Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності систем штучного мікроклімату тваринницьких будівель. Встановлено, що підвищена енерговитратність існуючих систем зумовлена недосконалістю їх структурної організації та некоректністю математичного моделювання. Запропоновані нові способи структурної побудови систем і розроблені дво- і триступеневі безпаливні системи з узгодженим характером енергетичних зв'язків. Теоретично обгрунтована і експериментально підтверджена їх висока ефективність, яка більш ніж удвічі перевищує існуючі енергозберігаючі рішення.

  Скачати повний текст

Розроблено та розвинено систему математичних моделей і методик для створення, аналізу й удосконалення систем газового променевого опалення приміщень виробничих будівель. Розроблено систему такого опалення, що має певні конструктивні особливості, які впливають на її ефективність. Створено математичну модель системи газового променево-панельного опалення приміщень. Розроблено методику розрахунку такої системи для виробничого приміщення. Запропоновано рекомендації щодо вдосконалення системи променевого опалення. Одержано залежність для розрахунку температурного режиму відкритого (напіввідкритого) майданчика за умов газового променевого опалення. Застосування розроблених методик і рекомендацій дозволяють вирішувати певні завдання під час проектування й удосконалення системи газового променевого опалення.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель для визначення ефективності пилоочищення вентвикидів котлоагрегатів у горизонтальних електрофільтрах, комплексно враховуючи вплив інерційних, гравітаційних, дифузійних і електричних сил, а також для з'ясування індивідуальних властивостей матеріалу пилу та розробки конструкції апаратів. Аналітично враховано вплив кондиціювання газів на ефективність їх очищення в електрофільтрах, наведено залежність питомого електричного опору пилу від температури та вологості газового потоку. Теоретично (з урахуванням накладення електричних полів) доведено вплив типу коронуючих електродів (КЕ) на ефективність очищення вентвикидів котлоагрегатів у електрофільтрах. Встановлено закономірності зарядження часток в електричному полі нерівномірної напруженості, для чого складено та розв'язано диференційне рівняння, що відображає залежність поточного заряду часток від часу їх переміщення в міжелектродному просторі електрофільтра.

  Скачати повний текст

Розроблено засоби удосконалення аеродинамічних характеристик складних вентиляційних систем. Запропоновано оригінальні схеми вентиляційних установок, які передбачають використання струминних дефлекторних елементів як регулювальних органів. Наведено математичну модель розрахунку аеродинамічних характеристик цих елементів. З використанням методу статичної декомпозиції одержано узагальнену математичну моодель аеродинамічних характеристик складної вентиляційної системи. Розроблено прикладну ("VENT-OPTIMA") для визначення її оптимальних параметрів. Завдяки ортогональному плануванню експериментів визначено зв'язок між коефіцієнтом гідравлічного опору струминного регулювального елемента та його геометричними параметрами. Розглянуто способи регулювання продуктивності вентиляційних установок. Визначено область ефективного використання байпасного способу регулювання. Розглянуто питання використання ежекційних пристроїв з метою поліпшення економічних характеристик вентиляційних систем. Запропоновано критерій оптимізації економічних характеристик складних систем вентиляції, який враховує аеродинамічні та вартісні характеристики системи.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено актуальним питанням охорони навколишнього середовища. Розроблено теоретичні основи проектування вихрових комбінованих пилоуловлювачів: першого ступеня пилоуловлювання у взаємодіючих закручених потоках, другого ступеня - у дрібнозернистому фільтрі. Запропоновано і випробувано за промислових умов конструкцію компактного вихрового пилоуловлювача, що забезпечує відцентрову, інерційну сепарацію й уловлювання пилу у дрібнозернистому фільтрі, а також може бути використана для очищення газів на підприємствах теплоенергетичного комплексу, хімічної, металургійної, харчової промисловості та виробництва будівельних матеріалів.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання забезпечення високоефективними апаратами очистки повітря від пилу різних галузей промисловості з метою доведення шкідливих викидів їх до санітарно-гігієнічних норм і повернення продуктів вловлення назад у виробництво. Обгрунтовано математичну модель робочого процесу руху частинок у різних зонах пиловловлювача, розроблено основи теорії розділення гетерогенних систем шляхом руйнування турбулентних вихорів. Визначено математичну модель системи "пиловловлювач - пилоповітряна суміш", яка дозволила встановити аналітичні залежності для оцінки опору на всіх ділянках руху пилоповітряної суміші. Розвинуто нові напрямки створення апаратів пилоочистки, що базуються на використанні дії відцентрово-інерційних сил, акустичних, магнітних і магніто-акустичних полів. Розглянуто питання теоретичних та експериментальних досліджень принципово нових апаратів, наведено класифікацію їх конструкцій, захищених охоронними документами. Встановлено, що застосування запропонованих пиловловлювачів, дозволяє реалізувати єдиний підхід до підбору їх з урахуванням специфіки кожного конкретного виробництва, визначити область раціонального використання кожного типу апаратів, значно підвищити ефективність пиловловлення, систематизувати і розробити конструктивні схеми принципово нових пиловловлювачів з багатоступеневою системою очистки.

