https://rep.bntu.by/handle/data/126111 Mon, 06 Apr 2026 21:23:36 GMT 2026-04-06T21:23:36Z https://rep.bntu.by/handle/data/126127 Экспериментальное и расчетное исследование формирования композитного гранулированного топлива Овчинников, Л. Н.; Овчинников, Н. Л.; Митрофанов, А. В.; Василевич, С. В.; Шпейнова, Н. С. В настоящее время актуальной тенденцией развития энергетических комплексов ряда стран является расширение твердотопливной ниши, которое во многом обеспечивается за счет использования различных видов местного возобновляемого топлива. Оно зачастую обладает высокими теплотехническими свойствами (теплотой сгорания, зольностью и т. п.), но имеет низкие или плохо прогнозируемые физико-механические характеристики (прочность, гранулометрический состав и др.). Последнее практически исключает стабильную и эффективную работу систем автоматизации и механизации транспортировки гранул, а также технологические процессы котлоагрегатов. Создание композитных топлив с заданными физико-механическими свойствами позволяет решить эту проблему. Состав композитного топлива на основе торфа, опилок, целлюлозы и модификатора установлен на предыдущих этапах. Однако при заданном составе композиции физико-механические характеристики зависят от режимно-технологических условий получения гранул. В настоящей работе выполнено расчетно-экспериментальное исследование, направленное на поиск рациональных технологических условий гранулирования и сушки частиц композитного топлива с заданным массовым соотношением компонентов. Для приготовления топливных гранул определенного размера из исходных мелкофракционных компонентов использовалась лабораторная установка, основные элементы которой – Z-образный смеситель, шнековый гранулятор и сушилка со взвешенным слоем. Влияние независимых переменных на прочность и конечную влажность готовых гранул композитного топлива определено в рамках полного факторного эксперимента. В статье представлены графические изображения поверхностей отклика, характеризующие указанное влияние варьируемых факторов. Полученные регрессионные зависимости, описывающие влияние факторов на целевые свойства гранул, имеют линейный характер. Последнее ограничивает возможность использования градиентных методов оптимизации, поэтому необходимо искать рациональные условия с учетом ограничений, обусловленных технико-экономическими параметрами изготовления топливных гранул. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/126127 2023-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/126126 Оптимизация рабочих характеристик магнитожидкостных уплотнений для ветроэнергетических установок Лабкович, О. Н.; Погирницкая, С. Г. Использование магнитожидкостных уплотнений – перспективное направление при герметизации вращающихся валов ветроэнергетических установок. Они характеризуются высокой герметичностью, простотой конструкции, низкими потерями на трение. Магнитожидкостное уплотнение состоит из кольцевого магнита и двух концентраторов магнитного поля, образующих с валом узкий кольцевой зазор, в котором магнитная жидкость, удерживаемая магнитным полем, является герметичным затвором. Магнитные силы обеспечивают равновесие объема магнитной жидкости под воздействием перепада давления и центробежных сил. С увеличением скорости вращения вала до 10 м/с визуально наблюдается деформация свободной поверхности магнитной жидкости у поверхности вала в виде воронки, что приводит к снижению удерживаемого перепада давлений. По мере возрастания скорости вращения воронка увеличивается, часть магнитной жидкости выбрасывается из рабочей зоны, удерживаемый перепад давлений снижается, и при 50 м/с происходит полный выброс магнитной жидкости и разгерметизация уплотнения. С целью повышения устойчивости свободной поверхности магнитной жидкости в поле центробежных сил в нее вводили многослойные углеродные нанотрубки. Для них характерны высокая удельная поверхность и соответственно сильное притяжение Ван-дер-Ваальса. В магнитной жидкости многослойные углеродные нанотрубки образуют структуры, ориентированные вдоль силовых линий магнитного поля. Экспериментально установлено увеличение статической нагрузки, удерживаемой слоем магнитной жидкости, при введении наноуглеродных структур: при совпадении с осью структуры – на 100 %, для нормального направления нагрузки к оси структуры – на 50 %. В уплотнении с увеличением скорости вращения вала деформация свободной поверхности магнитной жидкости с наноуглеродными структурами наблюдалась при 18 м/с на расстоянии 3 мм от поверхности вала. Удерживаемый уплотнением перепад давлений увеличивался в интервале скоростей 10–40 м/с, максимальный эффект 50 % получен при скорости 40 м/с. Таким образом, введение наноуглеродных структур в магнитную жидкость позволило снизить влияние центробежных сил на удерживаемый перепад давлений и повысить эффективность работы магнитожидкостного уплотнения при больших скоростях вращения вала ветроэнергетических установок. