Дисертацію присвячено розробці матеріалів, технології та обладнання для плазмового наплавлення з аксиальним подаванням порошкового дроту для виготовлення прес-форм скляних ізоляторів та інших виробів. Розроблено нову технологію із подвійним додатковим підігрівом дроту за рахунок збільшення вильоту і плазмової дуги. Проведено дослідження з метою підвищення ефективності плазмового наплавлення, забезпечення заданих властивостей шляхом розробки нових складів порошкових дротів. Визначено діапазон оптимальних режимів та вимог до плазмотронів і джерел живлення. Висвітлено процес нагріву електродного дроту, що подається через внутрішню порожнину неплавкого електрода, за віссю плазмової дуги, виділено чотири дільниці надходження тепла. Доведено, що теплові потоки в оболонку дроту найбільш великі на дільницях каналу сопла та видимого вильоту. Теплота від оболонки передається серцевині, компоненти якої підібрано з урахуванням можливих реакцій за достатньо високих температур. У відповідних режимах горіння дуг, значна частина окислів відшлаковується всередині порошкового дроту до його плавлення, що сприятливо відбивається на якості наплавленого металу. Основні результати роботи запроваджено під час наплавлення ряду деталей та інструментів, що працюють в агресивному середовищі та перемінних термічних циклах.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням економії паливно-енергетичних ресурсів у системах централізованого постачання. Запропоновано нову схему двохпозиційного регулювання відпуску теплоти в індивідуальних теплових пунктах опалюваних будівель, яка дозволяє одержувати економію теплоти в системах теплопостачання, прямо пропорційну кількості автоматизованих теплових пунктів. Для підвищення точності оперативного управління нестаціонарним тепловим режимом опалюваних будівель розроблема математична модель, яка дозволяє одержувати високу точність та швидкість розрахунку регулюючого впливу завдяки цифрово-аналітичному рішенню. Її коректність підтверджена натурним експериментом. Запропонована математична модель, використана при реконструкції теплових мереж мікрорайону Раковка М. Кременчука.

  Скачати повний текст

У дисертації пропонуються нові інформаційні технології управління складними опалювальними системами (ОС) за умов змінного споживання теплоти. Розроблено спеціальну структуру математичних моделей процесів, що відбуваються у системі теплопостачання. Задача оптимального управління ОС реалізується у режимі реального часу, що дозволяє оптимально розподілити теплове навантаження поміж опалювальними котельними; оптимально розподілити розходи теплоносія у елементах ОС; встановити оптимальний склад працюючих котлів у кожній з опалювальних котельних та оптимальний розподіл навантаження поміж цими котлами. Оптимальне управління ОС у режимі реального часу відбувається за допомогою програмного експериментально-обчислювального комплексу (ПЕОК), адаптованого до IBM PC/AT, а у відсутності комп'ютерного забезпечення - за допомогою спеціально розробленого пакету технологічних карт.

  Скачати повний текст

В роботі наведені результати визначення величини споживання теплоти при різних режимах відпускання і неповній забезпеченості споживачів приладами обліку теплової енергії. Отримані залежності для визначення розрахункових теплових навантажень в умовах, які відрізняються від прийнятих для центрального регулювання відпуску теплоти, при відключенні систем вентиляції, а також при зміні площі поверхні нагріву опалювальних приладів системи опалення. Розроблена методика коректування величини відпуску теплоти на централізоване гаряче водопостачання при відсутності у споживачів приладів обліку. У результаті аналізу впливу визначальних факторів на велечину витікання теплоносія із водяних теплових мереж отримані відповідні розрахункові залежності.

  Скачати повний текст

Встановлено, що при індивідуальному теплопостачанні ефективність використання палива набагато вище, ніж у централізованих системах теплопостачання. Теоретично й експериментально обгрунтована індивідуальна система опалення для багатоповерхових будинків, що базується на принципі природної циркуляції зі створенням рушійного напору в піднімальному стояку (парліфті) за рахунок забезпечення адіабатних умов закипання в ньому. Теоретично отримана й експериментально перевірена залежність для розрахунку дійсного об'ємного пароутримання двофазного потоку, необхідного для визначення термогідродинамічного напору контуру. Створена інженерна методика проектування і розроблена промислова установка індивідуальної системи опалення з природною циркуляцією теплоносія і природною тягою димових газів. Коефіцієнт корисного використання теплоти газоподібного палива цієї установки перевищує 80%. Запропонована індивідуальна система опалення знижує рівень забруднення повітряного басейну в порівнянні з централізованими котельнями.

