142 - Енергетичне машинобудування
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Зараз показуємо 1 - 5 з 165
- ДокументТермодинамічний аналіз абсорбційного термотрансформатора з утилізацією тепла енергетичної установки центра обробки даних(ОНТУ, кафедра кріогенної техніки, 2024) Хромов Олександр ІвановичПроблема енергозбереження як самостійна задача, так і в контексті використання відновлювальних джерел енергії стала однієї з найбільш важливих у багатьох країнах світу. Одним з перспективних шляхів вирішення енергетичних, екологічних та соціальних проблем людства є створення установок сумісного виробництва – електроенергії, тепла та холоду Сучасні вимоги, зв'язані з екологічною чистотою робочих речовин машин, що працюють по зворотних і змішаних циклах, указують на те, що абсорбційні машини мають перспективи розвитку. Метою роботи є пошук схемно-циклового рішення водоаміачної абсорбційної холодильної машини для системи охолодження центрів обробки даних, із залученням метода порівняльної оцінки термодинамічних циклів, що визначає практичну доцільність реалізації і впровадження нових технічних рішень. Схему АХМ розглянуто як комплекс з термохімічного компресора і основного процесу, а термодинамічний цикл здійснюється за наявністю трьох джерел енергії різних температурних потенціалів, два з яких вибираються довільно, третій - є функцією будь-яких двох. Показниками ефективності роботи АХМ прийнято кратність циркуляції розчину та зона дегазації в термохімічному компресорі. На підставі цього схемно-циклове рішення АХМ пропонується створювати з використанням термодинамічного аналізу «методом циклів». Розглянуто цикли: дійсні, з мінімально необхідною зоною дегазації і живленням від утилізованого тепла енергетичної установки малої енергетики та цикл з матеріальною регенерацією та живленням від скидного тепла ІТ-устаткування та сонячної енергетичної установки. Порівняльний термодинамічний аналіз чотирьох циклів показав, що вибір схеми утилізації скидного тепла для живлення АХМ залежить від типу головної енергетичної установки ЦОД (центральної енергетичної мережі або автономної установки з відновлювальними джерелами малої енергетики).
- ДокументАдаптація методів термодинамічного аналізу для визначення енергетичної ефективності каскадних холодильних машин для рефконтейнерів(ОНТУ, кафедра кріогенної техніки, 2024) Єрема Володимир ЮрійовичДослідження присвячено проєктуванню морських рефрижераторних контейнерів із низькотемпературними каскадними холодильними машинами, які забезпечують транспортування рідкісних видів морепродуктів за температури -60…-70°C. Актуальність теми визначається необхідністю створення енергоефективних і екологічно безпечних систем, що відповідають сучасним стандартам, зокрема вимогам Індексу проєктної енергоефективності (EEDI), розробленого Міжнародною морською організацією (IMO). Для аналізу використовувався ентропійно-цикловий метод, який дозволив виявити джерела найбільших енергетичних втрат у системі, оцінити ефективність циклів і запропонувати шляхи їх вдосконалення. У роботі розроблено схемно-циклові рішення з урахуванням використання різних робочих речовин, змодельовано функціонування холодильних систем та проведено порівняльний аналіз отриманих результатів. Використання транскритичних циклів у верхніх каскадах із натуральними холодоагентами, такими як R744, дозволяє досягти високої енергоефективності та екологічності. Результати дослідження спрямовані на забезпечення стабільності температурного режиму, зниження енергетичних витрат та відповідність систем вимогам IMO щодо зменшення викидів CO₂. Отримані висновки демонструють можливість розробки ефективних систем із мінімальними масогабаритними характеристиками, що не лише підвищують ефективність транспортування, а й забезпечують зменшення впливу на довкілля.
- ДокументАналіз термодинамічних характеристик циклів автокаскадного охолодження із застосуванням натуральних робочих речовин(ОНТУ, кафедра кріогенної техніки, 2024) Реус Костянтин ВікторовичАвтокаскадне охолодження є ключовим технічним рішенням для досягнення температур нижче −40°C. Основним чинником, який впливає на продуктивність циклу, є ефективність поділу суміші холодоагентів. Хоча фракціонування дозволяє очищати низькокиплячі компоненти, воно водночас зменшує масову витрату холодоагенту у випарнику, що може призвести до зниження ефективності. У роботі виконано термодинамічний аналіз двох вдосконалених автокаскадних циклів, які поєднують фракціонування з флеш-сепарацією. Проведений літературний огляд підтвердив, що такі конфігурації не лише підвищують чистоту низькокиплячих компонентів, але й забезпечують збільшення масової витрати холодоагенту у випарнику, що покращує продуктивність системи. Результати термодинамічного аналізу показали, що вдосконалені цикли значно перевершують базові (базовий автокаскадний цикл — БАКЦ, і цикл із фракціонуванням — ФАКЦ) за показниками енергетичної ефективності та ексергетичного коефіцієнта. У розрахункових умовах масова концентрація низькокиплячих компонентів у циклах з покращеним (ФПАКЦ) і модифікованим фракціонуванням (ФМАКЦ) зросла на 4,21% і 2,97% відповідно порівняно з базовими циклами. Масова витрата холодоагенту у випарнику у вдосконалених циклах збільшилася на 25,87% і 34,78%. Крім того, значення COP і ексергетичного КПД для ФПАКЦ і ФМАКЦ виявилися на 42,57% і 45,44%, а також на 46,61% і 55,15% вищими відповідно, порівняно з базовим циклом. Поєднання фракціонування та флеш-сепарації дозволило усунути недоліки низької ефективності поділу у БАКЦ і низької масової витрати у ФАКЦ, забезпечивши значне підвищення продуктивності автокаскадного циклу.
