Переглянути
Нові надходження
Документ Аналіз процесів тепломасообміну та деформації колоїдних капілярно-пористих тіл методами фрактального аналізу та дискретної нелінійної динаміки(КНУБА, 2019) Довгалюк, В. Б.; Човнюк, Ю. В.; Шишина, М. О.Наведений фрактальний аналіз довгострокових рядів параметрів колоїдних капілярно-пористих тіл, які знаходяться в умовах тепломасообміну з навколишнім середовищем і викликаної цим процесом деформації. Здійснене фрактальне оцінювання відповідної статистичної інформації щодо вологовмісту, температури та деформації вказаних тіл. Алгоритм розрахунку показника Херста заснований на R/S – аналізі. На основі методики передпрогнозного фрактального аналізу часових рядів (яка базується на послідовному R/S – аналізі) визначений рівень персистентності й розраховані параметри (середні величини) неперіодичних циклів часових рядів. Запропоновано критерій визначення середньої довжини періодичного і неперіодичного циклів, який заснований на згладжуванні V-статистики за допомогою звичайних плинних середніх та адаптивної плинної Кауфмана. Запропоновано також процедуру якісного аналізу часових рядів, для яких не підтверджується гіпотеза про наявність тренда, із застосуванням методів нелінійної динаміки й теорії хаосу. Розглянуті реальні часові ряди, що характеризують параметри тепломасообміну (температура, вологовміст), напруження та деформації у колоїдних капілярно-пористих тілах (модель художніх картин), які беруть участь у конвективному тепломасообміні з середовищем, яке їх оточує (приміщення, де розміщені музейні експонати); до складу останнього входять також системи штучного клімату музейних приміщень і потік відвідувачів музею, які знаходяться в цьому приміщенні на даний момент часу. Обґрунтуванням для подібних досліджень є теорема Такенса. Хаотичність досліджуваної динамічної системи, що задана часовими реалізаціями, встановлена за допомогою показника Ляпунова. Оцінка стійкості стану оцінювалася фрактальною розмірністю Хаусдорфа та індексом фрактальності. Візуальна оцінка часового ряду проводилася за допомогою процедури відновлення фазових траєкторій. У результаті аналізу фазових точок фазового простору виявлений розщеплений атрактор, що дає можливість говорити про його біфуркацію.Документ Аналітичний опис розширення плоских напівобмежених струмин(КНУБА, 2019) Мілейковський, В. О.; Ткаченко, Т. М.; Дзюбенко, В. Г.Ефективність формування мікроклімату будівель і споруд залежить від рішень організації повітрообміну. Одним з вирішальних факторів, які впливають на ефективність повітрообміну, є розвиток вентиляційних струминних течій. При цьому широко застосовується настилання струминних течій на поверхні огороджувальних конструкцій (напівобмежені струмини). У роботі отримано закономірності розвитку плоских напівобмежених струмин на підставі геометричного та кінематичного аналізу великомасштабної вихрової структури. Для цього побудовано схему турбулентної макроструктури у вигляді пелени дотичних великомасштабних вихорів (клубів) у межах струминного примежового шару. Прийнято припущення, що в зовнішній частині міжклубного шару реалізується лише підтікання навколишнього середовища до струмини перпендикулярно до напрямку її руху. В такому разі при русі клуба струмина має спожити весь об’єм, який клуб займає на своєму шляху. Реалізація такої моделі найбільш ефективна у САПР, яка дозволяє автоматично з високою точністю визначати площі складних фігур. Щоб отримати чотири точних знаки тангенса кута розширення струмини достатньо шести ітерацій. Отримані результати збігаються з відомими дослідними даними Г. Н. Абрамовича, що дозволяє стверджувати адекватність отриманих результатів. Також проведено аналогічні розрахунки за уточненою гіпотезою І. А. Шепелева, яка дозволяє вилучити пристінний примежовий шар з розгляду. Уточнення гіпотези полягає в тому, що струминний примежовий шар слід умовно розтягнути до поверхні настилання. Різниця результатів знаходиться в межах 1 %, що дозволяє рекомендувати таку гіпотезу для практичного вжитку.Документ Порівняльний ексергетичний аналіз пристроїв із створення мікроклімату офісних приміщень(2019) Задоянний, О. В.; Товстограй, О. О.