  Скачати повний текст

Містяться результати дослідження характеру взаємодії компонентів сплавів потрійних металічних систем Gd-Al-Ga, Gd-Ge-Ga і Gd-Si-Ga методом рентгенівського аналізу і методом високотемпературної калориметрії. Вперше побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем Gd-Al-Ga, Gd-Si-Ga (1073 K) та Gd-Ge-Ga (673 і 1073 К). Встановлено існування 11 нових потрійних інтерметалідів. Для 6-ти потрійних сполук досліджених систем і 4-ох германідів гадолінію вивчена кристалічна структура. Вперше встановлена концентраційна залежність ентальпій змішування потрійних розплавів Gd-Al-Ga (1759 К), Gd-Ge-Ga (1758 K), Gd-Si-Ga (1750 K), включаючи ентальпії змішування бінарних систем Gd-Ga (1759 K), Gd-Al (1770 K), Si-Ga (1776 K). Для системи Gd-Si (1760 K) суттєво розширено концентраційний інтервал досліджень теплот змішування. З використанням моделі "оточеного атома" розраховано теплоти змішування в усьому інтервалі концентрації для досліджених подвійних і потрійних систем. Встановлено кореляцію між ентальпіями змішування в розплавах подвійних систем та відповідними діаграмами стану. Показано, що характер взаємодії компонентів потрійних сплавів систем Gd-Al(Ge,Si)-Ga як твердих, так і рідких визначається фізико-хімічними властивостями відповідних граничних систем з гадолінієм.

  Скачати повний текст

Досліджено теплозахисні властивості ізоляційних огороджень теплогенеруючого та транспортного обладнання у системі теплових мереж, а також підвищення ефективності огороджень. Розроблено методики та апаратуру для визначення теплофізичних характеристик (ТФХ) ізоляційних матеріалів, а також локальних теплових потоків з поверхні огороджень. Визначено температурні та вологісні залежності основних ТФХ перспективних пінопластів. Тепловтрати від теплотрас безканального прокладання за екстремальних умов циклічного заморожування грунту визначено на промисловому макеті та натурних ділянках теплової мережі. Проведено багаторічний теплометричний моніторинг траси канального (лоткового) прокладання теплотрас. Досліджено тепловтрати основних типів водогрійних котлів, уточнено статті теплового балансу, узагальнено частки енергії палива, що йдеться на витрати теплоти через огородження котлів. З'ясовано ефективність заміни обмурку котлів на шамотно-волокнисті плити. Розроблено та впроваджено рекомендації щодо зменшення тепловтрат.

  Скачати повний текст

Розглянуто процес раціонального управління опалювальною системою, що включає в себе опалювальну котельну, магістральний теплопровід та теплорозподільчу станцію. Під час теплопостачання оптимізуються процес вмикання та вимикання окремих опалювальних котлів, температура і розхід теплоносія у тепловій мережі. Для залежної системи теплопостачання обирається місце підмішування теплоносія, для незалежної - оптимальне положення пластинчатих теплообмінників. Задачу раціонального управління опалювальною системою реалізовано із застосуванням методів нелінійного математичного програмування. Оптимальне управління опалювальною системою у режимі реального часу здійснюється за допомогою спеціально розробленого програмного комплексу, адаптованого до IBM PC/AT, а у відсутності комп'ютерного забезпечення - за допомогою пакета технологічних карт.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему підвищення ефективності процесів конвективного теплообміну, які здійснюються у термоагрегатах під час виробництва ковбасних виробів, а також вплив конструктивних особливостей робочих органів термоагрегату на якість та аеродинаміку робочого середовища у його об'ємі. Виявлено, що для ефективного процесу термообробки характерні рівнозначність та симетричність підведення теплоти до ковбасних виробів. В умовах рециркуляції дані показники здійснюються розподілом потоків робочого середовища, яке надходить до об'єму термокамери, на основні та супутні. Для опису процесу, що забезпечує якість продукту на етапі термообробки, отримано критеріальне рівняння. З використанням отриманих залежностей створено термоагрегати раціональної конструкції різної місткості та функціональних можливостей, за допомогою яких здійснюються ефективні процеси підведення теплоти до ковбасних виробів, що забезпечують якість продукту, екологічну безпеку довкілля, економію енергоресурсів та зниження трудозатрат.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розрахунковому дослідженню взаємопов'язаних процесів термодинаміки, теплообміну та гідродинаміки, які в своїй сукупності створюють теоретичну базу проектування спеціалізованих теплонасосних установок (ТНУ) для теплопостачання за умов використання різних низькопотенціальних джерел теплоти. Проведено експериментальне дослідження роботи конденсаторів у разі використання різних схем нагріву води, запропоновано нове схемне рішення для бака-конденсатора, яке підвищує ефективність ТНУ за рахунок управління стратифікацією температури води в баку-конденсаторі. Розроблено методику розрахунку теплообміну в системі грунт - випарник, в якій враховано динаміку змінення температури грунту на різних глибинах протягом року.

