Дисертація присвячена питанням проектування систем теплопостачання з плоскими сонячними колекторами. Розроблено нові методики розрахунку надходження тепла від системи теплопостачання при вимушеній та природній циркуляції теплоносія. Запропонована уточнена математична модель теплообміну у плоскому сонячному колекторі, яка враховує теплоємність та теплову провідність його елементів. Проведено обчислювальний експеримент. Показано, що теплоємність істотно впливає на швидкість прогрівання та значення температури теплоносія. Експериментально досліджено нестаціонарні теплові процеси, що протікають у плоскому сонячному колекторі та у системі теплопостачання з тепловим акумулятором і вільною конвекцією теплоносія. Запропоновано рекомендації по вибору раціональних параметрів систем попереднього нагрівання у парових та водогрійних котлах, установках нагрівання ванн з електролітом, охолодження та теплопостачання промислових об'єктів, що розташовані у різних регіонах України.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота містить нове рішення актуальної наукової та технічної задачі - встановлення механізму взаємодії водяних розчинів поверхнево-активних речовин (ПАР) з вугільною речовиною та розробка нового способу гідрообробки вугільних пластів з метою управління їх напружено-деформованим станом. Експериментальними дослідженнями встановлено, що дія на газонасичене вугілля водяного розчину ПАР під тиском більше 10 МПа призводить до проникнення газу, який міститься у внутрішньо-паровому об'ємі, в структуру вугільної речовини та збільшує сорбційну ємність вугілля у 1,4-1,6 рази. Молекули ПАР активно взаємодіють з сорбційними центрами вугільної речовини та створюють своєрідну "мозаїчну структуру", що призводить до інтенсивного падіння концентрації розчину. Виконані експерименти та наступний аналіз отриманих результатів дозволили розробити новий метод постадійної обробки вугільних пластів розчинами ПАР, експериментальна перевірка якого в шахтних умовах підтвердила обгрунтованість параметрів.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено з'ясуванню впливу операційних технологічних факторів на фізичні властивості тонких плівок монохалькогенідів свинцю, олова і твердих розчинів на їх основі: Pb_1-xSn_xTe, PbSe_1-xTe_x, Pb_1-xSn_xSe, (PbSe)_1-x(SnTe)_x і (PbTe)_1-x(SnSe)_x (вирощених з парової фази методом гарячої стінки). Одержані поліноміальні рівняння, побудовані технологічні діаграми і оптимізована технологія забезпечують умови вирощування тонкоплівкового матеріалу із наперед заданими властивостями. Процеси вирощування, радіаційної і термічної обробок епітаксійних плівок описано єдиною моделлю френкелівських пар і рівнянням неперервності для концентрації дефектів. На основі моделі існування виродженої області з n-типом на поверхні p-PbSe проведено розрахунок вольт-фазних характеристик діодів Шотткі.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено метод спалювання непроектного низькоякісного пиловугільного палива в парових котлах за триступеневою схемою для підвищення ефективності їх роботи, а також зниження викидів азоту в атмосферу. Встановлено, що зниження викидів оксидів азоту з димовими газами в атмосферу під час спалювання вугілля з додаванням природного газу за теплом до 20 % за умов навантаження, близького до номінального, становить близько 30 %, а зі зменшенням навантаження ефективність схеми знижується. Показано, що впровадження триступеневого спалювання палива на паровому котлі в регульованому діапазоні навантажень достатньо економічне і надійне. Досліджено вплив режимних параметрів котла, таких, як коефіцієнт надлишку повітря, паропродуктивність, подача третинного повітря на вихід оксидів азоту. Наведено методику і номограму розрахунку "паливних" оксидів азоту під час спалювання вугілля, а також методику визначення викидів оксидів азоту шляхом використання рівнянь у "малих відхиленнях". Наведено економічну оцінку "екологічного" режиму роботи котла ТП-92 за триступеневою схемою. Економічний ефект від впровадження триступеневого спалювання на даному котлі становить 151757 грн/рік.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням використання кавітаційних ефектів для інтенсифікації процесів очищення дифузійного соку на основі доповнення теоретичних уявлень та проведення експериментальних досліджень за лабораторних та промислових умов. Запропоновано математичні моделі створення поля кавітаційних бульбашок під час гідрадинамічної кавітації та динаміки парової бульбашки в потоці недогрітої рідини. Науково обгрунтовано використання кавітаційних ефектів під час вдування водяної пари в потік дифузійного соку для інтенсифікації процесів його очищення. Встановлено аналогічність впливу ефектів гідродинамічної та пароконденсаційної кавітації на технологічні характеристики соків цукрового виробництва. Розроблено способи очищення дифузійного соку, що базуються на його одночасному кавітаційному і хімічному обробленні та пароконденсаційній кавітаційній активації водно-вапняної суспензії. Запропоновано конструкцію відстійника для розділення суспензії на стадії очищення дифузійного соку. Наведено дані про ефективність розробок та їх впровадження в цукрову промисловість.

