Preview

iPolytech Journal

Расширенный поиск
Том 22, № 3 (2018)
Скачать выпуск PDF

ЭНЕРГЕТИКА

122-137 255
Аннотация
Статья посвящена микроэкономике электроэнергетики с акцентом на технические аспекты производства электроэнергии на тепловых электростанциях. ЦЕЛЬ. На примере конкретной энергетической турбины исследовать особенности получения характеристики предельных издержек поставщика электрической энергии и характеристик предложения, соответствующих этим издержкам, для рынка на сутки вперед. Подобные характеристики представляют ценность как для задач теоретического исследования рынков в электроэнергетике, так и для разработки рыночных структур и применяемого в отрасли регулирования, а также для практической работы генерирующих компаний на рынке на сутки вперед и балансирующем рынке. МЕТОДЫ. В качестве исходных данных были использованы энергетические характеристики котла и турбины Т-185/220-130, работающей в конденсационном режиме. Для получения характеристик краткосрочных предельных издержек и характеристик предложения ценополучателя применено математическое моделирование. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ. Установлено, что функция предельных издержек поставщика может зависеть от задаваемого электростанции режима работы, который в свою очередь определяется по результатам работы рынка. Такая обратная зависимость возникает, если в рассматриваемом временном интервале меняется состав включенного оборудования и это изменение влечет за собой дополнительные затраты. Показано, что функция предельных издержек поставщика электроэнергии на рынке на сутки вперед может иметь убывающие участки в силу роста коэффициента полезного действия энергетического оборудования при росте нагрузки. При этом характеристика предложения ценополучателя не совпадает с функцией предельных издержек и может быть не определена не только в области мощностей ниже технического минимума, но и в области технически достижимых значений выдаваемой электрической мощности. Отмечено, что при получении характеристик предложения поставщиков-ценополучателей необходимо учитывать ограничения на краткосрочные удельные издержки и что количество участков характеристики предложения ценополучателя может не зависеть от количества энергоблоков тепловой электростанции.
138-144 223
Аннотация
ЦЕЛЬ. Рассмотреть возможность эффективной очистки газов от твердых частиц малого диаметра (1-10 мкм) путем осаждения мелкодисперсных частиц на двутавровых балках прямоугольного сепаратора, конструкция которого разработана авторами статьи. Исследовать влияние различных начальных скоростей газового потока на процесс осаждения частиц при их контакте с сепарационными колоннами. МЕТОДЫ. Исследование по улавливанию мелкодисперсных частиц диаметром менее 10 мкм было выполнено в программном комплексе ANSYS Fluent. Численное моделирование осуществлялось решением дифференциальных уравнений движения и неразрывности. Для замыкания системы уравнений использовалась модель турбулентности SST. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Представлены результаты компьютерного моделирования и анализ влияния скорости потока газа и диаметра твердых частиц на эффективность работы сепаратора. Установлено, что максимальная эффективность сепаратора достигается при нагнетании скоростей газового потока менее 3 м/с. ВЫВОДЫ. Применение прямоугольного сепаратора обеспечивает увеличение удельной площади поверхности контакта фаз с одновременным уменьшением гидравлического сопротивления газовому потоку.
145-153 266
Аннотация
ЦЕЛЬЮ исследования является вычисление максимально допустимых перетоков (МДП) контролируемых сечений в режиме реального времени. Задача определения МДП выполняется как задача оценивания МДП при использовании метода взвешенных наименьших квадратов суммы остатков оценивания МДП. Желаемое решение находится за счет подбора весовых коэффициентов псевдоизмерений (ПИ) МДП. Значения весовых коэффициентов ПИ МДП определяются текущими условиями работы электроэнергетической системы (ЭЭС). МЕТОДЫ. Оценивание МДП основано на методе нормальных уравнений и методе контрольных уравнений, используемых при решении задачи оценивания состояния ЭЭС. Для оценивания МДП были выполнены небольшие модификации указанных методов. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Выполнен сравнительный анализ результатов, полученных по предложенному методу и по методу последовательного утяжеления. При корректном задании весовых коэффициентов ПИ МДП значения МДП, вычисленные по двум методам, совпадают с точностью, не превышающей точность измерений. ВЫВОДЫ. Представлен метод оценивания МДП. В качестве исходной информации использованы измеренные параметры режима и псевдоизмерения МДП. С помощью предложенного метода вычислен результирующий установившийся режим со значениями активных перетоков в контролируемых линиях, являющимися максимально допустимыми в текущих условиях работы ЭЭС при соблюдении режимных ограничений и при выполнении обязательств перед всеми потребителями.