Завдяки сучасним термодинамічним методам дослідження технічних систем із застосуванням ексергетичного аналізу стає можливою коректна оцінка показників енергоощадності систем кондиціонування повітря. У даній роботі подано результати апробації методології визначення ексергетичної ефективності двох схемних рішень систем кондиціонування повітря для схожих за тепловологісною характеристикою приміщень. Метою роботи було отримання коректної порівняльної оцінки відносних і абсолютних показників споживання всіх видів енергії, притаманних системам кондиціонування повітря. Для порівняння було взято системи "чилер-фанкойл" та "чилер-радіаційна панель" у межах офісного приміщення. Було складено термодинамічні схеми пристроїв, визначено й обчислено основні ексергетичні вхідні й вихідні потоки обох схемних рішень, складено відповідні балансові рівняння, визначено на їхній підставі "корисні" й "витратні" ексергетичні потоки, підраховано значення ексергетичних потоків для теплого й холодного розрахункових періодів, деструкцій ексергії та ексергетичні коефіцієнти корисної дії. Результати розрахунків ексергетичних потоків і порівняльний аналіз показали певну перевагу схеми "чилер-радіаційна панель" для теплого періоду, а для схеми "чилер-фанкойл" – не суттєву – для холодного. Результати розрахунків доводять достатню коректність застосованої методології та її подальшу перспективність в оцінці показників енергоощадності систем кондиціонування повітря та їхніх окремих елементів.Документ Підвищення ефективності систем теплогенерації центрального теплопостачання(КНУБА, 2019) Редько, І. О.; Редько, А. О.; Приймак, О. В.; Бурда, Ю. О.Відомо, що енергетично ідеальне теплотехнологічне підприємство повинно використовувати електроенергію, яка виробляється комбінованим засобом на власному вторинних ресурсах. Відтак необхідна заміна обладнання, яке використовує дорогі види енергії на альтернативні. До таких технологій відносяться холодильні машини і теплові насоси, які використовують абсорбційні процеси. Теплові насоси мають велику перевагу за рахунок незначної вартості енергоресурсів: потреба в їхньому використанні раніше була відсутня, оскільки нагрів можливо було здійснювати альтернативними технологіями, більш прийнятими, а в утилізації низькопотенційних теплових потоків не було економічної необхідності. Аналіз ефективності систем центрального теплопостачання України показує, що в сучасних економічних умовах тенденція систем теплопостачання може розвиватися в наступних напрямках: застосування знижених параметрів температурного графіка, засобів регулювання і автоматизації, застосування конденсаційних потоків з глибоким охолодженням продуктів згоряння біопаливних котлів, застосування парокомпресійних і абсорбційних теплових насосів, використання вторинних енергоресурсів промислових підприємств, когенераційних установок, підвищення теплотехнічних характеристик будівель. Модернізація з застосуванням даних заходів може суттєво підвищити економічні і технічні характеристики теплогенераційного і теплопостачального обладнання.Документ Метод розрахунку теплового навантаження на систему кондиціонування повітря та опалення від вентиляційної системи з теплоутилізацією(КНУБА, 2019) Кордюков, М. І.Сучасна нормативна документація вимагає застосування вентиляції з теплоутилізацією в житлових та громадських будівлях. Більшість виробників обладнання надають спрощену технічну документацію, яка не дає можливості точно розрахувати теплове навантаження від системи вентиляції на систему опалення та кондиціонування. У житлових і громадських приміщеннях в літній час теплове навантаження на систему кондиціонування повітря (в зимовий час - на систему опалення) у значній мірі залежить від режиму роботи та використаної технології припливної вентиляції. У публікації надається метод розрахунку теплового навантаження для підбору обладнання систем опалення та кондиціонування повітря. Викладений метод розрахунку теплового навантаження не тільки дає можливість точно підібрати обладнання для системи опалення та кондиціонування повітря, а й виконати в декількох варіантах числове моделювання процесу витрати енергії на підтримання заданих параметрів мікроклімату та вибрати режим найбільшої енергоефективності. Даний метод дає можливість провести економічний аналіз капітальних витрат при підборі всього комплекту обладнання й отримати оптимальну конфігурацію. Наприклад, збільшення типорозміру припливної установки при фіксованої витраті веде до збільшення коефіцієнта теплоутилізації та зниженні вартості теплогенератора і кондиціонера, внаслідок зниження навантаження на них.Документ Дослідження ексергетичного коефіцієнта корисної дії водяних теплових мереж і систем опалення(КНУБА, 2019) Деньгуб, В. І.; Коновалюк, В. А.