Статті

Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522

Переглянути

Фільтри

2020 - 202422

Налаштування

Початкова дата: 2020Ключове слово: search.filters.subject.кафедра теплоенергетики та холодильної техніки

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 22
  • Ескіз
    Документ
    Методи розрахунку теплових втрат і теплонадходжень в будівлях. Огляд, нормативні вимоги і практичні підходи в Україні та світі
    (2024) Кривошеєв, Максим Олександрович; Грищенко, Роман Володимирович; Іващенко, Наталія Вікторівна; Самійленко, Сергій Миколайович
    у роботі розглянуто методи розрахунків пікових та сезонних теплових навантажень і тепло-втрат, які є критично важливими етапами при створенні нових будівель, реконструкції існуючих та розробці систем тепло-, і холодопостачання. Ці розрахунки дозволяють інженерам-проєк-тувальникам, інвесторам, замовникам, постачальникам, монтажникам та іншим користувачам будівлі оптимізувати капітальні інвестиції, мінімізувати експлуатаційні витрати, зменшити CO2слід будівлі, а також, використовуються як інструмент пошуку оптимальних проєктно-конструктивних рішень. Автори аналізують існуючі методи визначення тепловтрат і теплонад-ходжень, їх витоки, поширеність та основні відмінності. Продемонстровано переваги, можливі недоліки та потенційні напрямки розвитку з урахуванням українських реалій. На основі стан-дартів ДСТУ ENISO52016-1:2022 та ДСТУ CENISO/TR52016-2:2022, що набули чинності у 2024 році, проводиться порівняння з попередніми нормативними документами, такими як ДСТУ Б ENISO13790:2011. Основна увага приділяється розрахункам пікових теплових навантажень, які визначають потужність джерел теплоти та холоду для будівель. Продемонстровано, що традиційні спрощені підходи, які використовуються в Україні, часто не враховують динамічні процеси теплообміну і призводять до похибок у розрахунках. У статті проаналізовано ASHRAEHeatBalanceMethod, який є найбільш точним, але й найскладнішим методом розрахунку теплових навантажень, а також методи, що базуються на теплових балансах та аналогії з електричними мережами, такі як погодинний метод ENISO52016-1.Відзначено, що європейські методи посту-пово гармонізуються з північноамериканськими, що відкриває нові перспективи для розвитку енергомоделювання в Україні, оскільки для практичного застосування ASHRAEHeatBalanceMethodнеобхідне спеціалізоване програмне забезпечення.Стаття підкреслює важливість вико-ристання точних методів розрахунків для забезпечення енергоефективності будівель і мінімізації їхнього впливу на довкілля. Приділено увагу практичним аспектам впровадження цих методів в Україні, потенційні переваги для інженерів, інвесторів та інших стейкхолдерів.
  • Ескіз
    Документ
    Термодинаміка енергетичної ефективності теплотехнологічних систем
    (2024) Самійленко, Сергій Миколайович; Масліков, Михайло Олександрович; Іващенко, Наталія Вікторівна
    Одним із основних критеріїв ефективності сучасних підприємств є їх енергоефективність. Проте традиційне визначення енергоефективності, як відношення витрати енергії до готового продукту у багатьох випадках не дає об'єктивної відповіді на два фундаментальних запитання: що є причиною неефективності і що є потенціалом енергоефективності системи. Метою цього дослідження є розробка науково обґрунтованих принципів енергетичного аналізу ефективності теплотехнологічних систем.
  • Ескіз
    Документ
    Optimization strategy for system management of cold thermal energy storage (CTES) in conditions of dynamic changes in energy carrier value
    (2024) Gryshchenko, Roman; Forsyuk, Andriy; Ivashchenko, Nataliia; Kryvosheiev, Maksym; Pylypenko, Oleksii
    In the world of contemporary challenges involving the continual increase in demand for energy resources and corresponding environmental pollution, the necessity has arisen to develop and implement advanced technologies to reduce energy consumption. This calls for enhancing energy utilization efficiency and op-timizing energy generation systems, taking into account the utilization of alternative and renewable ener-gy sources.Specifically, thermal energy storage becomes crucial as an effective economic option. Ther-mal energy storage systems enable meeting heating or cooling needs during optimal periods when it is more energy-efficient. Traditional management methods rarely prove optimal due to fluctuating electrici-ty tariffs, cooling loads, and ambient temperature. This leads to suboptimal achievement of maximum savings in utilising thermal energy storage systems.In this work, the advantages of Cold Thermal Energy Storage (CTES) systems based on Ice Thermal Energy Storage (ITES) were analysed alongside existing management strategies implemented in most enterprises and buildings utilizing ITES. A simpli-fied engineering methodology for analysing the thermodynamic efficiency of CTES was proposed. It was determined that cold losses during exergy analysis during storage are caused by both losses through sur-faces and internal exergy losses (i.e., exergy consumption due to irreversibility within the reservoir). For modern systems, exergy losses encompass both external and internal components. As an example, if the heat transfer at the external surface temperature of the storage reservoir equals the ambient temperature, external exergy losses would be zero, while total exergy losses would be entirely due to internal consump-tion. Conversely, if heat transfer occurs at the liquid's temperature for storage, a greater portion of exer-gy losses will be due to external losses. In all cases, the cumulative exergy losses, comprising internal and external exergy losses, remain constant.The implementation of CTES allows for shifting the use of electrical energy from peak to off-peak hours. During off-peak hours, electrical energy is used to charge the storage to fulfil (fully or partially) the peak demand for refrigeration equipment. Ice-based ITES has the potential to reduce maximum energy consumption, peak demand, and most importantly, the average cost of energy consumed.