154-171 206
Аннотация
ЦЕЛЬ. Техническое совершенствование зарядно-разрядного электротехнического комплекса аккумуляторных батарей, создание структурной схемы автономного зарядно-разрядного электротехнического комплекса (АЗРЭТК) с мониторингом состояния аккумуляторных батарей подводных аппаратов. МЕТОДЫ. Для достижения цели использовались методы математического моделирования, экспериментальные исследования на практических установках. РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложена математическая модель АЗРЭТК в программе Matlab Simulink. Проведено сравнение режимов заряда-разряда АЗРЭТК: напряжение на борне при зарядных, разрядных токах, зависимости напряжения при заряде токами, тока разряда, емкость, плотность электролита в масштабе реального времени на модели и на практической установке, показавшее хорошую сходимость полученных результатов. ВЫВОДЫ. Сделан выбор компонентов для новой структуры АЗРЭТК. Применение дизельного двигателя-вентильно-индукторного генератора расширяет функциональные возможности внедренного АЗРЭТК, обеспечивает его автономность. Исследования показали, что при измерениях в масштабе реального времени при заряде токами 400; 900; 1800 и 3600 А погрешность определения напряжения не превышала 2,7%. Погрешность определения измеренного тока составила 2,74%, заданного тока - 1,25%, что удовлетворяет заданным требованиям.
172-182 203
Аннотация
ЦЕЛЬЮ исследования являлось определение точки росы в дымовых газах высокосернистых углей в процессе их сжигания на котлоагрегатах. МЕТОДЫ. Проведены опытно-промышленные испытания на котлоагрегатах Ново-Зиминской ТЭЦ с использованием приборов визуального контроля и расчетных характеристик. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Исследовано влияние изменения точки росы в дымовых газах высокосернистых углей и их смесей на работу котельных агрегатов БКЗ-420-140 Ново-Зиминской ТЭЦ. Приведены основные технические характеристики топлива. Дана методика проведения испытаний и обработки полученных результатов, на основании которых построена зависимость концентрации SO2 от содержания серы в топливе. Определена формула для расчета содержания SO2 в дымовых газах в зависимости от содержания серы в топливе. ВЫВОДЫ. Для угля Азейского месторождения определена зависимость приведенного содержания серы в топливе от содержания в нем серы на рабочую массу. Установлено, что содержание выбросов оксидов серы в дымовых газах в значительной степени зависит от содержания серы в топливе на рабочую массу. Определены зависимости концентрации SO2 в дымовых газах для угля с содержанием серы на рабочую массу в пределах от 0,5 до 1,9% от температуры точки росы, приведенной к коэффициенту избытка воздуха в уходящих газах.
183-193 268
Аннотация
ЦЕЛЬ. Исследовать энергосистему, имеющую ветроэлектрические установки, фотоэлектрические преобразователи, электролизер для производства водорода, топливные элементы, для определения эффективности аккумулирования электрической энергии и водорода. МЕТОДЫ. На основе математического моделирования выбрана оптимальная структура энергосистемы и исследованы в динамике режимы работы источников и накопителей энергии. В отличие от известных в литературе подходов использованная математическая модель не требует предварительного задания режимов работы элементов системы или алгоритма переключения энергии между энергоисточниками, нагрузкой и аккумуляторами. Это позволяет исследовать сложные энергосистемы с одновременным производством и аккумулированием энергоносителей разных типов, в данном случае электроэнергии и водорода. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В качестве исходных данных выбраны климатические и метеорологические условия, приблизительно соответствующие условиям южной части Приморского края и средней части озера Байкал. Технико-экономические показатели соответствуют представленному на российском рынке отечественному и зарубежному оборудованию. Расчеты проведены как без ограничений, так и с ограничениями на ввод отдельных технологий для оценки их эффективности. ВЫВОДЫ. Математическое моделирование показало эффективность совместного использования ветровой и солнечной энергии в рассматриваемых районах, а также одновременного аккумулирования и электроэнергии, и водорода. Аккумулирование электрической энергии наиболее эффективно в течение краткосрочных интервалов времени (выдача электрической мощности в течение нескольких часов). При увеличении длительности непрерывных энергетических затиший до нескольких суток более экономичным становится аккумулирование водорода. Экономический эффект, обеспечиваемый аккумулированием водорода, может достигать 50% суммарного эффекта при технико-экономических показателях оборудования, прогнозируемых на 10-15 лет. Полученные результаты позволяют обосновать выбор оборудования для энергоснабжения потребителей в автономных энергосистемах малой мощности.

