Переглянути
Нові надходження
Документ Дослідження опалювальних приладів на основі фазового переходу першого роду(КНУБА, 2019) Кириченко, Михайло Анатолійович; Чепурна, Наталія Володимирівна; Чепурний, Володимир Васильович; Поденежко, Ю. О.Нові розробки, орієнтовані на економію витрат для обігріву будинку, все більше привертають до себе увагу. Розробка високоефективних радіаторів опалення, що задовольняють вимогам сучасних інженерних систем, а саме: економічності, ефективності, швидкому рівномірному нагріву всієї поверхні, зручності монтажу та експлуатації, невисоким затратам на виготовлення та довговічності – є основним напрямком у проектуванні опалювальних приладів. Останні роки в системах опалення міст України набувають поширення опалювальні прилади на основі фазового переходу першогороду. У літературі та Інтернет-ресурсах зустрічається інша назва опалювальних приладів на основі фазового переходу першого роду – вакуумні радіатори. З внутрішньої порожнини секційної конструкції повністю викачане повітря. Зроблено це для того, щоб знизити тиск і, відповідно, зменшити температуру випаровування вторинного теплоносія. Робота вакуумного радіатора побудована за принципом функціювання герметичного двофазного термосифона. Їх можна використовувати як для централізованих систем опалення, так і для автономних. З приводу доцільності використання вакуумних радіаторів існують суперечливі думки, тому їхнє підтвердження або спростування потребує ґрунтовних досліджень. У даній роботі представлені результати експериментальних досліджень опалювального приладу на основі фазового переходу першого рівня. Вторинним теплоносієм є рідина з низькою температурою кипіння. Досліджено роботу опалювального приладу, визначено теплову потужність при різній температурі теплоносія.Проведено порівняння з традиційними сталевими та алюмінієвими опалювальними приладами.Особливу увагу приділено дослідженням вакуумних радіаторів з точки зору теплообміну. Виявлено основні переваги та недоліки даного опалювального приліду. Визначені шляхи подальшого дослідження даних типів опалювальних приладів. New developments aimed at saving costs for heating a house are attracting more and more attention. The development of highly efficient heating radiators that meet the requirements of modern engineering systems, namely: cost- effectiveness, efficiency, rapid uniform heating of the entire surface, ease of installation and operation, low manufacturing costs and durability is the main direction in the design of heating devices. In recent years, the use of heating radiators based on first-order phase transition has been gaining ground in heating systems in Ukrainian cities. In the literature and on the Internet resources, there is another name for such kind of the radiators – vacuum radiators. They were named because air was completely pumped out of the internal cavity of the sectional structure. This is done in order to reduce the pressure and, accordingly, reduce the evaporation temperature of the secondary coolant. These are ordinary heating appliances externally, but completely different in principle of operation. In fact, the operation of the vacuum radiator is built on the principle of functioning of a sealed two-phase thermosiphon. The main advantage of such solution is the unique coolant circulation system. They can be used both for heating systems and for autonomous ones. There are conflicting opinions about the advisability of using vacuum radiators, so their confirmation or refutation requires in-depth research. This paper presents the results of experimental studies of a heating radiator based on first-order phase transition. As a secondary coolant, a liquid with a low boiling point is used. The principles of operation of the heating device are investigated, thermal capacities are determined at various temperatures of the coolant. A comparison is made with traditional steel and aluminum radiators,. Particular attention was paid to the study of vacuum radiators from the point of view of heat exchange, and their unusual properties were noted. The main advantages and disadvantages of this heating device are revealed. The ways of further research of these types of heating radiators are indicated.Документ Шляхи зниження тепловтрат у зарадіаторній ділянці огороджувальних конструкцій(КНУБА, 2019) Гламаздін, Павло Михайлович; Пасічник, Павло ОлександровичЗниження тепловтрат огороджувальних конструкцій в зарадіаторній ділянці – відомий захід підвищення енергоефективності, який не потребує значних капіталовкладень і має достатньо суттєвий ефект. Головним відомим шляхом є використання зарадіаторних екранів з теплоізоляційного матеріалу та відбивною поверхнею, що обернена до приміщення. Використання таких екранів зазвичай застосовується без відповідних розрахунків і за відсутності конкретних технічних характеристик. При розробці нових конструкцій опалювальних приладів необхідно враховувати особливості тепловіддачі приладу до стіни в зарадіаторній ділянці. При цьому слід передбачити заходи щодо зниження таких тепловтрат в конструкції приладу. На кафедрі теплотехніки розроблено нову конструкцію секції опалювального приладу та різні конструктивні способи зниження тепловтрат через зарадіаторну ділянку. Також у статті розглянуто особливості теплообміну опалювального приладу із стіною в зарадіаторній ділянці та проведено глибокий літературний огляд робіт, що присвячені даній