https://rep.bntu.by/handle/data/22928 2026-04-24T03:54:45Z https://rep.bntu.by/handle/data/14924 Напряженно-деформированное состояние ремонтируемого участка трубопровода Николаев, В. В. Надежность бесперебойной эксплуатации магистральных трубопроводов является актуальной проблемой на этапе их эксплуатации. Решение этой задачи заключается в разработке эффективной системы предупреждения поломок и аварий магистральных трубопроводов как при проектировании и эксплуатации, так и при выборочном ремонте. Изменение прямолинейного, не нагруженного изгибающими моментами расположения приводит к изменению напряженно-деформированного состояния трубопровода. При этом нужно определить и контролировать напряженно-деформированное состояние в процессе проведения ремонтных работ. Приведена математическая модель деформирования участка трубопровода в вязко-упругой постановке с учетом ползучести грунтов и моментального напряженного состояния трубопровода с целью оценки напряжений и несущей способности ремонтного участка трубопровода в зависимости от времени. Расчет напряженно-деформированного состояния трубопровода включает определение осевых (продольных) и окружных (кольцевых) напряжений с учетом осенесимметричного деформирования и выполнен на основе полубезмоментной теории оболочек. Для обоснования достоверности данных выполнено сравнение результатов расчета с результатами решений аналитическими методами для различных случаев (деформация длинномерного участка трубопровода только под влиянием поперечного действия; деформация длинномерного участка под влиянием продольного напряжения; деформация длинномерного участка трубопровода, который лежит на упругом основании, под влиянием поперечного действия). Результаты сравнения показали, что погрешность расчетов не превышает 3 %. С использованием разработанной модели выполнен анализ изменения напряженно-деформированного состояния участка трубопровода, который показал увеличение прогиба пролета по сравнению с решением задачи в упругой постановке. Расчетами также показано, что для корректной оценки условий эксплуатации трубопровода необходимо учитывать изменение ореола реологических процессов почв. На основании комплексного расчета трубопровода определены напряжения и зависимость прогиба трубопровода от времени для двух почв с различными реологическими свойствами. 2015-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/14923 Энергоэффективность различных способов центрального теплоснабжения Пиир, А. Э.; Кунтыш, В. Б.; Верещагин, А. Ю. Приведено сравнение расчетов топлива на приготовление горячей сетевой воды с помощью различных технологических установок, преобразующих теплоту высокого потенциала от продуктов сгорания топлива либо в процессе необратимого теплообмена с теплоносителем, либо с помощью тепловых двигателей, позволяющих снизить потери работоспособности и тем самым сэкономить топливо. Рассмотрены пять типов установок – от самой простой до самой сложной в двух вариантах, когда теплообменники и машины идеальны и когда оборудование имеет известную степень совершенства: 1) водогрейная котельная на органическом топливе; 2) электрокотельная, получающая энергию по линии электропередачи от конденсационной электростанции; 3) сетевой подогреватель ТЭЦ, получающий пар от теплофикационной турбины; 4) сетевой подогреватель КЭС, питаемый паром от редукционно-охладительной установки; 5) тепловой насос, получающий энергию по линии электропередачи от ТЭЦ. Исследованы три идеальных обратимых способа трансформации теплоты высокого потенциала в теплоту низкого потенциала с помощью понижающего, повышающего и предложенного авторами комбинированного термотрансформаторов и показана их полная термодинамическая равноценность. Для реализации идеального цикла комбинированного термотрансформатора предложена универсальная установка для выработки электроэнергии, холода и теплоты двух потенциалов для горячего водоснабжения и отопления на базе газовых компрессоров и газовых турбин. Данные результаты представляются весьма актуальными для энергетиков стран с неуклонным ростом потребления органического топлива и его стоимости, реализующих программы энергосбережения. Анализ показал, что количество полученной теплоты низкого потенциала на единицу затраченной теплоты высокого потенциала составило для идеальных установок: электрокотельной – 0,7; водяной котельной – 1,0; для теплового насоса, теплофикационной турбины и комбинированного термотрансформатора – 4,9. Увеличение количества теплоты низкого потенциала по сравнению с затраченной теплотой высокого потенциала не является нарушением законов термодинамики, а наоборот, прямым их следствием, поскольку при этом преобразовании сохраняется постоянной работоспособность теплоты. Для реальных вариантов этих установок коэффициенты преобразования составили соответственно: 0,415; 0,9; 1,53; 2,8; 1,47. Таким образом, еще раз получено, что ТЭЦ является самым эффективным источником теплоты для отопления и превосходит электрокотельную в семь раз, а установки с тепловыми насосами – в два раза. Универсальная энергоустановка сопоставима по эффективности с тепловым насосом, но превосходит его благодаря своей многофункциональности. 