  Скачати повний текст

Виявлено основні тенденції розвитку сонячної енергетики стосовно розв'язання задач теплопостачання та охоложення. Розроблено основні вимоги для сучасних сонячних систем та нові рішення для геліосистем (ГС) з плоскими сонячними колекторами (СК) з урахуванням мінімізації енерговитрат й екологічно шкідливих наслідків їх практичного застосування. Розроблено математичну модель термосифонної сонячної системи ГС. Проведено обгрунтування квазістаціонарності режиму теплообміну для колектора, трубопроводів, а також для характеру ламінарної течії рідини у замкненому гідравлічному контурі ГС. Наведено алгоритм розрахунку густини сонячної енергії, яка припадає на одиницю площі похилого колектора для будь-якого його розташування на Земній поверхні (розрахунки проведено у середовищі математичного пакета Matlab). Запропоновано методику розрахунку оптимального нахилу плоского СК щодо горизонту залежно від широти місця, за якого поглинювана сумарна енергія має максимальне значення. Виконано експериментальні дослідження натурних зразків плоских СК на полігоні. Розроблено схемні рішення та принципи інженерного оформлення ГС і сонячних водоаміачних холодильних систем, а також повномасштабні пілотні установки сонячного нагрівання та охолодження (систем теплопостачання в Україні, холодильних в Алжирі), що підтвердили високі характеристики створених систем.

  Скачати повний текст

З метою зниження енергетичних витрат під час опалення виробничих приміщень газовими трубчастими інфрачервоними нагрівачами удосконалено їх конструкції та методики розрахунку. Уперше для таких систем опалення досліджено характер зміни параметрів мікроклімату у робочій зоні опалювального приміщення, розроблено більш досконалі, у порівнянні з існуючими, фізичну та математичну моделі теплового режиму. Науково обгрунтовано й експериментально перевірено методику розрахунку систем опалення трубчастими інфрачервоними нагрівачами, що дозволяють забезпечувати у приміщенні комфортні параметри мікроклімату відповідно до вимог ДСТ 12.1.005-88 за мінімальних енерговитрат, розроблено удосконалений трубчастий нагрівач. Результати наукового дослідження впроваджено у ВАТ "Харківгаз" у процесі розробки проекту опалення Безлюдівської авторемонтної майстерні у Харкові.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально обгрунтовано доцільність застосування циклонів з перфорованою вихлопною трубою, що дозволяє збільшити ефективність апарата та знизити його аеродинамічний опір. Запропоновано метод організації потоків у циклоні, що дозволяє зменшити вплив радіального стоку на ефективність очищення газопилового потоку. Розроблено математичну модель пиловловлення у різних зонах циклонів, яка враховує вплив радіального стоку на сепарацію пилових частинок.

