Журнал «Труды Академэнерго» № 1 — 2019 год

И.А. Давлетшин, Н.И. Михеев, А.А. Паерелий
Конвективный теплообмен в плоском конфузоре при вынужденных пульсациях потока // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 7-15. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-7-15.
Davlet60@mail.ru, n.miheev@mail.ru, tapaereliy@yandex.ru
Институт энергетики и перспективных технологий ФИЦ Казанский научный центр РАН
Ключевые слова: конфузорный канал, градиент давления, пульсации потока, частота, амплитуда, теплоотдача.
Аннотация
В работе проведены экспериментальные исследования теплоотдачи на стенке плоского конфузорного канала. Получены данные по распределениям коэффициента теплоотдачи по длине канала на стационарных и пульсирующих режимах течения теплоносителя (воздуха). Получена интенсификация теплоотдачи при пульсациях потока.

А.И. Кадыйров, Ю.В. Караева, С.И. Исламова
Исследование интенсивности закрутки потока в круглой трубе с короткими закручивающими вставками // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 16-27. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-16-27.
aidarik@rambler.ru, julieenergy@list.ru, isvetulia@mail.ru
Институт энергетики и перспективных технологий ФИЦ Казанский научный центр РАН
Ключевые слова: интенсивность закрутки, ленточная вставка, ламинарное течение, водный раствор Na-КМЦ
Аннотация
Представлены результаты численных исследований интенсивности закрутки потока в круглой трубе с короткими закручивающими вставками при ламинарном изотермическом течении псевдопластичной и ньютоновской жидкостей. В качестве закручивающих устройств рассмотрены четырех-, шести- и восьмилопастные вставки с относительным шагом закрутки S/D=3…5 и длиной до 4D. Для описания реологического поведения псевдопластичной жидкости взята Cross-модель. В качестве конкретной жидкости рассмотрен 1.5% водный раствор натрия карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ). Поставленная задача реализована в пакете Comsol Multiphysics. Апробация пакета рассмотрена на примере ламинарного течения воды в круглой трубе с ленточной вставкой.

Р.Р. Вилданов, В.П. Тутубалина
РЕГЕНЕРАЦИЯ ОТРАБОТАННОГО В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА СЕЛЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ НА ОКСИДЕ АЛЮМИНИЯ // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 16-35. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-28-35.
rustrenat@rambler.ru
Казанский государственный энергетический университет
Ключевые слова: регенерация трансформаторного масла, адсорбция, оксид алюминия, кислотное число.
Аннотация
Изучен процесс адсорбционной регенерации отработанного трансформаторного масла селективной очистки на оксиде алюминия. Показано, что на регенерацию масла значительное влияние оказывают технологические параметры. Найдено, что температура 40 °С является оптимальной для исследованного процесса. Доказана целесообразность регенерации отработанного трансформаторного масла на оксиде алюминия. Отрегенерированное масло по всем исследованным показателям соответствует ГОСТ 10121-76 на трансформаторное масло селективной очистки.

В.А. Хрусталев^*, М.В. Гариевский^**
СИСТЕМНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА МОДЕРНИЗАЦИИ ГЛАВНЫХ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВ АЭС С ВВЭР УСТАНОВКОЙ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫХ ПРИВОДОВ // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 36-45. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-36-45.
khroustalevva@mail.ru, garievsky.michael@gmail.com
^* Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
^** Саратовский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: атомная электростанция, маневренный режим, системная эффективность, главный циркуляционный насос, частотно-регулируемый привод
Аннотация
Вопросы адаптации АЭС с ВВЭР к требованиям энергосистем недостаточны изучены в современных условиях с учетом накапливающихся проблем. Повысить маневренность и приемистость АЭС с ВВЭР возможно установкой частотно регулируемых приводов главных циркуляционных насосов. Предложена методика оценки системной технико-экономической эффективности применения частотно регулируемого привода для главных циркуляционных насосов АЭС с ВВЭР-1000 в режимах слежения за нагрузкой и при базовых нагрузках выше номинальной.

Н.В. Бойченко, И.С. Иштыряков
ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ДИСКА КОМПРЕССОРА С УЧЕТОМ НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 46-62. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-46-62.
nataboi@ya.ru, ivan_200999@mail.ru
Институт энергетики и перспективных технологий ФИЦ Казанский научный центр РАН 
Ключевые слова: диск компрессора, ползучесть, поврежденность, криволинейная трещина, пластический коэффициент интенсивности напряжений, коэффициент интенсивности напряжений при ползучести
Аннотация
Проведен анализ напряженно-деформированного состояния диска компрессора газотурбинного двигателя с учетом поврежденности при различных условиях нагружения в диапазоне температур. На основе серии расчетов получены распределения упругого, пластического коэффициентов интенсивности напряжений и коэффициента интенсивности напряжений при ползучести. Расчеты проводились в упругой, упруго-пластической постановке, в условиях ползучести и с учетом поврежденности материала. Результаты получены для нескольких положений фронта трещины, значений температуры и угловой скорости вращения диска.
Продемонстрированы отличия в поведении упругих и нелинейных параметров сопротивления разрушению в зависимости от условий нагружения, геометрии дефекта и температуры. Показана предпочтительность использования нелинейных коэффициентов интенсивности напряжений в качестве параметров сопротивления разрушению материалов и конструкций.