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

10-23 195
Аннотация
ЦЕЛЬ. Повышение эффективности фрезерования крупногабаритных деталей типа панелей, балок, лонжеронов, шпангоутов из высокопрочных материалов на станках с программным управлением. МЕТОДЫ. В ходе работы были применены экспериментальные методы исследования интенсификации режимов фрезерования. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Исследованы режущие свойства современных инструментальных материалов отечественного производства для фрезерования высокопрочных нержавеющих сталей, титановых и алюминиевых сплавов. ВЫВОДЫ. Применение твердых сплавов марок ВП322 и ВРК15 в конструкциях специализированных и специальных фрез обеспечивает интенсификацию режимов фрезерования в 1,3-2,5 раза при обработке крупногабаритных деталей из титановых сплавов и высокопрочных нержавеющих сталей. Твердый сплав ВК8 обеспечивает интенсификацию съема металла при фрезеровании деталей из алюминиевых сплавов в 3-5 раз по сравнению с инструментом из быстрорежущих сталей.
24-34 208
Аннотация
ЦЕЛЬ. Определить основные параметры процесса правки маложестких цилиндрических деталей поперечной обкаткой плоскими плитами: допускаемый исходной прогиб заготовки, общий прогиб заготовки перед поперечной обкаткой и степень относительного обжатия. МЕТОДЫ. В работе использован математический аппарат, основанный на законах теории упругости твердого тела. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В результате аналитических расчетов установлены основные параметры процесса правки цилиндрических деталей поперечной обкаткой плоскими плитами. Общий прогиб заготовки перед поперечной обкаткой зависит от ширины выступа плиты, механических свойств материалов и размеров заготовки. Предельный исходный прогиб зависит от материала, диаметра и жесткости заготовки. Предельное относительное обжатие зависит от коэффициента трения между заготовкой и плоскими плитами. ВЫВОДЫ. Для правки небольших маложестких цилиндрических деталей типа валов и осей предложена схема поперечной обкатки плоскими плитами. Обработка происходит за счет упругого изгиба заготовки в направлении, противоположном исходной остаточной деформации и изменения напряженного состояния путем вращения заготовки между плоскими плитами. Разработанная математическая модель дает вполне достоверные значения деформаций изгиба, которые возникают после правки деталей методом поперечной обкаткой плоскими плитами. Аналитическая зависимость для расчетного определения предельного исходного прогиба, общего прогиба при изгибе и величины относительного обжатия может быть рекомендована к практическому использованию в производстве для достижения прецизионной точности маложестких деталей типа валов.
35-43 208
Аннотация
К настоящему времени зачистка поверхностей лепестковым кругом занимает твердое место в процессах изготовления крупногабаритных деталей в самолетостроении. Основными режимными параметрами процесса являются частота вращения лепесткового круга, продольная подача и осадка (деформация) круга. При этом при зачистке панелей и обшивок, имеющих непостоянную кривизну обрабатываемой поверхности, контроль и регулировка фактической величины осадки лепесткого круга во время работы является достаточно проблематичной задачей. Выход был найден в использовании в качестве режимного параметра расходуемой на зачистку эффективной мощности привода. Фактически затрачиваемая на обработку мощность является комплексным параметром, который в свою очередь зависит и от частоты вращения, величины подачи и особенно от осадки круга, но, тем не менее, при постоянных значениях частоты и подачи он может быть эффективным режимным параметром. ЦЕЛЬ. Проверка возможности использования эффективной мощности как параметра управления, определяющего динамику и производительность процесса зачистки. МЕТОД. Аналитический анализ и экспериментальная проверка. РЕЗУЛЬТАТЫ. Показано, что эффективная мощность привода может быть успешно использована в качестве параметра управления процессом зачистки лепестковым кругом.
