювання для проектування або оптимізації абсорберів постійно розвивається. Найбільш розроблених і поширених комп’ютерних програм є програмне забезпечення MATLAB. Наведено опис типового насадкового абсорберу, який складається з вертикальної циліндричної оболонки, що містить опорну пластину для насадкового матеріалу, пристрій для розподілу рідини. Рідина подається у верхній частині абсорберу та стікає через насадку. Газоповітряний потік подається в нижній частині абсорберу. Приведена принципова схема насадкового абсорберу. Наведена математична модель процесу очищення газоповітряного потоку від SO2 в насадковому абсорбері. Приведені рівняння матеріального балансу, розрахунку швидкості газоповітряного потоку та діаметру абсорбера, розрахунку висоти насадки, рівняння розрахунку коефіцієнтів масовіддачі та масопередачі, рівняння гідравлічного опору сухої насадки та загального опору зрошуваної насадки.Документ Analytical analysis of the theoretical surface roughness in the case of burnishing of cylindrical workpiece(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ferencsik, ViktoriaIn the last decade, ensuring the highest possible surface quality of manufactured parts has been given a major priority, so more and more emphasis is being placed on the examination and development of finishing treatments that can effectively ensure increasingly stringent surface roughness. For this purpose, diamond burnishing - which is a widely used cold plastic technology - can be used productively as it can improve the surface roughness of the material. But even though due to the development of engineering technology, new possibilities and methods are constantly being developed to examine individual material structure changes, the ability to plan the surface roughness is very difficult. This paper focused on the determination of theoretical roughness to establish a mathematical model that can predict and analyse the relationship between experimental process parameters and surface roughness parameters. To validate the model, real experiments were performed, where the surface roughness were measured before and after the application of burnishing process on low alloyed aluminium shaft pieces.Документ Удосконалення математичного описання теплофізичних властивостей альтернативних моторних палив на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень. Частина 2(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кондратенко, Олександр Миколайович; Умеренкова, Ксенія Ростіславівна; Лєвтєров, Антон Михайлович; Строков, Олександр Петрович; Колосков, Володимир ЮрійовичУ дослідженні, метою якого було вдосконалення математичного апарату на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень для описання теплофізичних характеристик альтернативних моторних палив зі сферичною конфігурацією взаємодіючих структурних елементів та довільного агрегатного стану, послідовно виконано побудову формальної схеми модифікованої теорії збурень, надано описання основних характеристик модельної системи, описано параметри потенціалів взаємодії компонентів альтернативного палива, отримано розрахунком теплофізичні властивості компонентів альтернативного палива, здійснено розрахунок термодинамічних властивостей компонентів альтернативного палива, проаналізовано та проілюстровано у виді ізотерм діаграм фазової рівноваги та таблиць даних із результатами розрахунку термодинамічних характеристик альтернативного палива та їх аналіз. Об'єктом дослідження є теплофізичні характеристики традиційних, альтернативних та сумішевих моторних палив, що перебувають у рідинному чи газоподібному агрегатному стані. Предметом дослідження є математичний апарат на основі модифікованої теорії збурень для описання теплофізичних характеристик моторних палив. Наукова новизна результатів дослідження полягає в тому, що вдосконалено математичний апарат на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень для вичерпного описання всіх теплофізичних характеристик моторних палив будь-якого генезису, тобто традиційних, альтернативних та сумішевих, які перебувають як у рідинному, так і в газоподібному агрегатному стані, у частині зменшення часу розрахунку та зниження похибки отримання теплофізичних характеристик порівняно з довідниковими та експериментальними даними. Практичне значення результатів дослідження, полягає у тому, що вдосконалений математичний апарат придатний для надання точної інформації до складу набору вихідних даних у дослідженнях щодо виробництва, зберігання, перевезення, дистрибюції, використання моторних палив будь-якого генезису, які перебувають у різних агрегатних станах, а також прогнозування перебігу та результатів процесів забруднення атмосфери газоподібними продуктами повного й неповного горіння компонентів палив у камерах згоряння теплових машин різного типу.