2015-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/14921 Инвариантная система автоматического регулирования с использованием промежуточного сигнала тепло-энергетического параметра Кулаков, Г. Т.; Кухоренко, А. Н.; Голинко, И. М. Цифровые микропроцессорные средства автоматизации позволяют гораздо шире использовать приемы конструирования систем автоматического регулирования, а также применять в них оптимальные способы регулирования, например можно объединить метод структурно-параметрической оптимизации и теории инвариантности. Метод структурно-параметрической оптимизации позволяет существенно повысить быстродействие системы при отработке скачка задания и сократить время отработки крайнего внешнего возмущения до двух величин запаздывания по каналу регулирующего воз-действия. Использование принципа инвариантности основано на дополнительном измерении наиболее опасного возмущающего воздействия, по отношению к которому и достигается улучшение качества регулирования. В данном исследовании для существенного улучшения отработки внешнего возмущения расходом перегретого пара применен принцип инвариантности. Компенсация влияния возмущения на регулируемую величину достигается за счет введения дополнительного сигнала на вход корректирующего регулятора с выхода устройства компенсации соответствующей структуры. При этом внешнее возмущение измерено расходом перегретого пара. Результаты моделирования переходных процессов каскадной системы автоматического регулирования, на базе которой было реализовано объединение указанных методов, показали, что при отработке внешнего возмущения расходом пара происходит уменьшение максимальной динамической ошибки регулирования в шесть раз и сокращение времени регулирования на 30 % по сравнению с каскадной системой без устройства компенсации внешнего возмущения. При этом уменьшение заданной постоянной времени критерия оптимальности отработки задания по основной регулируемой величине ведет к дальнейшему уменьшению максимальной динамической ошибки регулирования при отработке внешнего возмущения расходом пара, что и далее позволяет повысить качество регулирования. 2015-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/14919 Improvement of Accuracy of Radiative Heat Transfer Differential Approximation Method for Multi Dimensional Systems by Means of Auto-Adaptable Boundary Conditions Dobrego, K. V. Differential approximation is derived from radiation transfer equation by averaging over the solid angle. It is one of the more effective methods for engineering calculations of radiative heat transfer in complex three-dimensional thermal power systems with selective and scattering media. The new method for improvement of accuracy of the differential approximation based on using of auto-adaptable boundary conditions is introduced in the paper. The efficiency of the named method is proved for the test 2D-systems. Self-consistent auto-adaptable boundary conditions taking into consideration the nonorthogonal component of the incident to the boundary radiation flux are formulated. It is demonstrated that taking in-to consideration of the non-orthogonal incident flux in multidimensional systems, such as furnaces, boilers, combustion chambers improves the accuracy of the radiant flux simulations and to more extend in the zones adjacent to the edges of the chamber. Test simulations utilizing the differential approximation method with traditional boundary conditions, new self-consistent boundary conditions and “precise” discrete ordinates method were performed. The mean square errors of the resulting radiative fluxes calculated along the boundary of rectangular and triangular test areas were decreased 1.5–2 times by using auto-adaptable boundary conditions. Radiation flux gaps in the corner points of non-symmetric systems are revealed by using auto-adaptable boundary conditions which can not be obtained by using the conventional boundary conditions. 2015-01-01T00:00:00Z