44-54 335
Аннотация
ЦЕЛЬ. Представлены результаты расчетно-теоретических и практических исследований универсальных пожарных стволов Осиповых (УПСО), используемых при тушении открытых пожаров нефтепродуктов, транспортных средств, древесины, взрывчатых, ядовитых и других веществ и материалов. Рассмотрены ручные и лафетные версии этих стволов, приведен порядок расчетов их основных технических показателей, проведены экспериментальные исследования стволов в полигонных условиях и дана объективная оценка эффективности работы УПСО. МЕТОДЫ. При оптимизации проточной части УПСО использовано микроманометрическое построение эпюр скоростей потока. Сравнительная оценка технических показателей существующих и разработанных стволов проведена методом полигонных испытаний. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Результаты исследований показали, что УПСО обладают наибольшей дальнобойностью пенной струи и подают воздушно-механическую пену средней кратности на расстояние 40-45 м, что на 10 м превосходит дальность подачи существующих стволов. Кроме отмеченного пена, приготавливаемая существующими стволами, имеет низкую кратность и, следовательно, невысокую огнетушащую способность. ВЫВОДЫ. Установлены более высокие, по сравнению с существующими стволами, технические показатели УПСО, свидетельствующие о целесообразности практического применения этих стволов.
55-62 227
Аннотация
ЦЕЛЬ данного исследования - выявить оптимальные конструктивные параметры транспортно-технологического средства (ТТС), оснащенного роторно-винтовым движителем (РВД), при его прямолинейном движении по заболоченной местности. МЕТОДЫ. Для визуализации результатов проведено компьютерное моделирование с помощью программного комплекса Microsoft Visual Studio 2012. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Итогом компьютерного моделирования, осуществленного на основе математического моделирования, является определение максимального значения скорости, Vmax , при разных значениях угла наклона лопасти РВД. ВЫВОДЫ. Полученные значения скоростей, представленные графически, показывают, что для всех случаев движения ТТС с РВД по заболоченному грунту максимальное значение скорости Vmax достигается при угле наклона винтовой линии 60º. Установлено, что при изменении угла наклона винтовой лопасти по сравнению с базовым углом наклона в 30º происходит увеличение Vmax в 2,68 раза.

МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

194-208 195
Аннотация
ЦЕЛЬ. Данная работа направлена на доизвлечение никеля из отвальных лежалых и вновь образованных никелевых шлаков термодиффузионным способом. МЕТОДЫ. Использован метод термодиффузии, состоящий из перевода никеля в шлаке в галогенидное соединение и последующее осаждение его на стальной подложке (корольков железа), образующихся в шлаке при восстановлении содержащегося в нем железа. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В результате химико-термической обработки отвального никелевого шлака, последующей магнитной сепарации и переплава магнитного концентрата получен железоникелевый сплав, содержащий 6,0-9,2 % масс. никеля. ВЫВОДЫ. Предлагаемый способ доизвлечения никеля и кобальта из отвальных шлаков никелевых производств позволяет извлекать, используя недорогие реагенты (отсев кокса и хлористый аммоний) и оборудование до 80-85% отвального никеля и почти 100% отвального кобальта в конечный металлопродукт - ферроникель.