  Скачати повний текст

Експериментально визначено кількісні характеристики нестабільності теплового та температурного режимів експлуатації топкових екранів. Чисельними методами розв'язано задачу термонапруженого стану плавникової труби за умов пульсації сприйнятого теплового потоку. Розроблено методику розрахунку інтенсивності витрати ресурсу плавникових труб газощільного топкового екрана з урахуванням спільного впливу чинників повзучості, термічної втоми та корозії, а також методику оперативної діагностики умов експлуатації топкових екранів. Запропоновано методи керування режимами експлуатації топкових екранів з позиції їх надійності та довговічності.

  Скачати повний текст

Розроблено способи та удосконалено апарати промислової кристалізації цукристих речовин на основі доповнення теоретичних уявлень, а також проведено комплексні експериментальні дослідження процесів у апаратах та технологічних схемах кристалізації. Вперше розкрито причину асиметричного механізму рекристалізації під впливом парової фази на процес кристалізації цукру. Розроблено нові способи інтенсифікації кристалізації фруктози на основі використання додатка суміші гліцерину та АМГСК-100 до кристалізуючого утфелю та з використанням у якості затравки дрібної фракції кристалів фруктози. Запропоновано технологічний режим кристалізації цукрового утфелю останнього продукту, що включає його розбавлення у перемішувачах-кристалізаторах. Науково обгрунтовано використання рециркуляції продуктів у технологічних схемах кристалізації цукру. Розроблено універсальну модель багатоступеневої промислової кристалізації цукру та її програмне забезпечення щодо аналізу, прогнозування та оптимізації роботи продуктового виділення цукрового заводу. Отримано математичні рівняння взаємозв'язку кристалізації, теплообміну рециркуляції та конструкції апарата. Розроблено методику розрахунку секційних прямотечійно-рециркуляційних камер росту кристалів вакуум-апаратів безперервної дії. Запропоновано спосіб обробки цукрового утфелю у центрифугах.

  Скачати повний текст

Розроблено підхід до числового моделювання одночасних процесів нестаціонарної повзучості та континуального руйнування просторових тіл складної форми та їх систем з довільними граничними умовами на торцях у випадку нерівномірно розподілених у просторі силових навантажень. Отримано розв'язувальні співвідношення напіваналітичного методу скінченних елементів для неоднорідних кругових незамкнених просторових тіл. Наведено алгоритм розв'язання задач повзучості з урахуванням параметра пошкодженості матеріалу. Виконано його програмну реалізацію і апробацію на тестових прикладах. Запропоновано розв'язання практичних задач про деформування ротора парової турбіни та ялинкового з'єднання лопатки авіаційного газотурбінного двигуна.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію переробки викидних газів з підвищеним (40 - 95 %) вмістом оксиду вуглецю в синтез-газ на цинк-хромовому каталізаторі. Проведено теоретичні та експериментальні дослідження кінетики процесу та встановлено аналітичні залежності констант від температури. Експериментально доведено справедливість одержаних залежностей та їх придатність для теоретичних розрахунків процесу. Проведено лабораторні дослідження на модельному та реальному газах. Визначено оптимальні технологічні параметри процесу. Експериментально підтверджено працездатність цинк-хромового каталізатора за жорстких технологічних умов. Проведено апробацію одержаних результатів на пілотній установці. Уточнено оптимальні параметри процесу, які підтвердили результати теоретичних і лабораторних досліджень. Розроблено принципову технологічну схему дослідно-промислової установки конверсії феросплавного газу.

  Скачати повний текст

Створено методику розрахунків гідравлічних мереж колекторних систем підігрівників високого тиску у вигляді графів. Розроблено методику побудови двовимірного розподілу теплових характеристик (температур теплоносіїв і стінок труб, щільності теплового потоку) в зонах (ділянках) теплообмінників з одно- та багатоходовим перехресним плином за заданих граничних умов - вхідних, вихідних температурах теплоносіїв та умов III роду (тепловіддачі від стінок і до стінок труб). Отримано аналітичні залежності поправочних коефіцієнтів до середньологарифмічного температурного напору в теплообмінниках з одно- та багатоходовим перехресним плином теплоносіїв. Запропоновано методику оцінки ресурсу роботи поверхневих підігрівників, обумовленого ерозійно-корозійним зносом і пружно-пластичним станом ділянок змійовиків труб.

