ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛОВ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ВЫЕМКАМИ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 1. – С. 7-17.
А.В. Щелчков, И.А. Попов, И.П. Габдрахманов, Д.В. Рыжков
e-mail: lexa_kzn@mail.ru, popov-igor-alex@yandex.ru, marsel3000@yandex.ru, dv-r@ya.ru
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева – КАИ
Ключевые слова: теплоотдача, гидросопротивление, режимы течения, интенсификация теплообмена, цилиндрические выемки.
Аннотация
Представлены результаты экспериментального исследования теплоотдачи и гидросопротивления в плоских каналах с односторонним нанесением цилиндрических выемок при ламинарном, переходном и турбулентном режимах течения теплоносителя. Показана возможность повышения интенсивности теплоотдачи до 36%. Результаты экспериментального исследования сопоставлены с результатами численных исследований С. А. Исаева. Показано хорошее согласование результатов экспериментальных и численных исследований.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
ТЕМПЕРАТУРНАЯ СТРАТИФИКАЦИЯ ГАЗОВ И ПРЯМОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С. 18-26.
А.А. Цынаева*, Е.А. Цынаева**
e-mail: a.tsinaeva@rambler.ru, tsinaeva-kate@rambler.ru
*Самарский государственный архитектурно-строительный университет
**Ульяновский государственный технический университет
Ключевые слова: газодинамическая температурная стратификация, вихревой эффект температурной стратификации, прямое преобразование энергии, эффект Пельтье, термоэлектрический генератор, исследование
Аннотация
В работе проведено исследование возможностей использования температурной стратификации газа для устройств прямого преобразования энергии. Рассмотрены преимущества и недостатки устройств температурной стратификации (вихревая труба Ранка-Хилша, труба температурной стратификации Леонтьева). Представлены данные экспериментальных исследований по располагаемому температурному перепаду в аппаратах температурной стратификации. Предложены устройства для прямого преобразования энергии на основе температурной стратификации (вихревой трубы и сверхзвуковой трубы температурной стратификации Леонтьева). Рассчитаны параметры работы предлагаемых термоэлектрических генераторов на базе температурной стратификации. Выявлено, что эффективность термоэлектрических генераторов на базе температурной стратификации определяется характеристиками работы вихревой трубы и трубы Леонтьева.
ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ТЕПЛОВЫХ СХЕМАХ ТЭС // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С.27-37.
В.И. Шарапов
e-mail: vlad-sharapov2008@yandex.ru
ФГБОУ ВПО Ульяновский государственный технический университет
Ключевые слова: тепловые электростанции, тепловые схемы, структурные и режимные изменения, энергетическая эффективность, методика оценки, выработка электроэнергии на тепловом потреблении.
Аннотация
Изложена методика расчета энергетической эффективности структурных и режимных изменений в тепловых схемах и технологиях работы тепловых электростанций. Показано, что критерием энергетической эффективности структурных и режимных изменений в тепловых схемах должна быть эффективность топливоиспользования, т.е. влияние вносимого усовершенствования на расход условного топлива на ТЭС. Отмечено, что оценка энергетической эффективности конкретного усовершенствования технологии работы ТЭС, в том числе и экспресс-оценка, должна основываться на ясных физических принципах, на понятной методике. В качестве основы методики расчета энергетической эффективности технологий работы ТЭС использован наиболее теоретически обоснованный «физический» метод распределения затрат топлива между выработкой тепловой и электрической энергии. Показано, что при оценке тепловой экономичности вносимых структурных и режимных изменений очень важен учет диспетчерского графика работы электростанции, т.е. фиксированность электрической нагрузки, либо возможность выдавать электрическую мощность в энергосистему. Предложено показатели энергетической эффективности рассчитывать преимущественно методом удельной выработки электроэнергии на тепловом потреб¬лении за счет отборов пара на подогрев теплоносителей в теп¬ловой схеме ТЭС. Особо отмечено, что при расчете энергетической эффективности структурных и режимных изменений, связанных с изменением выработки электроэнергии на тепловом потреблении и соответствующим изменением энтальпий и расходов пара отборов, обязателен учет изменения расхода пара и топлива на котлах. Рассмотрены варианты усовершенствований тепловой схемы турбоустановок ТЭС, связанных с изменением электрической мощности турбогенераторов, развиваемой на тепловом потреблении, и с внесением в тепловую схему дополнительных, ранее не использовавшихся потоков теплоты.
ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЕ
МОДЕЛИ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ В ЗАДАЧАХ МЕХАНИКИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. –С.38-46.
Н.В. Бойченко
e-mail: nataboi@ya.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: модель Gurson-Tvergaard-Needleman, вязкое разрушение, пористая среда.
Аннотация
В работе проведен обзор наиболее известных моделей поведения пористой среды. Показаны особенности применения модели Gurson-Tvergaard-Needleman к задачам механики разрушения.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ ЗОНЫ СЦЕПЛЕНИЯ ДЛЯ СТАЛИ 34Х1МФ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С.47-60.
А.В. Туманов
e-mail: tymanoff@rambler.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: модель зоны сцепления, моделирование роста трещины, метод конечных элементов.
Аннотация
В работе представлен численно-экспериментальный алгоритм определения параметров модели зоны сцепления в области вершины трещины. Определены параметры билинейной модели зоны сцепления для стали 34Х1МФ. На основе определенных параметров модели проведено численное моделирование развития трещины в компактном образце с V-образными боковым надрезом вдоль линии берегов трещины. Достигнута высокая степень корреляции эксперимента с численным моделированием роста трещины.