  Скачати повний текст

На основі фізико-хімічного підходу вирішено проблему використання техногенних продуктів металургії (шлаку металевого марганцю, пилу газоочищення виробництва феросицилію, гранульованого шлаку від виплавки силікомарганцю) як компонентів жаростійкого штучного каменю та універсального конструкційно-теплоізоляційного матеріалу з високими експлуатаційними властивостями на його основі, розширення сировинної бази будівельних матеріалів. Розглянуто властивості техногенних продуктів металургії, розроблено раціональні склади штучного каменю та композицій на його основі, до складу яких входить гранульований шлак від виплавки силікомарганцю. Досліджено фізико-механічні та теплотехнічні властивості розробленого жаростійкого конструкційно-теплоізоляційного матеріалу.

  Скачати повний текст

Досліджено питання інтенсифікації теплообміну нагрівача у вертикальному каналі за умов термогравітаційної конвекції з метою розробки опалювальних конвекторів з підвищеними теплотехнічними і санітарно-гігієнічними показниками. Розроблено методики розрахунку опалювальних конвекторів з кожухами, наведено ряд типорозмірів опалювальних електроконвекторів.

  Скачати повний текст

Проведено термодинамічні дослідження енергетичних установок з повним уловлюванням вуглекислоти, утвореної внаслідок спалення органічного палива. Розглянуто газотурбінні та парогазові установки. Одержано значення коефіцієнта корисної дії (ККД) схем за різноманітними параметрами робочого тіла перед газовою турбіною і показники внутрішнього відносного ККД газової турбіни. Розглянуто вплив на ККД установки відносних витрат тиску на гідравлічні опори в елементах схеми та витрат енергії для одержання кисню, а також вплив промохолодження у процесі стиснення робочого тіла і проміжного підводу теплоти у разі розширення. Вперше доведено, що схеми енергоустановок з повним уловлюванням утвореної вуглекислоти не поступаються за ККД найбільш сучасним схемам парогазових установок.

  Скачати повний текст

За результатами математичного моделювання визначено закономірності протікання тепломасообмінних процесів за умов застосування порошкових дротів і алюмінієвої катанки у період аргонного продування у сталерозливному ковші під час позапічної доводки металу. Метод розрахунку розроблено з врахуванням взаємовпливу процесів просторового переміщення дроту під дією гідродинаміки розплаву та його плавлення з подальшим усередненням розплавленої домішки в об'ємі ковшової ванни. Розроблено та підтверджено експериментально раціональні режими обробки розплавів порошковим дротом із силікокальцієм і алюмінієвою катанкою, що забезпечують зниження кількості домішки на обробку, зменшення тривалості аргонного продування та підвищення однорідності розподілу введеної домішки в об'ємі ковша.

  Скачати повний текст

Досліджено питання розрахунку нестаціонарних полів температури, вологовмісту та надмірного тиску в харчовій сировині під час сушіння на базі розв'язання системи рівнянь тепломасопереносу. Апробовано метод розв'язання системи рівнянь тепломасопереносу шляхом введення малого параметра та відповідного спрощення заданої системи. Встановлено, що запропонований підхід дає змогу розрахувати залежності основних параметрів процесу сушіння продуктів від часу. Наведено методику розрахунку темпу сушіння продуктів за конкретних умов підведення теплоти до продукту від сушильного агента. Основні результати дослідження знайшли промислове впровадження під час проектування удосконаленої установки для сушіння макаронних виробів.