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/126126 2023-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/126125 Исследование кинетики тепловлагообмена при термической обработке и сушке тонких влажных теплоизоляционных материалов Ольшанский, А. И.; Голубев, А. Н. Проведено исследование кинетики сушки тонких теплоизоляционных плоских материалов. Представлена аппроксимация кривой скорости сушки различными методами. При определении длительности сушки зональными методами использовалось уравнение скорости сушки с коэффициентом сушки. Изложены способы обработки опытных данных зональными методами А. В. Лыкова, В. В. Красникова и методом Б. С. Сажина. Уравнение, полученное обработкой опытных данных по методу Б. С. Сажина для определения длительности процесса сушки, содержит только величину влагосодержания прогрева материала, знать критическое влагосодержание нет необходимости. Приведены зависимости для вычисления коэффициента сушки зональными методами. По результатам эксперимента представлены формулы для установления длительности тепловой обработки теплоизоляционных материалов. Дана зависимость относительной скорости сушки от относительного влагосодержания. Обработка экспериментальных данных обобщенными комплексными переменными создает условия инвариантности, позволяющие переходить от одних переменных к другим, от одной системы координат к другой, что сокращает число экспериментов. Приведены формулы с комплексными переменными для определения длительности сушки материалов. На основании уравнения кинетики сушки А. В. Лыкова и уравнения Г. К. Филоненко для относительной скорости сушки представлены формулы для нахождения плотности тепловых потоков, интенсивности испарения влаги и температуры для периода падающей скорости сушки. Проанализированы решения экспериментальных уравнений. Установлена погрешность, вызываемая обработкой опытных данных. Представлена проверка достоверности полученных эмпирических уравнений и проведено сопоставление расчетных значений основных параметров кинетики сушки с экспериментом. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/126125 2023-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/126120 Heat and Material Balance of Heliopyrolysis Device Uzakov, G. N.; Novik, A. V.; Davlonov, X. A.; Almardanov, X. A.; Chuliev, S. E. The article proposes a technological scheme for the process of obtaining alternative fuels from local biomass by the method of heliopyrolysis. Besides, the temperature regime in the reactor of the pyrolysis device and the thermal energy savings consumed for the specific needs of the device, as well as the thermal performance of the device are analyzed. It is known that reducing energy consumption in pyrolysis technology is a major challenge because energy (heat) must first be supplied to maintain the reactor temperature regime. Typically, the processes carried out in a pyrolysis unit are carried out at the expense of coal, natural gas or electricity consumption. For the operation very large amount of thermal energy is required to decompose biomass waste, and additional heating of biomass requires excessive energy consumption. To prevent these technological problems, the article proposes a solar concentrator’s heliopyrolysis system to heat the pyrolysis reactor. Applying a solar concentrator to this type of pyrolysis device can achieve a temperature of 400–700 °C. A schematic diagram of the experimental pyrolysis unit of the solar concentrator was developed, and samples of alternative fuels (pyrogas, liquid, solid fuels) were obtained as a result of thermal processing of biomass. Based on the analysis of the material balance of a heliopyrolysis plant with a parabolic-cylindrical solar concentrator, it was found that about 20 % pyrogas, 60 % liquid fuel, 8–20 % solid alternative fuel were obtained during the pyrolysis of cotton stalks with an initial biomass load of 3.76 kg. In order to determine the consumption of thermal energy in the pyrolysis process, as well as for the replaced solar energy, an analysis of the heat balance of the proposed installation was carried out. It is shown that the use of a solar concentrator makes it possible to reduce the specific energy consumption for the pyrolysis process by up to 30 %. The proposed heliopyrolysis device makes it possible to reduce the consumption of thermal energy for own needs, increase the overall efficiency of the installation and ensure a stable temperature regime for pyrolysis. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/126120 2023-01-01T00:00:00Z