РАСЧЕТ ПЛАСТИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛАСТИНЕ С ПОВЕРХНОСТНОЙ ТРЕЩИНОЙ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ И ИЗГИБЕ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С. 61-73.
В.Н. Шлянников, Н.В.Бойченко, А.В.Туманов
e-mail: shlyannikov@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: пластический коэффициент интенсивности напряжений, In-интеграл, поверхностная трещина, стеснение, растяжение, изгиб
Аннотация
В данной работе проведено расчетно-экспериментальное исследование закономерностей развития полуэллиптических дефектов различной формы в плане при одноосном растяжении и трехточечном изгибе. Объектом исследования являлась пластина с центральной полуэллиптической трещиной для двух вариантов геометрии исходного надреза.
Получены распределения In-интеграла вдоль фронта трещины, которые положены в основу расчета пластического коэффициента интенсивности напряжений. Представлены распределения параметров стеснения по фронту полуэллиптической трещины с учетом вида нагружения. Предложено использование пластического коэффициента интенсивности напряжений Кр в качестве характеристики сопротивления разрушению для образцов с полуэллиптическими дефектами.
ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ, НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСТАНОВОК ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ РЕК, ЛЕСНОЙ БИОМАССЫ И ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С.74-87.
Э.Р. Ахметов, Р.А. Молчанова, Ш.З. Файрушин, И.Р. Байков
e-mail: eldar566@gmail.com, raisamolchanova@yandex.ru, fayrushins@gmail.com, hydrolyalya@mail.ru
ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, гидроэнергетика, ГЭС, биоэнергетика, ГТУ, биогаз.
Аннотация
В данной работе приводится оценка потенциалов и перспектив использования энергии потока рек, лесной биомассы и отходов животноводства на территории Республики Башкортостан.
Для этого был проведен качественный и количественный анализ потенциалов энергии рек, лесной биомассы и отходов животноводства и технико-экономическая оценка перспектив использования в РБ. Для проведения расчёта всех видов потенциалов гидроэнергетических ресурсов малых и средних рек следует проводить трудоемкие и долгосрочные исследования. Анализ топливной составляющей себестоимости теплоты древесины показал, что наиболее выгодно применение отходов лесозаготовки и лесопереработки в виде щепы. Для различных видов домашнего скота показано распределение максимального валового потенциала выхода метана.
МЕТОДЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С.88-97.
С.И. Исламова
e-mail: isvetulia@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: древесные отходы, биомасса, утилизация, термохимическая конверсия, пиролиз, газификация.
Аннотация
В работе рассмотрены перспективные методы термической переработки и утилизации древесных отходов на основе пиролиза и газификации. Дано описание процессов и используемого оборудования. Показана актуальность использования древесной биомассы в качестве альтернативного вида топлива для получения конечных продуктов, востребованных энергетической, химической и другими отраслями промышленности.
ГЕНЕРАТОРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ С ЖИДКОСТНОЙ КАМЕРОЙ СГОРАНИЯ В СИСТЕМАХ ДОБЫЧИ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С.98-111.
Я.И. Кравцов*, А.Ф. Садыков**, Е.А. Марфин*, А.А. Абдрашитов*, С.Я. Коханова***
e-mail: kravtsov-34@mail.ru, info@tatnii.ru, marfin_ea@mail.ru, abdary@mail.ru, skokhanova@yandex.ru
*Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук
**ОАО «Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения»
***ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ»
Ключевые слова: теплоноситель, камера сгорание, жидкое топливо, добыча нефти, термическое воздействие, скважина, пласт
Аннотация
Работа посвящена проблеме термического воздействия на нефтяные пласты и перспективе решения ее с помощью генераторов теплоносителей с жидкостными камерами сгорания. Показано, что такой подход позволяет создать мобильные и скважинные генераторы теплоносителя высокой производительности; создать на их основе генераторы новых видов рабочего тела для теплового, динамического и физико-химического воздействия на нефтяные пласты и процессы добычи нефти; повысить КПД генератора до 95-98% и устранить потери тепла при транспортировке теплоносителя в пласт. Предварительные экспериментальные данные подтверждают возможность создания и обеспечения соответствующих параметров генераторов на базе жидкостных камер сгорания.
ЭНЕРГО-РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ МАССИВНЫХ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ // Труды Академэнерго. -2015. -№ 2. – С.112-123.
А.М. Павленко, Б.О. Усенко, А.В. Кошлак
e-mail: am.pavlenko@i.ua, assistant_pntu@ukr.net, annready@yandex.ua
Полтавский национальный технический университет имени Юрия Кондратюка
Ключевые слова: ресурсосбережение, аморфная структура, литье, охлаждаемая форма, теплопроводность, математическая модель, охлаждение.
Аннотация
В статье приводятся результаты экспериментального исследования энерго-ресурсосберегающих технологий формирования массивных аморфных сплавов. Рассмотрены методы математического моделирования и оптимизации процесса получения массивных аморфных структур, которые позволяют сократить время экспериментальных исследований и материальные ресурсы для создания высокоэффективного производства аморфных сплавов. Результаты физических экспериментов сопоставляются с результатами вычисления. Полученные результаты могут быть использованы для анализа физических закономерностей и обоснованного выбора технологических режимов формирования аморфных структур.
Полнотекстовые версии статей находятся на www.elibrary.ru