  Скачати повний текст

На базі аналізу літературних джерел з використанням результатів теоретичних і експериментальних досліджень режимів твердіння, охолодження та нагрівання зливків і заготовок розроблено й удосконалено температурно-теплові режими полуменевих печей металургійного виробництва різноманітного конструктивного оформлення: рекуперативних нагрівальних колодязів, кільцевих і методичних печей. Сформульовано та розв'язано нелінійні задачі теплофізики і теплоенергетики металургійного виробництва: твердіння та охолодження блюмінгового зливка, нагрівання циліндричних і призматичних заготовок у полуменевих печах різноманітних конструкцій. У якості способів математичної реалізації задач використано метод еквівалентних джерел і метод комп'ютерного моделювання на базі абсолютно стійкої явної кінцево-різницевої схеми Дюфора - Франкела. Всі теоретичні розробки адаптовано до реальних теплотехнологічних умов і агрегатів, що підтверджує їх надійність для практичного застосування.

  Скачати повний текст

Розроблено та реалізовано чисельним засобом математичну модель теплового стану футеровки кисневого ковертера з урахуванням циклічності, виробітку, обшлакування, змін теплофізичних властивостей вогнетривів залежно від температури. Одержано динамічну картину розподілу температури, акумуляцію теплоти кладкою у період розігріву, продувки та в міжплавочний період, у тому числі у разі "замикання" горловини під час тривалого простою. Розрахунки підтверджено експериментально.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних і числових досліджень щодо твердіння безперервнолитих заготовок. На підставі теплотехнічних досліджень визначено чинники, що впливають на якість одержання безперервнолитих заготовок. Розроблено раціональну теплотехнологію одержання безперервнолитих заготовок з урахуванням термічних напружень. Запропоновано алгоритми розрахунків коефіцієнтів тепловіддачі конвекцією для зон повітряного охолодження і кристалізатора.

  Скачати повний текст

Створено робочий засіб вимірювання теплоти згоряння різних видів палива - кондуктивний ізоперіболічний бомбовий калориметр. У приладі використано термоелектричний біметалічний перетворювач теплового потоку у вигляді теплометричної оболонки. За допомогою розробленої математичної моделі досліджено динаміку теплових процесів у приладі та вплив нерівномірного розподілу температур у калориметричній бомбі на похибку вимірювань. Наведено критерії оптимізації. Розраховано параметри термоелектричного перетворювача. Розроблено експрес-метод вимірювання. Визначено та досліджено джерела основних похибок. Запропоновано три моделі калориметрів та дві моделі калориметричних бомб. Здійснено метрологічну атестацію та впровадження розроблених приладів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та досліджено відновлення кулачкових муфт, які використовуються у сільськогосподарських машинах, комбайнах, тракторах та обладнанні тваринницьких ферм, методом електроконтактного приварювання присадного матеріалу з одночасним формоутворювальним осаджуванням. За даною технологією здійснено компенсацію зношеного шару за рахунок перерозподілу металу в заданому профілі кулачка, збережено первинні властивості на його робочій поверхні. Теоретично обгрунтовано цикл відновлення кулачкових муфт розробленим методом. Оцінено розподіл теплоти між електродами у момент проходження зварювального та підігрівального імпульсів струму. Отримано рівняння теплового балансу для різних стадій відновлення деталі, завдяки чому оцінено значення величин зварювального та підігрівального струмів. Для здійснення технологічного процесу проведено модернізацію діючого зварювального обладнання, розроблено комплект нових вимірювальних приладів для контролю параметрів відновлення та оперативного регулювання процесу обробки. Детально розглянуто оптимальну конструкцію осаджувального електрода з виїмкою визначеної ширини та глибини на торцевій поверхні залежно від типорозміру кулачкової муфти, запропоновано матеріал і конструкцію формувальної насадки на електрод. Встановлено, що зазначена технологія не впливає на зміни структури робочої поверхні кулачка. Після обробки розподіл хімічних елементів і фазовий склад деформованої поверхні не змінюються.

  Скачати повний текст