  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

Розглянуто питання розвитку наукових та інженерних основ створення альтернативних систем кондиціонування повітря з використанням методів випарного охолодження. Описано випарні охолодники непрямого типу (НВО), у яких охолодження повітря відбувається без прямого контакту з водою. Розроблено НВО на базі апаратів плівкового типу з багатоканальною структурою насадки та роздільним рухом потоків газу та рідини, а також регулярною шорсткістю поверхні, як метод інтенсифікації тепломасообміну. Проведено моделювання процесів сумісного тепломасопереносу у НВО з урахуванням термічних опорів потоків газу та рідини, особливостей течії рідинної плівки на поверхнях із регулярною шорсткістю поверхні, характеру розподілу сухих і змочених ділянок поверхні насадження. Одержано залежності, що забезпечують розрахунок і проектування охолодників. Розглянуто умови роботи випарних охолодників прямого та непрямого типів, комбінованих і багатоступеневих. Відзначено, що створення випарно-парокомпресійних систем допомагає "включити" випарний охолодник на високому температурному рівні, проаналізовано ефективність використання допоміжного повітряного потоку для обдування конденсатора холодильної машини, зниження витрати води на підживлення замість випаруваної у НВО. Доведено, що за відносної вологості 35 - 45 % витрати на випарювання компенсуються повністю.

  Скачати повний текст

Розроблено концепцію використання опалювально-вентиляційних систем (ОВС) з підвищеною ефективністю та надійністю та наукові основи аеродинамічного розрахунку систем, у яких зміна витрати та температури повітря виконується використанням вихрової та струминної техніки. Встановлено математичну модель аеродинамічних характеристик ОВС з урахуванням процесів перемішування, обгрунтовано метод інтегрування математичної моделі. Одержано критерій використання витисняючої вентиляції. Визначено шляхи вирішення проблеми підвищення техніко-економічної ефективності промислових ОВС за рахунок створення економічних струминних пристроїв без рухливих механічних частин як приладів зміни витрати робочого середовища. Вдосконалено теоретичні дослідження робочих процесів у струминних пристроях. Висвітлено вплив особливостей геометрії проточної частини на аеродинамічні характеристики. Вперше досліджено вплив способів і методів утворення параметрів мікроклімату приміщень на ефективність роботи ОВС, визначено області раціонального використання різних законів зміни витрати робочого середовища.

  Скачати повний текст

Розроблено та апробовано адекватні математичні моделі течії газу та рідини з застосуванням різних моделей турбулентності, прикладні програми ("Fluid", "Gas 1", "Gas 2") розрахунку характеристик вентиляційного процесу підколекторного простору систем водовідведення. Встановлено залежності дифузійних процесів примісного газу у підколекторнім просторі, запропоновано розрахункові залежності довжини ділянки колектора з антикорозійним захистом та умови виникнення вибухонебезпечних концентрацій газів.

  Скачати повний текст

Досліджено актуальну проблему очищення повітря системи вентиляції від композиційних домішок (КД). Розроблено й апробовано нову конструкцію установки, яка ефективно очищає повітря від КД мікроорганічного походження. Показано, що за умов застосування для очищення повітря від КД секції надвисокочастотної інактивації композиційних домішок (НВЧІМ) та фільтру з активованого вуглецевого матеріалу досягається ефективність не менше 99,9 %. Експериментально визначено залежності ефективності інактивації в НВЧІМ від коливальної потужності НВЧІМ, швидкості повітря та початкової концентрації КД. Встановлено ефективність очищення повітря за допомогою фільтра з активованого вуглецевого матеріалу. Виявлено, що ефективність уловлювання колонієтвірних одиниць складає 80 % частинок, не інактивованих в НВЧІМ.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційно-вимірювальні системи (ІВС) теплопостачання житлових будинків (ТЖБ). Проаналізовано існуючі методи побудови ІВС обліку тепловитрат його мешканцями. Запропоновано нові математичні моделі системи опалення будинку як об'єкта вимірювання, сенсора теплового потоку як квартирного теплолічильника-розподілювача, що дозволяє вимірювати тепловіддачу опалювальних приладів і вимірювального каналу ІВС теплопостачання багатоквартирних житлових будинків. Досліджено метрологічні характеристики вимірювального каналу ІВС теплопостачання житлових будинків, запропоновано методику дослідження його похибок. Наведено алгоритм контролю даних, що надходять від сенсорів теплового потоку. Розроблено структуру ІВС ТЖБ і програмне забезпечення для неї, а також методику експериментального дослідження інформативних параметрів опалювальних приладів та систему для дослідження теплолічильників-розподілювачів.

