Том 56 № 1-2

Постійне посилання зібрання

https://card-file.ontu.edu.ua/handle/123456789/16806

Переглянути

Перегляд Том 56 № 1-2 за Дата публікації

Перейти на індекс:
Зараз показуємо 1 - 8 з 8
  • Документ
    Математична модель процесу нагрівання і сушіння вологих матеріалів
    (2020) А.М. Павленко, Л.П. Шумська
    Вирішення проблеми створення ефективних пористих теплоізоляційних матеріалів і технологій їх виробництва нерозривно пов’язане з науковими дослідженнями в області енергопереносу в пористій структурі на етапах спучування, затвердіння і сушіння за умови забезпечення найбільш низької теплопровідності і густини. Зазначені властивості матеріалів визначаються величиною їх пористості, співвідношенням мікро- та макропористі, властивостями міжпорових матеріалів, що утворюють своєрідний несучий каркас, який у свою чергу визначається технологією виробництва, видом сировинних матеріалів і умовами їх підготовки. Проблема теплової обробки вологих матеріалів містить питання перенесення теплоти і маси всередині тіла (внутрішня задача) і в граничному шарі на межі розділення фаз (зовнішня задача). Кількість видаленої вологи залежить від ступеня розвитку кожного з цих процесів. При нагріванні зменшується вміст вологи на поверхні, і це створює перепад концентрації по перерізу тіла. Тому в тілі виникає потік вологи з глибинних шарів до поверхні, назустріч якому спрямований потік теплоти. Таким чином, при нагріванні вологих матеріалів відбуваються складні процеси волого- і теплообміну, котрі взаємно впливають на ентальпію і вологовміст як матеріалу, що нагрівається, так і навколишнього середовища. У статті розглядаються особливості побудови математичної моделі процесу нагрівання і сушіння вологих матеріалів. Процес сушіння розглядається як тепловий процес з ефективними коефіцієнтами теплоперенесення, що враховують масоперенесення. Це дозволяє отримати зручні для інженерних розрахунків аналітичні залежності, за допомогою яких можна визначити температурне поле і оцінити кінетику сушіння вологих матеріалів
  • Документ
    Термодинамічний аналіз процесу відкладання забруднень в проточному конденсаторі
    (2020) Л.І. Морозюк, В.В. Соколовська-Єфименко, С.В. Гайдук, А.В. Мошкатюк
    Працездатність і ефективність теплообмінного апарату залежить від відповідності розрахункових робочих параметрів і реальних умов його експлуатації. В роботі здійснено пошук інструментарію, який дозволив сформувати загальний підхід до прогнозування відкладів в різних типах теплообмінників з різними робочими рідинами. Пошук побудований на розгляді відкладання усередині труби проточного конденсатора у вигляді пористої структури. Представлена модель механізму формування відкладання в трубі у вигляді декількох етапів. Початковий етап – заповнення шорсткостей в матеріалі труби, другий і третій – ущільнення шару різними способами з утворенням гетерогенної пористої структури, у яку проникає робоча рідина. На останньому етапі ущільнення відбувається зменшення проникності до стану гетерогенної пористої речовини, яка є непроникною для рідини. Процеси в структурі досліджені методами прикладної нерівноважної термодинаміки, зокрема, методом «мінімізації виробництва ентропії» в наведених параметрах. Розв'язана задача визначення впливу відкладання на величину необоротних втрат в проточному конденсаторі, простежуючи виробництво ентропії потоком води. Умовно потік води розділений на два, що рухаються паралельно. Нерівноважність і незворотність головного потоку обумовлені в'язкою течією рідини, що містить тверді частки, і масообміном на його кордоні. Нерівноважність і незворотність в шарі пористої структури визначені теплопровідністю твердого скелету і потоку рідини. Задача вирішена методом чисельного моделювання, в основі якого закони збереження маси, зміни внутрішньої енергії, перший і другий закони термодинаміки. Рішення отримано в загальному вигляді з використанням наведених параметрів. На окремому прикладі використані результати натурних випробувань руху води різної жорсткості в циліндричній трубі. Застосування запропонованого методу аналізу на стадії проектування теплообмінного апарату дозволить врахувати реальні умови експлуатації і спрогнозувати міжремонтні терміни
  • Документ