209-219 255
Аннотация
В АО «СибВАМИ» разработана газоочистная установка сухого типа (СГОУ), в основе технической концепции которой заложена модульная конструкция газоочистной установки. Входящие в ее состав реактор-адсорбер и рукавный фильтр обеспечивают высокий уровень очистки отходящих газов электролизного производства и возвращают соединения фтора, адсорбированные из этих отходящих газов, в технологический процесс электролитического получения алюминия. Вентилятор обеспечивает движение газов по всем участкам газового тракта СГОУ. Минимизация сопротивления на этих участках позволяет обеспечить перепад давления, достаточный для эффективного процесса фильтрации на рукавах фильтра. Весьма важным является выбор конструкции газоходов «грязного» газа с минимальным сопротивлением. ЦЕЛЬ работы - оптимизировать конструкцию газоходов газоочистных установок сухого типа при помощи моделирования методом конечных элементов. МЕТОДЫ. При проектировании СГОУ конструкции АО «СибВАМИ» применялись различные расчетные методы. В качестве основного использовалось моделирование газодинамических процессов методом конечных элементов. В частности, моделирование газоходов грязного газа осуществлялось в программе ANSYS CFX. РЕЗУЛЬТАТЫ. Моделирование газоходов для отвода отходящих газов от выходов из-под корпусов электролиза (газоходы «грязного» газа) до установки газоочистки выполнялось для двух возможных схем газоходов, для которых были рассчитаны потери напора. ВЫВОДЫ. При проектировании СГОУ были приняты оптимальные конструктивные решения. В результате моделирования определена предпочтительная конструкция газоходов «грязного» газа, позволяющая минимизировать потерю напора.
220-233 248
Аннотация
РЕЗЮМЕ ЦЕЛЬ. Изучение термохимических превращений в известняково-нефелиновой шихте с вводом добавок техногенного происхождения в процессе спекания. МЕТОДЫ. Использованы термоаналитические, электронно-микроскопические и минералогические методы исследования и рентгенофазовый анализ. РЕЗУЛЬТАТЫ. Для повышения содержания глинозема в известняково-нефелиновой шихте при переработке некондиционной нефелиновой руды по способу спекания предлагается вводить в нее шлак ферротитанового производства. Показано, что ферротитановый шлак неоднороден по фазовому и химическому составу, поскольку имеет техногенное происхождение и представлен большим количеством тонко проросших минеральных фаз. Основные алюмосодержащие минералы ферротитанового шлака - это анальцим, монтмориллонит, герцинит и железозамещенный гроссуляр. Отмечено, что поведение минералов при спекании известняково-нефелиновой шихты при вводе в шихту добавок ферротитанового шлака существенно различается. Доказано, что в процессе содового выщелачивания минералы шлака - анальцим и монтмориллонит, вскрываются достаточно легко. Вскрытие гроссуляра возможно только в сильнощелочных условиях содовой плавки. Полного вскрытия шпинельного герцинита (FeAl2O4) не удается добиться даже в жестких условиях. Технологические исследования по спеканию известняково-нефелиновой шихты с добавлением измельченного до 100% класса -0,074 мм ферротитанового шлака показали увеличение содержания оксида алюминия в спеке. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенные термографические исследования ферротитанового шлака и его смеси с содой и известняком при нагревании показали, что температура спекообразования шихты со шлаком находится на уровне 1237°С, что ниже температуры спекообразования известняково-нефелиновой шихты без добавления шлака. Результаты технологических испытаний по спеканию шихты с вводом ферротитанового шлака подтвердили результаты термоаналитических исследований. Ввод 5% измельченного до 100% класса -0,074 мм шлака ферротитанового производства в шихту увеличил содержание оксида алюминия в спеке с 16 до 17,5-18,5%.

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

63-78 231
Аннотация
ЦЕЛЬ работы - обсуждение особенностей агрегированного оценивания производственно-экономических систем с помощью логико-математического моделирования. МЕТОДЫ. Рассматривается методика экспертного оценивания качества функционирования производственно-экономических систем с помощью знаниевых технологий. В основу положено моделирование системы множеством нечетких продукций и вычисление агрегированной оценки в ходе присоединенного логического вывода на базе технологии экспертных систем. Затронуты вопросы назначения оценок функциональным элементам, степеней истинности нечетким продукциям, а также проблемы выбора закона агрегирования и дополнительных преобразований (калибровки) результата. РЕЗУЛЬТАТОМ исследования служит уточнение методики логико-аксиологического оценивания для производственно-экономических систем. ВЫВОДЫ. Степени истинности нечетких продукций задаются экспертами путем сочетания прямого оценивания с ранжированием компонентов системы по ценности. Оценки функциональным элементам назначаются аудиторами по n -балльной шкале, учитывающей состояние элементов. Агрегирование выполняется по «закону наименьших». В общем случае в алгоритм логико-аксиологического оценивания следует заложить процедуру калибровки результата.