  Скачати повний текст

Розроблено науково-технічні засади раціонального використання комбінованих систем промислового й індивідуального теплопостачання. На підставлі аналізу теоретичних і експериментальних даних розроблено методику оцінки енергетичної ефективності комбінованих систем теплопостачання з урахуванням конструктивних, схемних рішень і режимів роботи. Створено наукові засади раціонального вибору схем і параметрів даних систем, виявлено раціональні умови їх експлуатації. Встановлено техніко-економічні й екологічні показники комбінованих систем промислового й індивідуального теплопостачання на базі вторинних та альтернативних джерел енергії. Проведено оцінку енергетичної ефективності сучасних технологій комбінованого виробництва тепла й електроенергії, виявлено резерви енергоощадження, які містяться в утилізації вторинних джерел енергії. Розроблено теоретичні засади взаємодії теплофікаційної системи з системою опалення та гарячого водопостачання, математичні моделі температурних режимів, проаналізовано результати числового моделювання. Запропоновано технологію підвищення теплової ефективності теплофікаційної установки за рахунок утилізації скидної теплоти.

  Скачати повний текст

Вперше для замкненої системи опалення та вентиляції теплиць розроблено технологічні засади автоматизації тепломасо- та газообмінних процесів.

  Скачати повний текст

Розроблено основні вимоги до нових систем і принципи їх побудови. Для блоку випарного охолодження використано охолоджувачі непрямого типу (НВО), виконані за сполученою схемою у вигляді багатоканальної насадки з змінними "вологими" і "сухими" каналами. Як оптимальні для альтернативних систем визначено тепломасообмінні апарати плівкового типу з поперечноструминною схемою взаємодії робочих потоків. Змодельовано робочі процеси в альтернативних системах. Зазначено, що система СОТ РЕА стійко забезпечує підтримку необхідного температурно-вологісного режиму безвідмовної експлуатації РЕА. Розроблені системи забезпечують зниження енерговитрат, у порівнянні з існуючими парокомпресійними системами, на 30 - 40 % і екологічну чистоту застосовуваних технологічних рішень.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано доцільність відведення твердих часток у закрученій течії, які під дією відцентрової сили потрапляють до корпусу апарата крізь щільові отвори, що дає змогу використовувати прямоточну схему руху закрученої газової течії, знижує опір апарата та зменшує знос корпусу. Запропоновано новий метод сепарації часток у прямоточному циклоні шляхом безпосереднього відведення твердих часток, що потрапляють на внутрішню стінку циклону крізь щілини. Розроблено та досліджено нові схеми конструкцій апаратів для очищення газових викидів. Наведено результати експериментальних досліджень прямоточних циклонів. На підставі теоретичного аналізу та експериментальних досліджень розроблено метод розрахунку прямоточного циклона з периферійним відведенням часток крізь щільові отвори.

  Скачати повний текст

На підставі аналізу фізичних процесів, які відбуваються під час тепловологісної обробки повітря у запропонованих двоступеневих непрямих випарних повітроохолоджувачах (НВП) одержано аналітичні залежності для розрахунку кінцевих параметрів повітря даних НВП, а також нові дані щодо оптимальних режимів роботи НВП за умов зниженого тиску повітря. Досліджено сумісну роботу НВП з осушувачами повітря, що діють на основі сорбентів, розроблених у ІТТФ НАНУ та виявлено характер впливу попереднього осушення повітря на холодопродуктивність НВП. Наведено ефективні схеми кондиціювання повітря з використанням НВП. Уперше розроблено теплотехнології підготовки вентилюючого повітря для гіпобаричного сховища сільськогосподарської продукції з використанням НВП. Запропоновано принципово нові способи одержання прісної води з вологого атмосферного повітря, що передбачають застосування НВП.

  Скачати повний текст