    Експериментальне дослідження середньої молярної маси компресорних мастил та розчинності холодоагента R290 у них
    (2020) С.Г. Корнієвич, П.С. Нестеров, Е.Д. Дмитрієв, О.Я. Хлієва, В.П. Желєзний
    Останні роки спостерігається підвищений інтерес до застосування вуглеводневих холодоагентів у парокомпресійному холодильному обладнанні. Але в літературі практично відсутні данні з кривої розшарування розчинів холодоагенту R290 в синтетичних компресорних мастилах та данні з молярної маси цих мастил. Ця інформація потрібна для моделювання теплофізичних властивостей розчинів холодоагент/мастило. У статті наведено результати дослідження середньої моляр­ної маси поліефірного компресорного мастила ProEco® RF 22S і алкілбензольного компресорного мастила RENISO SP46, які рекомендоване для використання у холодильному обладнанні з холодоагентом R290. Розглянуто методичні проблеми, пов’язані з експериментальним вивченням молярної маси компресорних мастил. Визначення молярної маси виконано ебуліоскопічним методом. Наведено опис експериментальної установки, що реалізує ебуліоскопічний метод, методика проведення дослідження та результати проведених тарувальних експериментів. Розширена невизначеність отриманих даних не перевищує 5%. Наведено опис експериментальної установки для дослідження  параметрів фазової рівноваги розчинів холодоагенту у компресорному мастилі. Наведено результати експериментального дослідження розчинності холодоагенту R290 в компресорних мастилах ProEco® RF 22S і RENISO SP46 в інтервалі температур від мінус 58 до 62 °С і широкому інтервалі концентрацій холодоагенту. Показано, що холодоагент R290 розчиняється в компресорних мастилах ProEco® RF 22S і RENISO SP46 у всьому інтервалі параметрів стану характерних для роботи холодильного обладнання, в якому застосовується холодоагент R290. З урахуванням отриманих даних компресорні мастила ProEco® RF 22S і RENISO SP46 рекомендовані для застосування в холодильному обладнанні при температурах кипіння вище мінус 30 °С
  • Документ
    Поліпшення показників грануляційної вежі карбамідного виробництва
    (2020) Г.К. Лавренченко, Б.Г. Грудка
    Інтенсифікація великотоннажних виробництв карбаміду є актуальною задачею. Один з факторів, що стримують збільшення виробництва карбаміду – недостатня продуктивність грануляційної вежі, в якій знизу подається зовнішнє повітря для охолодження вільно падаючих крапель плаву карбаміду. Розглянуто три способи підготовки повітря, що подається в нижню частину грануляційної вежі. Показано, що перші два способи не можуть істотно підвищити продуктивність вежі. Великі можливості має третій спосіб, при реалізації якого охолодження повітря організовується в порожнистому форсуночному водяному скруббері. При такому підході можна також значно знизити габарити теплообмінника-випарника, так як його вдасться встановити на потоці циркулюючої в скруббері води, а не на потоці повітря. Виконано розрахунки трьох варіантів подачі повітря в грануляційну вежу, які відрізняються один від одного умовами всмоктування повітря перед напірним осьовим вентилятором К-664А (або К-664В). Перший варіант відповідає літнім умовам роботи вежі, коли температура зовнішнього повітря 35 °С. Другий варіант відповідає нормальним умовам роботи при температурі повітря 20 °С. При використанні третього варіанту брали, що температура повітря, яке оброблюється в скруббері, знижується від 35 до 7 °С. Розрахунки проводилися з урахуванням не тільки змінних температури і відносної вологості зовнішнього повітря, але також і підведення до повітря, яке оброблюється в скруббері, тепла, еквівалентного потужності напірного вентилятора. Приймались до уваги умови теплообміну повітря, що підігрівається, і карбаміду, що охолоджується, в апараті киплячого шару. Виконані розрахунки дозволяють для повітря, яке охолоджується, використовувати агрегатну машину WOC-100 виробництва компанії «McQuay» (США) з двома відцентровими компресорами, що працюють на R134а. При роботі грануляційної вежі за другим варіантом, коли в жарку пору (травень-жовтень) в неї подається повітря, що охолоджується в скруббері до 20 °С, можна зробити додатково приблизно 40000 т гранульованого карбаміду
  • Документ