Документ Удосконалення математичного описання теплофізичних властивостей альтернативних моторних палив на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень. Частина 1(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кондратенко, Олександр Миколайович; Умеренкова, Ксенія Ростиславівна; Лєвтєров, Антон Михайлович; Строков, Олександр Петрович; Колосков, Володимир ЮрійовичУ дослідженні, метою якого було вдосконалення математичного апарату на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень для описання теплофізичних характеристик альтернативних моторних палив зі сферичною конфігурацією взаємодіючих структурних елементів та довільного агрегатного стану, послідовно виконано побудову формальної схеми модифікованої теорії збурень, надано описання основних характеристик модельної системи, описано параметри потенціалів взаємодії компонентів альтернативного палива, отримано розрахунком теплофізичні властивості компонентів альтернативного палива, здійснено розрахунок термодинамічних властивостей компонентів альтернативного палива, проаналізовано та проілюстровано у виді ізотерм діаграм фазової рівноваги та таблиць даних із результатами розрахунку термодинамічних характеристик альтернативного палива та їх аналіз. Об'єктом дослідження є теплофізичні характеристики традиційних, альтернативних та сумішевих моторних палив, що перебувають у рідинному чи газоподібному агрегатному стані. Предметом дослідження є математичний апарат на основі модифікованої теорії збурень для описання теплофізичних характеристик моторних палив. Наукова новизна результатів дослідження полягає в тому, що вдосконалено математичний апарат на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень для вичерпного описання всіх теплофізичних характеристик моторних палив будь-якого генезису, тобто традиційних, альтернативних та сумішевих, які перебувають як у рідинному, так і в газоподібному агрегатному стані, у частині зменшення часу розрахунку та зниження похибки отримання теплофізичних характеристик порівняно з довідниковими та експериментальними даними. Практичне значення результатів дослідження, полягає у тому, що вдосконалений математичний апарат придатний для надання точної інформації до складу набору вихідних даних у дослідженнях щодо виробництва, зберігання, перевезення, дистрибюції, використання моторних палив будь-якого генезису, які перебувають у різних агрегатних станах, а також прогнозування перебігу та результатів процесів забруднення атмосфери газоподібними продуктами повного й неповного горіння компонентів палив у камерах згоряння теплових машин різного типу.Документ Methodology for modeling the spread of radioactive substances in case of an emergency release at a nuclear power plant(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Levchenko, Larysa; Biliaiev, Mykola; Biliaieva, Viktoriia; Ausheva, Nataliia; Tykhenko, OksanaThe methodology for modeling the propagation of accidental releases of radionuclides from a power unit of a nuclear power plant has been developed. The calculation method takes into account the most critical factors propagation cloud ─ wind direction and speed, the intensity of the release radionuclides change: semi-continuous release, long-term release, instantaneous release. Diffuse processes and the presence of interference in the form of buildings were also taken into account. To solve the modeling equation of the aerodynamic model, the velocity potential equation is solved. The use of this equation instead of the traditional Novier-Stokes equation makes it possible to rationalize the calculation process in terms of the speed obtaining simulated data. To build a numerical model, a rectangular difference grid is used. The velocity potential and the quantities values of volumetric activity are determined at the centers of difference cells. The value of the airflow velocity vector component is determined on the sides of the difference cells. A finite-difference splitting scheme is used for numerical integration of the equation convective-diffusion transfer radionuclides. A computer code was developed on the basis of the constructed numerical model, the programming language Fortran was used. The approach used makes it possible to reduce the time for obtaining one scenario of an accident development. The cloud propagation dynamics determining is carried out almost in real time. This allows you to quickly respond to changing situations and make adequate decisions.