- ДокументДослідження енергетичної ефективності чотирьох традиційних процесів зрідженого природного газу(ОНТУ, кафедра кріогенної техніки, 2024) Орлов Максим СергійовичМетою роботи є термодинамічний аналіз чотирьох звичайних процесів зрідження природного газу з використанням змішаного холодоагенту (MR): SMR-APCI, SMR-Linde, C3MR-Linde та C3MR-APCI. Аналіз включає моделювання реальних експлуатаційних умов для кожного процесу, проведення енергетичного та ексергетичного аналізу, а також розробку рекомендацій щодо оптимального застосування цих процесів. Енергетичний аналіз дозволив визначити коефіцієнти COP та питомі енергетичні витрати (SEC) для кожного процесу. Результати показали, що процеси C3MR забезпечують найвищу енергетичну ефективність завдяки двофазному охолодженню, що зменшує теплове навантаження на змішаний холодоагент. Натомість процеси SMR є менш енергоефективними, однак компактність їхньої конструкції робить їх придатними для малотоннажних установок. Ексергетичний аналіз дозволив ідентифікувати джерела деструкції ексергії та оцінити ефективність роботи ключових компонентів. Найбільша деструкция ексергії спостерігаэться в теплообмінниках, де значна різниця температур між гарячими і холодними потоками призводить до незворотних втрат. Компресори є другим за значенням джерелом деструкції ексергії через високе енергоспоживання на стиснення. Найнижчу ексергетичну ефективність демонструють теплообмінники у процесах SMR, тоді як у процесах C3MR ексергетичний коефіцієнт корисної дії є найвищим завдяки кращій оптимізації теплових потоків. Результати аналізу вказують, що для зменшення деструкції ексергії необхідно впроваджувати інноваційні конструкції теплообмінників з меншою різницею температур між потоками, а також застосовувати сучасні матеріали у компресорах для підвищення їхньої ефективності. На основі проведеного дослідження розроблено рекомендації для використання процесів: C3MR рекомендовано для великих LNG-заводів завдяки високій енергетичній ефективності, тоді як SMR підходить для мобільних і малотоннажних установок через простоту та компактність конструкції.
- ДокументАналіз енергетичної ефективності процесів повторного зрідження відпарного газу (BOG) без зовнішнього циклу охолодження на суднах-газовозах LNG(ОНТУ, кафедра кріогенної техніки, 2024) Малюта Євген В’ячеславовичУ роботі проведено моделювання процесів повторного зрідження відпарного газу (BOG) на танкерах-газовозах LNG із використанням енергетичного та ексергетичного методів термодинамічного аналізу. Розглянуто два основних процеси: процес, заснований на циклі Клода з подвійним тиском (ЦКПТ), та процес прямого розширення LNG (ЦПРХ). Енергетичний аналіз продемонстрував, що ЦКПТ має на 8,6% нижче питоме енергоспоживання порівняно з ЦПРХ, що робить його більш економічним для суден із обмеженим простором. Оптимізація температурних перепадів у багатопотокових теплообмінниках дозволила знизити енергетичні втрати та підвищити ефективність передачі тепла. Ексергетичний аналіз виявив основні місця деструкції ексергії в системах. Для ЦКПТ зменшення температурних перепадів у теплообмінниках сприяло скороченню деструкції ексергії та підвищенню загальної ефективності системи. Для ЦПРХ значні теплові потоки та одночасність випаровування і зрідження спричиняють додаткову деструкцію ексергії, що підкреслює необхідність подальшої оптимізації теплообмінників. Процес на основі циклу Клода з подвійним тиском рекомендовано для використання на LNG-танкерах завдяки його нижчому енергоспоживанню, стабільності та зниженню втрат ексергії. Цикл прямого розширення LNG, хоча і демонструє високу ефективність теплопередачі, вимагає вдосконалення конструкції теплообмінників для зменшення енергетичних та ексергетичних втрат. Це робить ЦКПТ більш доцільним вибором для суден з обмеженим простором і високими вимогами до енергоефективності.