    EN Energy efficiency projects deployment for Ukrainian industry. Efficiency assessment method for energy exchange and the ratio of temperature change in heat exchangers
    (2020) O. Yakovleva, O. Ostapenko, V. Trandafilov
    Energy efficiency projects deployment for Ukraine is one of the challenging task today. Ukrainian in­dustry faces very complex environment for project development as well as its deployment within organization nowadays. UA Policy struggle to keep place on the European market to have possibility not only be a part of global policy but to go forward and to bring benefits for macro and micro economy. Fresh breath by integration energy systems within project management into business model of organization let to move closer to hold under control energy efficiency projects realization and avoid financial risks. Environmental policy and energy policy play crucial role for Ukrainian transformation into European pla­yer. Presented proactive plan provides possibilities to deliver the intended economic and environmental benefits of the Ukrainian energy labelling and ecological design directives. These directives are in use or are under development process by increasing the rates of compliance with their energy efficiency requirements. To start from the energy efficiency development process investigation in order to have possibilities to make corrections on the stage of modeling and design can bring benefits and reduce costs for end users. To evaluate the efficiency of heat exchangers, there are over 40 different private integral energy efficiency criteria. Such a number makes the estimation of heat exchangers not always objective and sufficiently definite, which does not allow to algorithmize the task of determining the efficiency of heat exchangers. On the foundation of the system element representation for the heat exchange network, the concepts of energy potential and energy efficiency of energy exchange are proposed. The obtained equations allow us to determine the efficiency of energy exchange not only for an element of the heat exchange network, but also for a complex system as a whole with a minimum of information about the system
  • Документ
    Оптимізація й прогнозування ефективності рідинних сонячних колекторів у складі систем гарячого водопостачання
    (2020) О.В. Дорошенко, В.Ф. Халак, Ю.І. Дем'яненко
    В останні роки сонячні системи гарячого водопостачання викликають усе більший практичний інтерес. Їхнє використання дозволяє знизити пікові навантаження в традиційних системах гарячого водопостачання, альтернативно – замінити останні, забезпечуючи зниження шкідливих викидів у навколишнє середовище. Основним елементом такої системи є рідинний сонячний колектор. На ринку представлений великий вибір сонячних колекторів, проте висока вартість таких систем є одним із факторів, що стримує їх повсякденне використання. Використання полімерних матеріалів у конструкції сонячних колекторів (абсорбера й прозорого покриття) дозволяє суттєво знизити їхню вартість і вагу. Розрахункову ефективність сонячних колекторів досліджують при сонячному випромінюванні вище 800 Вт/м2, але реальні умови його експлуатації скоріш за все будуть нижче номінальних. Для кращого розуміння поведінки плоского полімерного сонячного колектору в реальному середовищі, та виборі його оптимальних геометричних і режимних параметрів, авторами було проведено порівняльне експериментальне дослідження двох таких колекторів, проте з різною величиною повітряного зазору (10 і 25 мм) між теплоприймачем і прозорим покриттям. Як результат, було визначено: коефіцієнт корисної дії, оптичну ефективність, та сумарний коефіцієнт теплових втрат. Був виконаний також аналіз розподілу температур у баку-теплоакумуляторі у верхній і нижній його частинах. За результатами експерименту було відзначено відсутність суттєвої різниці в ефективності сонячних колекторів при зменшенні повітряного зазору з 25 мм до 10 мм в однакових польових умовах. Розрахунок ефективності сонячної системи гарячого водопостачання проводився з урахуванням витраченої енергії на роботу насоса. На основі даних по будівельній кліматології для м. Одеса щодо величини сонячної радіації, авторами була визначена денна та річна теплова потужність сонячної системи гарячого водопостачання