  Скачати повний текст

Визначено максимальний ресурс робочих лопаток зі сплавів ЖС6К, ВЖЛ-12У, ЕП-957ВД, ЗМІ-3У, які використовуються в газоперекачувальних установках. Розвинуто принципи прогнозування характеристик міцності та часу до руйнування, для чого температурні залежноті та феменологічну модель Работнова - Лєпіна використано в процесі розрахунку властивостей сплавів за умов дії сульфідно-окисної корозії. Показано, що прогноз до руйнування зразків і деталей із жароміцних сплавів можливий лише у разі введення у феноменологічне рівняння Работнова - Лєпіна додаткового корозійного фактора як складової сумарного накопичення пошкоджень зразків за умов комплексного впливу високотемпературного агресивного середовища, напружень (400 - 200 МПА) та пустотілих робочих лопаток після тривалої натурної роботи. Встановлено ресурс експлуатації лопаток у турбінах газоперекачувальних установок ГТК-101, ГТН-16.

  Скачати повний текст

Розроблено нелінійні математичні моделі електрогідравлічних слідкуючих приводів (ЕГСП) та його складових елементів, які дозволяють враховувати нелінійності різного типу: обмеження руху рухливих деталей, межі зміни робочих параметрів, зміну коефіцієнта гідравлічних витрат робочої рідини в щілинах керування золотникових пар, сухе тертя. Доведено перспективність побудови електрогідравлічних систем регулювання парових турбін на основі гідроагрегатів. Досліджено динамічні властивості ЕГСП з низьким та підвищеним (до 20 МПа) тиском подачі робочої рідини, а також електрогідравлічної системи регулювання парової турбіни з цим гідроприводом.

  Скачати повний текст

Розглянуто причини появи та механізми утворення зарядів у вологому паровому потоці та їх вплив на процеси конденсації у парових турбінах. Запропоновано методику та конструкції електричних зондів для вимірювання густини зарядів у рухомому вологому паровому потоці. Розглянуто методи та засоби керування густиною зарядів у вологому потоці. Наведено конструкції пристроїв, які дозволяють за рахунок електричного впливу на вологий паровий потік керувати процесами конденсації. Показано, що нейтралізація парового потоку за останнім ступенем турбіни знижує коефіцієнт повних втрат у вихлопному тракті на 10 - 12 % від вихідного значення, а додаткова електризація пари в зоні конденсатора збільшує вологість більше, ніж на 1 %.

  Скачати повний текст

Розроблено методи зменшення кислотоутворення в атмосфері великих промислових агломерацій у процесі експлуатації градирень на техногенно навантажених територіях. Досліджено процеси утворення газових і пароводяних викидів, здійснено фізико-математичне моделювання процесів кислотоутворення, а також розповсюдження та випадання на поверхню сірчатої та азотної кислоти. Розроблено параметри та конструктивні рішення щодо удосконалення охолоджувальних пристроїв існуючих систем зворотного водопостачання. Запропоновано показник екологічної небезпеки життєдіяльності на територіях, підлеглих впливу негативних чинників.

  Скачати повний текст

Встановлено механізми та фізико-хімічні характеристики суміщених процесів інтеркаляції (біінтеркаляції) металами та синтезу халькогенідів за участю хімічних транспортних реакцій (транспортувальний агент - йод) під час отримання порошків (монокристалів) інтеркалятів з вихідних елементів, а також з парової фази; впровадження молекулярного, атомарного водню (дейтерію), кисню з газової фази; диспергування до нанокристалічних розмірів з використанням процесів інтеркаляції, активованих ультразвуковою, електрохімічною діями. Вивчено структурні, фізичні та фізико-хімічні властивості нових інтеркальованих, нанокристалічних сполук.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Підвищено енергетичну ефективність і безпеку експлуатації систем суднового мікроклімату шляхом теплогідродинамічного удосконалення парових нагрівників повітря. Встановлено закономірності впливу часткових теплових навантажень і нерівномірного розподілу пари та повітря на параметри робочих процесів нагрівників. Доведено, що ступенева конденсація з проміжною сепарацією пари забезпечує збільшення густини теплового потоку на 20 - 30 % за рівномірного розподілу пари та повітря та на 30 - 40 % - за нерівномірного їх розподілу.

  Скачати повний текст