Документ Дослідження водогрійного котла системи централізованого теплопостачання як об'єкта керування(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Снурніков, Д. В.; Красніков, Ігор Леонідович; Бабіченко, Анатолій КостянтиновичПроведено аналіз умов функціонування типової системи централізованого теплопостачання великого міста, зокрема водогрійного газового котла. Показано, що котел, як основний об'єкт керування, працює в умовах постійної зміни зовнішнього теплового навантаження, що обумовлює внаслідок їх випадкового характеру дії низку невизначеностей. Обґрунтована доцільність математичного опису невизначеностей з використанням стохастичного методу, як найбільш апробованого в практичних умовах. За результатами проведеного пасивного експерименту на водогрійному газовому котлі КВГ-6,5-150 системи централізованого теплопостачання одного з районів м. Харкова був отриманий масив погодинних експериментальних даних, що відображають основні показники роботи водогрійного котла. В результаті обробки даних методом найменших квадратів отримана математична модель котла у вигляді лінійного рівняння регресії, яке відображає зв'язок температури теплоносія на виході котла із температурою навколишнього повітря, температурою теплоносія на вході в котел і з витратами природного газу і теплоносія в котел. Виконана перевірка отриманого рівняння регресії за статистичним критерієм Стьюдента, яка підтвердила значущість усіх коефіцієнтів регресійної моделі. Проведена оцінка щодо практичної значущості рівняння множинної регресії за допомогою коефіцієнту детермінації. Якість рівняння множинної регресії в цілому оцінювалась за допомогою F-критерію Фішера. Так як паралельні опити не проводились, то замість перевірки адекватності проводилась оцінка якості апроксимації дослідних точок прийнятим рівнянням регресії, тобто перевірялось, чи має сенс це рівняння. Така перевірка проводилась порівнянням залишкової дисперсії та дисперсії відносно середнього. Результати розрахунків показали, що значення критерія детермінації значно перевищує допустиме значення, а фактичне значення критерію Фішера суттєво перевищує табличне. Отримані показники дозволили зробити висновок, що зв'язок між змінними в регресійній моделі суттєвий, а запропонований стохастичний метод та отримане рівняння множинної лінійної регресії можна використовувати для прийняття рішень в процесі синтезу технічної структури комп'ютерно-інтегрованої системи керування об'єктами централізованої системи теплопостачання.Публікація Електромеханічні та теплофізичні процеси в імпульсному індукційному прискорювачі плазмового утворення(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Коритченко, Костянтин Володимирович; Болюх, Володимир Федорович; Буряковський, Сергій Геннадійович; Кашанський, Юрій Володимирович; Кочерга, Олександр ІвановичРоботи по створенню та метанню плазмових утворень різними способами ведуться в провідних наукових центрах світу. Досягнуто формування плазмового утворення тривалістю декілька мілісекунд та його метання у відкритому атмосферному середовищі на відстань 0,5-0,6 м. Для створення плазми використовують енергію первинного розрядного кола з подальшим прискоренням газоплазмового утворення за допомогою енергії вторинного кола. Плазмове утворення отримують і за рахунок електричного вибуху провідника. Метою статті є теоретичне та експериментальне дослідження електромеханічних та теплофізичних процесів в імпульсному індукційному прискорювачі, який забезпечує формування плазмового утворення за рахунок термічної іонізації в результаті електричного вибуху провідника та метання його у атмосферному середовищі відносно індуктора. Методика. Для аналізу електромеханічних та теплофізичних процесів в імпульсному індукційному прискорювачі плазмового утворення (ІІПП) розроблена і реалізована в програмному пакеті Сomsol Multiphysics математична модель прискорювача, в якій якір не змінює своєї форми і агрегатного стану в процесі роботи та враховує розподілені у просторі параметри. Результати. Розраховані електромеханічні і теплові характеристики прискорювача. Показано, що перевищення температури в якорі, що виконаний у вигляді алюмінієвої фольги, суттєво нерівномірно. Максимальне значення температури має місце в середній частині фольги ближче до зовнішнього краю, причому ця температура значно перевищує температуру кипіння алюмінію. Наукова новизна. Проведені експериментальні дослідження ІІПП, у якого якір виконаний з алюмінієвої та мідної фольги, а індуктор, що підключається до високовольтного ємнісного накопичувача енергії, виконаний у вигляді плоскої дискової спіралі. В процесі роботи ІІПП якір переходить в плазмовий стан і переміщується вертикально вверх, перетворюючись в об’ємний комок, або на скупчення маленьких частинок, які здіймались на декілька метрів відносно індуктора. Експериментально показано характерний круговий контур термічного нагрівання мідноїфольги якоря, яка закріплена на листі склотекстоліту. Практична цінність. Результати експериментальних досліджень з точністю до 15 % співпадають з розрахунковими і показують справедливість концепції ІІПП, в якому за рахунок високої густини індукованого струму в якорі відбувається термічна іонізація в результаті електричного вибуху провідника з переходом його в плазмовий стан. Взаємодія плазмового утворення з магнітним полем індуктора призводить до появи електродинамічної сили, яка забезпечує його переміщення у відкритому атмосферному середовищі на декілька метрів.