  • Документ
    Аналіз термоакустичних коливань тиску в каналах при кипінні недогрітої рідини
    (2020) І.Л. Бошкова, Н.В. Волгушева, О.С. Тітлов, К.В. Георгієш, Л.В. Іванова
    Важливою особливістю роботи теплообмінників з киплячою рідиною є можливість виникнення в каналах охолодження високочастотних пульсацій тиску (термоакустичні явища). В роботі аналізуються умови виникнення термоакустичних явищ в каналах системи охолодження теплонавантажених пристроїв. Стверджується, що у порівнянні з кипінням з насиченим потоком, кипіння з переохолодженням має більш високу ефективність теплопередачі і кращі характеристики тепловіддавання. Внаслідок високих теплових потоків на поверхні охолодження та при великих недогрівах ядра потоку рідини до температури насичення виникає поверхневе кипіння теплоносія. Визначено, що в таких умовах можливо виникнення високочастотних пульсацій акустичного тиску. Встановлено, що виникнення термоакустичних коливань здатне привести до утворення стоячої хвилі в каналі. Бульбашки киплячої рідини, які розподілені по поверхні труби, можна розглядати в якості гармонійних осциляторів. Представлено математичну модель, що описує генерацію термоакустичних коливань в каналі охолодження. Припущеннями математичної моделі є одномірний рух теплоносія і синусоїдальний закон зміни об’єму парових бульбашок. Вважається, що коливання з високою амплітудою виникають внаслідок резонансу, що спостерігається при збігу частоти вимушених коливань парових бульбашок з власною частотою коливань парорідинного стовпа або їх гармоніками. Розроблена методика розрахунку амплітуди термоакустичних коливань тиску в залежності від щільності теплового потоку. Проведення обчислювального експерименту показало, що без урахування дисипативних явищ визначити значення амплітуди коливань в резонансній області неможливо. Представлена методика пропонується до використання при проектуванні систем рідинного охолодження теплонавантажених приладів, для яких режими охолодження припускають істотний недогрів теплоносія до температури насичення та за умов виникнення поверхневого кипіння
  • Документ
    Система кондиціювання повітря на основі випарного охолодження і відкритого абсорбційного циклу
    (2020) Ю.І. Дем'яненко, О.В. Дорошенко, М.І. Гоголь
    У наш час дефіцит енергії і охорона навколишнього середовища змушують господарників і проектувальників систем кондиціювання до пошуку інших, непарокомпресійних джерел холодопостачання. В статті запропонована система кондиціювання повітря, яка використовує природну нерівноважність атмосферного повітря – психрометричну різницю температур. Проаналізовані процеси прямого та непрямого випарного охолодження повітря стосовно досягнення комфортної зони. На h,d- діаграмі показано, що в результаті прямого випарного охолодження можна досягти області комфорту. Відмічено, що визначальний вплив на ефективність процесу випарного охолодження має вологовміст повітря на вході в апарат. В регіонах, де він високий, вирішальну роль відіграє попереднє осушення повітря. Запропонована альтернативна установка кондиціювання повітря на основі випарного охолодження і попереднього осушення повітря, завдяки чому збільшується психрометрична різниця температур повітря та стає можливим вийти в комфортну зону без застосування парокомпресійного холодильного циклу. Осушення повітря відбувається в абсорбері розчином бромістого літію, для регенерації якого використовується тепло, що виробляється сонячними колекторами. З огляду на те, що в процесі абсорбції температура абсорбенту зростає, в схемі передбачено відведення теплоти абсорбції водою, попередньо охолодженою в градирні. Поставлено задачу досягти після установки стану повітря, близького до температури точки роси,  збільшивши таким чином її холодопродуктивність. При цьому слід забезпечити зменшення габаритів установки та витрат енергії на переміщення контактуючих потоків повітря, води та розчину абсорбенту. Всі тепломасообмінні апарати в установці виконані за поперечною схемою на основі регулярної насадки. Такий підхід дозволив мінімізувати аеродинамічний опір апаратів та їх габарити. Розроблена схема сонячної системи кондиціювання повітря (ССКП) запропонована для кондиціювання одного із супермаркетів