79-83 222
Аннотация
ЦЕЛЬ. Повышение эффективности имитационного моделирования в различных предметных областях за счет применения кусочно-линейных функций, позволяющих с высокой точностью определять произвольные случайные величины. МЕТОДЫ. Предложено использование кусочно-линейных функций для задания плотности случайных величин в ходе преобразования стандартной случайной величины для построения имитационных моделей. РЕЗУЛЬТАТЫ. В зависимости от вида плотности случайных величин, задаваемой кусочно-линейной функцией, предложены три алгоритма в виде последовательности действий для генерации смеси компонентов, на множестве которых задано некоторое дискретное распределение вероятностей. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Применение кусочно-линейных функций благодаря их универсальности позволяет с достаточно высокой точностью генерировать произвольные случайные величины. Высокая эффективность моделирования кусочно-линейных функций позволит повысить точность и адекватность имитационных моделей в различных предметных областях.
84-92 215
Аннотация
ЦЕЛЬ данной работы - исследовать уровень автоматизации технологических линий, на которых осуществляется выпуск изделий из ячеистого бетона. МЕТОДЫ. Исследование проводилось на основе изучения научно-технической литературы по рассматриваемой проблематике. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В настоящее время автоматизированные системы управления (АСУ) процессом производства ячеистого бетона представляют собой двухуровневые системы: верхний уровень включает автоматизированные рабочие места операторов, нижний - микроконтроллеры и исполнительные механизмы. Взаимодействие уровней осуществляется посредством локальных сетей. Решения по управлению процессом принимаются техническим персоналом, что влечет за собой ряд существенных недостатков, таких как, например, невозможность учета всех воздействующих факторов. На лицо, принимающее решение (ЛПР), возлагается огромная ответственность за правильность принимаемых решений. Авторами настоящей работы предлагается включить в контур управления систему поддержки принятия решений (СППР), которая позволит повысить качество принимаемых решений в условиях неопределенности. ВЫВОДЫ. Установлено, что применяемые методы управления технологическим процессом производства ячеистого бетона не отвечают современным требованиям выпуска продукции стабильно высокого качества. На основании выполненного анализа сформулированы требования к проектируемой системе управления процессом производства изделий из неавтоклавного газобетона, способной устранить существующие недостатки.
93-111 223
Аннотация
ЦЕЛЬ. В современной практике инженерных расчетов прочности материалов деталей их механические характеристики берутся осредненными, полученными на образцах в условиях стандартных испытаний. В реальности же необходимо максимально избежать этого осреднения с целью приведения к минимуму погрешностей при построении математических моделей твердых деформируемых тел на основе метода конечных элементов. МЕТОДЫ. В связи с этим в настоящей работе предлагается подход, основанный на сканировании твердых деформируемых тел компьютерным томографом. Однако на пути реализации этого подхода существует серьезная проблема, которая заключается в том, что в результате сканирования деформируемого твердого тела (ДТТ), для его достаточно точной идентификации относительно реального объекта по геометрии и механическим характеристикам материала, необходимо использовать чрезвычайно большой объем данных (информации). РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Для решения этой задачи реализованы математическое моделирование и алгоритм обработки растровых изображений сечений ДТТ для построения изменений механических характеристик его материала и геометрии. Ключевым алгоритмом представленного математического моделирования является использование пиксельной характеристики снимков компьютерного томографа. Необходимой составляющей алгоритма является использование данных натурных испытаний образцов. Учитывая, что компьютерная томография широко используется в медицине, в качестве объектов исследования были взяты фрагменты бедренной кости и челюсти человека. Выбор этих объектов обусловлен индивидуальностью их геометрии и явно выраженной неоднородностью материала. ВЫВОДЫ. Получена конечно-элементная модель ДТТ с реальным распределением механических характеристик материала и индивидуальной геометрией, на которой проведен анализ напряжено-деформируемого состояния.