Проведене дослідження ефективності ексергії шляхом визначення ексергетичного коефіцієнта корисної дії (ЕККД) залежно від режиму роботи теплових мереж та температури зовнішнього повітря на основі визначень характеристик ексергії ε (корисно використаної теплоти) та анергії а (безповоротно втраченої теплоти) в навколишньому середовищі. Отримана розрахункова формула для визначення ексергетичного коефіцієнту корисної дії ηε для теплових мереж. Виконані розрахунки ексергетичного коефіцієнта корисної дії для різних режимів регулювання теплового навантаження. Визначено, що при регулюванні режимів теплопостачання за «підвищеними» графіками значення ексергетичного коефіцієнта корисної дії зменшується і знаходиться в діапазоні 0,90...0,941. Також виконана оцінка ексергетичної ефективності систем опалення житлових будинків при режимах регулювання за «опалювальними» та «підвищеними» графіками. Визначені ексергетичні коефіцієнти корисної дії опалювальних систем, які на 1,2...1,8 % вищі за ексергетичний коефіцієнт корисної дії теплових мереж. Це пояснюється тим, що в системі опалення не враховується анергія безповоротних втрат теплоти від подавального теплопроводу. Наведені результати розрахунків ексергетичного коефіцієнта корисної дії для опалювальних систем: при режимах регулювання за «опалювальними» графіками – η0; за «підвищеними» графіками – η0'. Доведено, що зі зменшенням температури зовнішнього повітря значення ексергетичного коефіцієнта корисної дії також зменшуються. Рекомендується при середньорічній температурі зовнішнього повітря за опалювальний період в інтервалі від 1,0 до 2,0 °С для теплових мереж застосовувати «опалювальні» графіки регулювання.Документ Розроблення методики розподілу витрат теплової енергії на опалення між споживачами багатоквартирного будинку(КНУБА, 2019) Проценко, С. Б.; Кізєєв, М. Д.; Новицька, О. С.Відповідно до Закону України «Про комерційний облік теплової енергії та водопостачання» облік споживання теплової енергії в будівлях має здійснюватися будинковими вузлами комерційного обліку теплової енергії. Відповідно до вимог Житлового кодексу України співвласники багатоквартирного житлового будинку зобов’язані сплачувати не тільки за ту кількість теплової енергії, що була визначена приладами розподільного обліку теплоти, але й за відповідну частку теплової енергії, що була витрачена на опалення місць загального користування та на функціювання системи опалення будинку. Запропонована методика розподілу витрат теплової енергії на опалення квартир, місць загального користування та на функціювання системи опалення між окремими споживачами багатоквартирного будинку у випадку застосування вузлів розподільного обліку з лічильниками теплоти. Розподіл обсягу спожитої за розрахунковий період у будинку теплової енергії між усіма споживачами визначений для споживачів, приміщення яких оснащені і не оснащені вузлами розподільного обліку теплової енергії, та які обладнані індивідуальними (автономними) системами теплопостачання. Також розглянуто розрахунок розподілу витрат теплової енергії у випадку, коли в будинку повністю відсутні споживачі, примі- щення яких оснащені вузлами розподільного обліку.Документ Дослідження ексергетичного коефіцієнта корисної дії водяних теплових мереж і систем опалення(КНУБА, 2019) Деньгуб, В. І.; Коновалюк, Вікторія АнатоліївнаПроведене дослідження ефективності ексергії шляхом визначення ексергетичного коефіцієнта корисної дії (ЕККД) залежно від режиму роботи теплових мереж та температури зовнішнього повітря на основі визначень характеристик ексергії ε (корисно використаної теплоти) та анергії а (безповоротно втраченої теплоти) в навколишньому середовищі. Отримана розрахункова формула для визначення ексергетичного коефіцієнту корисної дії ηε для теплових мереж. Виконані розрахунки ексергетичного коефіцієнта корисної дії для різних режимів регулювання теплового навантаження. Визначено, що при регулюванні режимів теплопостачання за «підвищеними» графіками значення ексергетичного коефіцієнта корисної дії зменшується і знаходиться в діапазоні 0,90...0,941. Також виконана оцінка ексергетичної ефективності систем опалення житлових будинків при режимах регулювання за «опалювальними» та «підвищеними» графіками. Визначені ексергетичні коефіцієнти корисної дії опалювальних систем, які на 1,2...1,8 % вищі за ексергетичний коефіцієнт корисної дії теплових мереж. Це пояснюється тим, що в системі опалення не враховується анергія безповоротних втрат теплоти від подавального теплопроводу. Наведені результати розрахунків ексергетичного коефіцієнта корисної дії для опалювальних систем: при режимах регулювання за «опалювальними» графіками – η0; за «підвищеними» графіками – η0'. Доведено, що зі зменшенням температури зовнішнього повітря значення ексергетичного коефіцієнта корисної дії також зменшуються. Рекомендується