тематиці. На основі огляду отримано висновок, що відомі роботи не дають цілісного розуміння процесів теплообміну в досліджуваній системі тіл. Також виявлено, що провідні виробники опалювальної техніки відпрацьовують шляхи зниження тепловтрат через зарадіаторні ділянки огороджувальних конструкцій, зокрема зниження температури, °С, стінки опалювального приладу, яка обернена до стіни. Результати статті показують можливість підвищити ефективність роботи опалювального приладу майже на 4 % та розкривають не дослідженні особливості теплообміну опалювальних приладів і зовнішньої стіни. Reducing heat losses of building envelopes in the radiator section is a well-known energy efficient measure that does not require significant investment and has a fairly significant effect. The main known way is the use of radiator screens of heat-insulating material and a reflective surface that faces to the room. The use of such screens is usually carried out without appropriate calculations and in the absence of specific technical characteristics. When developing new designs of heating devices, it is necessary to take into account the specific features of the heat transfer of the device to the wall in the radiator area and include measures to reduce such heat losses in the device design. The article discusses the new design of the heating device section developed at the Department of Thermal Engineering and various constructive methods for reducing heat loss through the radiator section. The proposed radiator contains heat insulation on the bottom rib of the radiator. Also, the article discusses the features of heat exchange of a radiator with a wall in a radiator area and an in- depth literature review of the works devoted to this topic is carried out. Based on the review, we can conclude that the known works do not give a holistic understanding of heat transfer processes in the studied system of bodies. It was also revealed that the leading manufacturers of heating equipment are working out ways to reduce heat loss through the radiator sections of the building envelope. In particular, this is the decrease in the temperature, °С, of the wall of the radiator that faces the wall. The results of the article show the possibility of increasing the efficiency of the heating device by almost 4 % and reveal unexplored features of the heat exchange of heating devices and the external wall.Документ Створення експертно-моделювальної системи для аналізу факторів, які впливають на якість природного газу(КНУБА, 2019) Франчук, Юрій ЙосиповичПроаналізовані вимоги чинних в Україні нормативно-технічних документів щодо визначення показників якості природних газів. Виконано порівняння з аналогічними європейськими та російськими стандартами. Для комплексного оцінювання якості природного газу запропоновано методику, що базується на теорії нечіткої логіки та лінгвістичної змінної.Встановлено чинники, що характеризують кількісні та якісні параметри фізико-хімічних властивостей видобутого з родовища природного газу, якість підготовки (очищення) природного газу для транспортування та технічні умови експлуатації газорозподільних мереж населеного пункту. Виконано їхню формалізацію та ієрархічну класифікацію. Для факторів впливу на якість природного газу універсальні множини вибрано відповідно до вимог чинних нормативно-технічних документів, гармонізованих з європейським законодавством. Обґрунтовано вибір найбільш важливих фізико-хімічних властивостей природного газу для його енергетичної оцінки. Natural gas is the main energy resource in our country. Its share in total primary energy supply today is about 30 %. According to the Energy Strategy of Ukraine for the period until 2035 it is planned to remain the share at the same level. The requirements of the normative-technical documents in force in determining the quality indicators of natural gases are analysed. Gas quality is the degree of compliance of natural gas indicators with the established requirements, which is determined by its composition and physical properties. Comparison was made with similar European and Russian standards. Some of these characteristics (such as carbon dioxide content, measurement range, combustion heat values, etc.) contradict each other. A methodology based on the theory of fuzzy logic and linguistic variable is proposed for complex assessment of natural gas quality. Factors characterizing the quantitative and qualitative parameters of the physical and chemical properties of the natural gas extracted, the quality of preparation (purification) of natural gas for transportation, and the technical conditions of operation of gas distribution networks of the settlement have been established. Their formalization and hierarchical classification have been completed. For the factors of influence on the quality of natural gas universal sets are selected in accordance with the requirements of the current normative and technical documents harmonized with the European legislation. The choice of the most important physicochemical properties of natural gas for its energy evaluation is substantiated. The proposed hierarchical classification of factors affecting the quality of natural gas allows us to construct the functions of the estimation of the classified factors using linguistic variables. Belonging functions of the influencing factors on quality of natural gas are the basis for modelling of the expert system for support of management decision-making in the process of assessment and forecasting the natural gas quality.