В.Е. Юрин, А.Б. Москаленко, М.А. Муртазов
ОЦЕНКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ТЕПЛООБМЕННОЙ ТРУБКИ АККУМУЛЯТОРА ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА, РАБОТАЮЩЕГО В СОСТАВЕ АЭС // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 63-71. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-63-71.
urin1990777@bk.ru
Саратовский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: аккумулятор фазового перехода, атомная электростанция, ресурс, малоцикловая усталость, срок службы.
Аннотация
Комбинирование атомной станции с системой теплового аккумулирования, включающей аккумулятор фазового перехода и дополнительную паротурбинную установку, позволит обеспечить эффективное участие АЭС во вторичном регулировании частоты тока в энергосистеме. По мере использования аккумулятора фазового перехода в теплообменном трубном пучке будет происходить большое количество циклов воздействия избыточного давления и нагрева-охлаждения. Данные процессы приведут к постепенному разрушению теплообменных трубок аккумулятора. В настоящей работе проведена оценка влияния циклических нагрузок на теплообменную трубку аккумулятора фазового перехода в результате нагрева, охлаждения и воздействия внутреннего избыточного давления. Определена оптимальная толщина стенки теплообменной трубки, при которой, для заданных в работе условиях, достигается срок службы аккумулятора сопоставимый с энергоблоком АЭС.

Р.З. Аминов
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ РЕЗЕРВНЫХ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРОВ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 72-80. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-72-80.
oepran@inbox.ru
Саратовский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: атомные электростанции, дизель-генераторы, надежность, отказы, резервирование собственных нужд, обесточивание
Аннотация
Предложен комплексный показатель надежности резервных дизель-генераторов атомных электростанций, который в качестве отдельных составляющих учитывает вероятность отказа при запуске, нагружении, а также в процессе выработки электроэнергии при выполнении основного функционального предназначения при наступлении аварийной ситуации. Анализ мировой статистики по отказам дизель-генераторов показал, что влияние здесь может оказать очень большое число факторов, включая режимы запуска и нагружения, качество дизельного топлива, которое зависит от условий хранения, качество смазки, адекватность режимов контрольных проверочных пусков, условиям при наступлении исходного события и др. Приведены примеры расчета комплексного показателя надежности при разных исходных условиях, включая продолжительность выработки электроэнергии вплоть до 72 часов.

Ю.Н. Зацаринная^*, Д.И. Амиров^*, Л.В. Земскова^*, Р.Р. Рахматуллин^**
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ // Труды Академэнерго. -2019. –№ 1.-С.С. 81-92. doi:10.34129/2070-4755-2019-54-1-81-92.
amirowdenis@yandex.ru, waysubbota@gmail.com
^*Казанский государственный энергетический университет
^**ОАО «Сетевая компания»
Ключевые слова: солнечные панели, возобновляемые источники энергии, эксплуатация солнечных модулей, загрязнение, виды загрязнений, эффективность солнечной батареи, потери мощности
Аннотация
Развитие цивилизации связано с созданием различных методов преобразования энергии. Но если раньше люди не задумывались о наносимом вреде окружающей среде от работы ряда электростанций, то сегодня с этим нельзя не считаться. Поддержка развития возобновляемых источников энергии в России осуществляется на законодательном уровне и к 2023 году в России будет введено 1,8 ГВт солнечных станций, поэтому актуальной задачей будет правильная их эксплуатация в условиях погодных особенностей России. Кроме того, солнечные фотоэлектрические установки обычно располагаются на открытом пространстве (воде, вдоль магистралей, открытых местностях, крышах зданий и жилых комплексов), а также на электромобилях, поверхности которых будут накапливать слои пыли. Это делает солнечные панели уязвимыми к различного рода загрязнителям. В статье исследовалось влияние разного рода загрязнителей на вырабатываемую мощность солнечными панелями и перспективные места для строительства солнечных станций в климатических и географических условиях России с учетом возможных загрязняющих их факторов. Полученные данные свидетельствуют, что наименьшие потери мощности солнечной панели наблюдаются при солевых отложениях на ее поверхности (до 25%) и наибольшие при загрязнении ее несколькими видами загрязнителей (до 60%), что чаще всего бывает, если солнечные панели установлены для электроснабжения светофоров и в местах добычи угля. Если не учитывать эти факторы, то при установленной мощности СЭС в России равной 1,8 ГВт, это может привести к суммарному экономическому ущербу до 15 миллионов рублей в год.