при середньорічній температурі зовнішнього повітря за опалювальний період в інтервалі від 1,0 до 2,0 °С для теплових мереж застосовувати «опалювальні» графіки регулювання. A study of the exergy efficiency and a procedure for calculating the exergy efficiency has been carried out, depending on the conditions of operation of the heat supply networks and the temperature of the outside air, based on the definitions of the exergy characteristics ε of the useful heat and аnergy a - the irreversibly lost heat in the environment. The calculation formula for determining the exergy efficiency coefficient ηε for heat supply networks is obtained. Exergy efficiency calculations for different options of thermal load regulation are executed. The results of calculations of Exergy efficiency coefficient ηε of heat supply networks are shown. It is determined that when adjusting the modes of heat supply for "high" temperature charts, the value of the exergy efficiency decreases in comparison with the "heating" charts and is in the range of 0,90...0,941. Also, an estimation of exergy efficiency of heating systems in residential buildings under the control regimes for "heating" and "elevated" chart has been performed. We obtain the dependence for definition of calculations heating systems. The exergy efficiency of heating systems, which is 1.2...1.8 % higher than the exergy efficiency of the Heat supply networks, are determined. The exergy coefficients of the usefulness of the heating systems are higher, with the same parameter for heat supply networks. This is due to the fact that the heating system does not take into account the energy of irreversible heat losses from the supply pipeline. It is proved that with the decrease of the temperature of external air the value of exergy efficiency also decreases. It is recommended to use "heating" control schedules for heat supply networks at an average annual heating temperature, which is in the interval from 1.0 °С to 2.0 °С) for heat supply networks.Документ Підвищення ефективності систем теплогенерації центрального теплопостачання(КНУБА, 2019) Редько, І. О.; Редько, А. О.; Бурда, Ю. О.; Приймак, Олександр ВікторовичДокумент Метод розрахунку теплового навантаження на систему кондиціонування повітря та опалення від вентиляційної системи з теплоутилізацією(КНУБА, 2019) Кордюков, Михайло ІвановичСучасна нормативна документація вимагає застосування вентиляції з теплоутилізацією в житлових та громадських будівлях. Більшість виробників обладнання надають спрощену технічну документацію, яка не дає можливості точно розрахувати теплове навантаження від системи вентиляції на систему опалення та кондиціонування. У житлових і громадських приміщеннях в літній час теплове навантаження на систему кондиціонування повітря (в зимовий час - на систему опалення) у значній мірі залежить від режиму роботи та використаної технології припливної вентиляції. У публікації надається метод розрахунку теплового навантаження для підбору обладнання систем опалення та кондиціонування повітря. Викладений метод розрахунку теплового навантаження не тільки дає можливість точно підібрати обладнання для системи опалення та кондиціонування повітря, а й виконати в декількох варіантах числове моделювання процесу витрати енергії на підтримання заданих параметрів мікроклімату та вибрати режим найбільшої енергоефективності. Даний метод дає можливість провести економічний аналіз капітальних витрат при підборі всього комплекту обладнання й отримати оптимальну конфігурацію. Наприклад, збільшення типорозміру припливної установки при фіксованої витраті веде до збільшення коефіцієнта теплоутилізації та зниженні вартості теплогенератора і кондиціонера, внаслідок зниження навантаження на них. Modern regulatory documentation requires the use of ventilation with heat recovery in residential and public buildings. Most manufacturers of equipment provide a simplified technical documentation that does not allows accurate calculation of the heat load from the ventilation system to the heating and air conditioning systems. The publication provides a method for calculating the thermal load for the design of heating and air conditioning equipment. In residential and public premises in the summer (in the winter time – on the heating system), the thermal load on the air conditioning system depends to a large extent on the mode of operation and the used technology of ventilation. For simplicity we will consider the variant with the summer load, as more complex, and the winter variant will be calculated