112-121 191
Аннотация
В качестве объекта исследования выбран котельный агрегат Иркутской теплоэлектроцентрали. В данной работе проведено изучение влияния температуры в поворотной камере котлоагрегата на качественные показатели процесса производства перегретого пара - паропроизводительность, давление пара на выходе, температуру насыщенного пара в барабане. ЦЕЛЬЮ данного исследования является разработка математической модели топочного устройства, учитывающей динамику объекта, что в свою очередь позволит точнее прогнозировать и управлять процессом выработки пара по сравнению с классическими системами автоматического управления. МЕТОДЫ. Поскольку сложная структура объекта исследования не позволяет использовать классические методы оценки взаимосвязи параметров, можно только наблюдать реакцию выходных величин на изменение входных. Для идентификации процесса производства пара с условно неизвестной внутренней организацией предлагается применение методики Дж. Бокса и Г. Дженкинса (интегрированная модель авторегрессии - скользящего среднего). Для статистического анализа временных рядов был использован программный пакет Statistica 6. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Котлоагрегат был описан как динамический стохастический объект с неконтролируемыми возмущающими воздействиями. Экспериментально-статистическими методами получена математическая модель, позволяющая определить степень влияния температуры в поворотной камере на качественные показатели при выработке пара. ВЫВОДЫ. По выбранным каналам разработаны динамические стохастические модели. Проведена диагностическая проверка полученных моделей. Разработанные модели могут быть использованы для прогноза и управления процессом выработки пара.

ТРАНСПОРТ

234-243 196
Аннотация
Существующие методики корректировки периодичности проведения работ технического сервиса не в полной мере учитывают негативное влияние факторов, от которых зависит эффективность работы грузовых автотранспортных средств (ГАТС) и безопасность водителей на маршруте. Проблема обеспечения эффективности использования ГАТС и безопасности водителей в сложных эксплуатационных условиях весьма актуальна. ЦЕЛЬЮ работы являлось формирование уровней жесткости условий эксплуатации ГАТС в зависимости от факторов, лимитирующих их эксплуатационную надежность, а также совершенствование методики корректировки периодичности проведения технического обслуживания (ТО) с использованием средств удаленного диагностирования. МЕТОДЫ. В работе использованы: априорное ранжирование, корреляционно-регрессионный анализ, методы определения темпов накопления нагрузочного воздействия транспортных средств. РЕЗУЛЬТАТЫ. Выявлено четыре уровня жесткости условий эксплуатации: приемлемый, усредненный, увеличенный и критический. Получены математические модели, подтверждающие их существование. Определены значения уровня нагрузочного воздействия при различных уровнях жесткости условий эксплуатации ГАТС. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты дают возможность формировать коэффициенты корректировки режимов проведения ТО для различных марок и моделей ГАТС с учетом условий эксплуатации.
244-254 247
Аннотация
ЦЕЛЬ. Повышение работоспособности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения при пропусках импульсов управления с поддержанием процесса инвертирования и сохранением тормозной силы электровоза. МЕТОДЫ. Математическое моделирование, численные методы решения интегральных и дифференциальных уравнений, теория преобразовательных устройств. Эксперименты проводились на математической модели «тяговая подстанция - контактная сеть - электровоз» в среде MatLab Simulink. РЕЗУЛЬТАТЫ. Произведен анализ электромагнитных процессов в силовых цепях электровоза при пропусках импульсов управления на тиристоры одного из плеч выпрямительно-инверторного преобразователя. В ходе математического моделирования электромагнитных процессов инвертора электровоза в режиме рекуперативного торможения при пропусках импульсов управления были получены кривые токов генераторов и напряжения инвертора. ВЫВОДЫ. В результате анализа кривых токов генераторов и напряжения инвертора предложено техническое решение, повышающее работоспособность электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения, реализуемое за счет изменения программного обеспечения микропроцессорной системы управления электровоза, которое позволяет поддержать процесс инвертирования и сохранить тормозную силу электровоза.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4004 (Print)
ISSN 2782-6341 (Online)