Документ Обґрунтування поглибленого ексергоекономічного аналізу систем кондиціонування повітря(КНУБА, 2019) Задоянний, Олександр ВасильовичСистеми кондиціонування повітря (СКП) є найбільш енергоємними серед систем забезпечення мікроклімату приміщень. Вони споживають усі види енергії, що виробляють енергогенераційні компанії. На сьогодні не розроблено коректну гармонізовану методологіюаналізу та оптимізації енергоспоживання систем кондиціонування повітря. Відносно невисокі значення термодинамічних потенціалів при перетворенні матеріальних та енергетичних потоків СКП спонукають до аналізу всіх складових ексергії вологого повітря систем. Цими складовими є термічна, механічна та хімічні концентраційні: вологісна й двоокису вуглецю. Аналіз зазначенихскладових показує їхню сумірність і потребує коректного врахування при проведенні ексергоекономічного аналізу. Результати досліджень функцій вказаних складових в різних процесах та умовах показали особливості, які потребують нових відмінних від відомих алгоритмів розрахунків. Метою даної праці є висвітлення основних науково‑методологічних положень з обрахунку ексергетичних та ексергоекономічних характеристик СКП. В статті наведено приклади та пояснення щодо особливостей застосування вказаної методології з посиланням на раніше отримані результати. В роботі наведено достатні для узагальнення приклади обрахунків функціональних вузлів СКП та кондиціонованих приміщень з різними процесами обробки повітря та повітрообміну. Результати поглибленого ексергоекономічного аналізу показують нові якості СКП та їхніх елементів у вигляді відносних та абсолютних характеристик енергоефективності. Ними варто користуватися при оптимізації систем за критеріями мінімізації енергоспоживання, при конструюванні енергоощадних схемних рішень СКП та для моніторингу при експлуатації. Air-conditioning systems are the most energy-intensive of the indoor climate systems. They consume all types of energy produced by energy generating companies. Traditional methodological approaches to the estimation of exergy efficiency do not produce correct results. Ukrainian national standards do not sufficiently provide methodologies for assessing the energy efficiency of air conditioning systems for buildings. A harmonized methodology is required to properly assess the energy consumption of these systems. The relatively low values of the thermodynamic potentials in these systems require the analysis of all components of the wet air exergy, which are thermal, mechanical and chemical: humidity and carbon dioxide. An in-depth exergy analysis, taking into account all the components of moist air exergy, reveals new qualities and determines the partial characteristics in the performance indicators of systems and elements. The analysis of the behavior of the thermal exergy component during the air exchange in the room determines the type of air exchange and energy costs. The analysis of all components shows their commensurability and needs to be properly taken into account in the exergo-economic analysis. The results of in-depth exergo-economic analysis show the new qualities of HVAC systems and their elements in the form of relative and absolute energy-efficiency characteristics. They should be used for optimization of the systems (according to the criteria of minimizing energy consumption), design of the energy-efficient solutions and monitoring the energy consumption during operation of the systems. The research results presented in this article are based on real systems data. Methods for determining the performance of systems have been tested when designing and creating new solutions for the systemsДокумент Математичне моделювання закрученої припливної струмини в змінному режимі із застосуванням різних моделей турбулентності(КНУБА, 2019) Довгалюк, Володимир Борисович; Возняк, О. Т.; Сухолова, І. Є.; Довбуш, О. М.Робота присвячена вирішенню актуальної задачі підвищення ефективності розподілу повітря закрученими та настильними струминами повітря для забезпечення нормативних параметрів повітря в приміщеннях. Розроблено математичну модель подачі повітря закрученими та настильними повітряними струминами в приміщенні. Показано, що для досягнення максимальної ефективності розподілу повітря необхідно забезпечити подачу повітря струминами, які інтенсивно затухають перед входом до робочої зони. Моделювання потоку повітря здійснювалося за допомогою програми CFD Ansys FLUENT. Подано розв’язки за допомогою однопараметричної моделі турбулентності Спаларта–Aллмараса та k–ε моделі. Представлено графічні та аналітичні залежності на основі проведених експериментальних досліджень, які можуть бути використані в інженерних розрахунках. Визначено динамічні параметри повітряного потоку, що створюється завдяки закрученим та настильним повітряним струминам під час їхнього витікання у змінному режимі та формування динамічного мікроклімату в приміщенні. Наведено результати експериментальних досліджень подачі повітря в приміщення двоструминним повітророзподільним пристроєм, що утворює закручену та настильну повітряні струмини для створення інтенсивнішої турбулізації припливного повітряного потоку. Отримані результати цих досліджень дають можливість здійснити інженерні розрахунки розподілу повітря закрученими та настильними струминами повітря.