similarly. Due to the stiffness of the requirements for energy efficiency of buildings, the transition to the use of a combined ventilation scheme has actually taken place: 1 – constantly operating general exchange combined extract and input ventilation with heat recovery; 2 – periodically running straight-line exhaust ventilation from the toilets, bathrooms, kitchens and local ventilation from the technological equipment. The method of calculation of heat load presented in the article not only gives the opportunity to precisely select the equipment for the heating and air conditioning system, but also perform in several variants a numerical modelling of the process of energy consumption to maintain specified microclimate parameters and choose the mode of greatest energy efficiency. This method makes it possible to conduct an economic analysis of capital costs when selecting the whole set of equipment and obtain the optimal configuration. An increase in the size of the fuel system at a fixed flow rate leads to an increase in the coefficient of recovery and a decrease in the cost of the heat generator and the air conditioner, due to a decrease in the load on them.Документ Аналіз процесів тепломасообміну та деформації колоїдних капілярно-пористих тіл методами фрактального аналізу та дискретної нелінійної динаміки(КНУБА, 2019) Довгалюк, Володимир Борисович; Човнюк, Ю. В.; Шишина, Марія ОлексіївнаНаведений фрактальний аналіз довгострокових рядів параметрів колоїдних капілярно-пористих тіл, які знаходяться в умовах тепломасообміну з навколишнім середовищем і викликаної цим процесом деформації. Здійснене фрактальне оцінювання відповідної статистичної інформації щодо вологовмісту, температури та деформації вказаних тіл. Алгоритм розрахунку показника Херста заснований на R/S – аналізі. На основі методики передпрогнозного фрактального аналізу часових рядів (яка базується на послідовному R/S – аналізі) визначений рівень персистентності й розраховані параметри (середні величини) неперіодичних циклів часових рядів. Запропоновано критерій визначення середньої довжини періодичного і неперіодичного циклів, який заснований на згладжуванні V-статистики за допомогою звичайних плинних середніх та адаптивної плинної Кауфмана. Запропоновано також процедуру якісного аналізу часових рядів, для яких не підтверджується гіпотеза про наявність тренда, із застосуванням методів нелінійної динаміки й теорії хаосу. Розглянуті реальні часові ряди, що характеризують параметри тепломасообміну (температура, вологовміст), напруження та деформації у колоїдних капілярно-пористих тілах (модель художніх картин), які беруть участь у конвективному тепломасообміні з середовищем, яке їх оточує (приміщення, де розміщені музейні експонати); до складу останнього входять також системи штучного клімату музейних приміщень і потік відвідувачів музею, які знаходяться в цьому приміщенні на даний момент часу. Обґрунтуванням для подібних досліджень є теорема Такенса. Хаотичність досліджуваної динамічної системи, що задана часовими реалізаціями, встановлена за допомогою показника Ляпунова. Оцінка стійкості стану оцінювалася фрактальною розмірністю Хаусдорфа та індексом фрактальності. Візуальна оцінка часового ряду проводилася за допомогою процедури відновлення фазових траєкторій. У результаті аналізу фазових точок фазового простору виявлений розщеплений атрактор, що дає можливість говорити про його біфуркацію. The fractal analysis of long-term series of parameters of colloidal capillary-porous bodies in conditions of heat and mass transfer to the environment and the resulting deformation process are presented. A fractal estimation of relevant statistical information on the moisture content, temperature and deformation of the above bodies is carried out. The algorithm for calculating the Hurst exponent is based on the R/S analysis. On the basis of the methodology for pre- predictive fractal analysis of time series (based on the sequential R/S analysis), the level of persistence is determined and the parameters (average values) of aperiodic cycles of time series are calculated. Based on smoothing of V-statistics using the ordinary moving averages and Kaufman’s adaptive moving average, the criterion for determining the average length of periodic and aperiodic cycles is proposed. The procedure of qualitative analysis of time series for which the hypothesis about the presence of a trend is not confirmed, using methods of nonlinear dynamics and chaos theory is also proposed. The real time series representative of the heat and mass transfer parameters (temperature, moisture content), stress and deformation in colloidal capillary-porous bodies (model of artistic paintings) involved in convective heat and mass transfer to their environment (premises where the museum exhibition is located) are examined; the latter also includes the artificial climate systems for museum premises and the museum visitors flow being present in this area at this time. Tuckens’s theorem is the support for such studies. The chaotic nature of the dynamical system under study, as prescribed by the time realizations, is determined with Liapunov exponent. The estimation of the persistence was evaluated using Hausdorff fractal dimension and fractal index. The visual estimation of time series was carried out using procedure for the reconstruction of phase trajectories. As a result of the phase area’s phase points analysis, a split attractor is discovered allowing to suppose its bifurcation.Документ Порівняльний ексергетичний аналіз пристроїв із створення мікроклімату офісних приміщень(КНУБА, 2019) Задоянний, Олександр Васильович; Товстограй, О. О.Завдяки сучасним термодинамічним методам дослідження технічних систем із застосуванням ексергетичного аналізу стає можливою коректна оцінка показників енергоощадності систем кондиціонування повітря. У даній роботі подано результати апробації методології визначення ексергетичної ефективності двох схемних рішень систем кондиціонування повітря для схожих за тепловологісною характеристикою приміщень. Метою роботи було отримання коректної порівняльної оцінки відносних і абсолютних показників споживання всіх видів енергії, притаманних системам кондиціонування повітря. Для порівняння було взято системи "чилер-фанкойл" та "чилер-радіаційна панель" у межах офісного приміщення. Було складено термодинамічні схеми пристроїв, визначено й обчислено основні ексергетичні вхідні й вихідні потоки обох схемних рішень, складено відповідні балансові рівняння, визначено на їхній підставі "корисні" й "витратні" ексергетичні потоки, підраховано значення ексергетичних потоків для теплого й холодного розрахункових періодів, деструкцій ексергії та ексергетичні коефіцієнти корисної дії. Результати розрахунків ексергетичних потоків і порівняльний аналіз показали певну перевагу схеми "чилер-радіаційна панель" для теплого періоду, а для схеми "чилер-фанкойл" – не суттєву – для холодного. Результати розрахунків доводять достатню коректність застосованої методології та її подальшу перспективність в оцінці показників енергоощадності систем кондиціонування повітря та їхніх окремих елементів. Thanks to modern thermodynamic methods of researching technical systems using exergy analysis, it becomes possible to correctly estimate the energy efficiency indicators of air conditioning systems. This paper presents the results of testing the methodology for determining the exergy efficiency of two solutions for air conditioning systems of rooms with the same thermal and humidity characteristics. The exergy analysis was conducted for two options for the calculation of "useful" flows. In the first analysis, exergy flows was taken into account, which are common to both devices – flows of Inlet air. In the second variant, for the "radiation panel" radiation beam exergy flows are taken into account. The aim of the work was to obtain a correct comparative assessment of the relative and absolute indicators of the consumption of all types of energy inherent in air conditioning systems. For comparison, the systems “chiller-fan-coil” and “chiller-radiation panel” were taken within the office premises. The thermodynamic schemes of the devices were compared, the main exergy input and output flows of both circuit solutions were determined and calculated, the corresponding balance equations were written, the "useful" and "consumable" exergy flows were determined based on them, the values of exergy flows for warm and cold calculation periods, exergy destruction and exergy efficiencies were calculated. The results of exergy flow calculations and comparative analysis showed a significant advantage of the “chiller-radiation panel” scheme for the warm period, and for the “chiller-fan coil” scheme – small advantage for the cold period. The results of the calculations show sufficient correctness of the applied methodology and its further perspective in assessing the indicators of energy saving of air conditioning systems and their individual elements. In the future works, the results of a comparative analysis of these devices with exergy economic indicators will be presented.