  • Ескіз
    Документ
    Про доцільність рециркуляції сиропів в плівкових випарних апаратах
    (2021) Петренко, Валентин Петрович; Масліков, Михайло Олександрович; Бойко, Володимир Олександрович; Іващенко, Наталія Вікторівна
    У статті визначено робочі характеристики плівкових випарних апаратів за режимів рециркуляціїї розчинів в умовах дефіциту сиропів на хвостовій частині випарної установки цукрових заводів. Проаналізовано тенденції вдосконалення випарних установок на основі заміни випарних апаратів Роберта на плівкові в цукровій галузі. Виконано аналіз роботи плівкових випарних апаратів під час концентрування густих цукрових розчинів у режимах рециркуляції сиропу на основі співвідношень, отриманих у результаті математичного та фізичного моделювання тепло-гідродинамічних процесів, перебіг яких відбувається в низхідних кільцевих дво-фазних потоках розчинів під час пароутворення. Робочі модельні рідини — дисти-льована вода та цукрові розчини концентрацією до 72%; Діапазон досліджень: об’ємна щільності зрошення — 0,4…6,5∙10–4 м2/с; тиск — 0…0,08 МПа; роз-рідження — 0…0,084 МПа; температурний напір — 2…20°С; тепловий потік — до 60 кВт/м2; швидкість пари — 1…45 м/с; кінематична в’язкість — 0,28…30∙10–6 м2/с. Область витратних і режимних параметрів, в рамках якої коректне співвідношення для розрахунку тепло-гідродинамічних характеристик плівкових випарних апаратів, охоплює весь діапазон, характерний для роботи випарної установки цукрових заводів. Детально проаналізовано роботу останнього корпусу пʼятикорпусної випар-ної установки, який експлуатується в найбільш несприятливих, з точки зору параметрів функціонування, умовах. Результати розрахунків надані графічно у вигляді залежностей зміни теплового потоку, інтенсивності тепловіддачі, концентрації по довжині випаровувального каналу плівкового випарного апарата від кратності рециркуляції для конкретного типу випарного апарата заводу потужністю перероблення сировини 7000 тонн/добу.
  • Ескіз
    Документ
    Determining the parameters of demarcation of heat exchange modes in the film during vaporization
    (2023) Петренко, Валентин Петрович; Пилипенко, Олексій Юрійович; Рябчук, Олександр Миколайович; Наливайко, Максим Євгенійович
    Introduction. The purpose of the research is to analytically determine the parameters of the separation of two characteristic modes of heat transfer to the boiling film under the condition of its cyclic mixing by large waves, which takes place in the long pipes of film evaporators of the sugar industry. Materials and methods. Analytical methods of analysis of heat transfer processes in flowing laminar and turbulent films of liquids during vaporization are applied in the study. Results and discussion. Mathematical modeling of the temperature field in a liquid flowing down the vertical surface of a boiling film with a developed wave structure in the presence of an accompanying vapor flow at the time of the appearance of a temperature gradient at the film-vapor interfacial surface was carried out. The perturber of cyclic temperature fluctuations in the film in long channels are large low-frequency waves that roll along the interfacial surface. The limiting curve for separating heat transfer modes in the film is obtained on the basis of the approximate solution of the differential equation of heat conduction with a convective term for both laminar and turbulent modes of film motion using the algebraic form of dependence for turbulent viscosity in the film provided under the condition of zero temperature gradient on the surface of the film. As a result of solving the problem, an analytical expression was obtained, which is the initial condition of the boundary value problem of heat transfer in a boiling film, which arises at the moment of stirring the film by a large wave. It was found that with a change in the volume density of irrigation from 0.0001 to 0.0005 m2/s, the length of the film run, during which the heat exchange mode changes, is 50–140 mm for laminar films and 10–35 mm for turbulent films, respectively. Conclusions. From the equations of convective heat conduction for laminar and turbulent films under the condition of zero temperature gradient on the surface of the film, expressions are obtained that are the initial conditions of the boundary value problem of heat exchange in a boiling film, which occurs at the time of mixing of the film by a large wave.
  • Ескіз
    Документ
    Визначення впливу відбору соку у дифузійних апаратах на прибутковість бурякоцукрового виробництва
    (2021) Масліков, Михайло Олександрович; Масліков, Максим Михайлович; Петренко, Валентин Петрович; Бойко, Володимир Олександрович
    У статті наведені результати визначення впливу відбору соку у дифузійних апаратах на прибутковість бурякоцукрового виробництва. Виконано аналіз чинників, що впливають на ефективність висолоджування бурякової стружки, втрати цукрози в жомі, перехід у сік нецукристих речовин, а також цукрози в білий цукор і мелясу. Розроблено модель процесу та програму розрахунку оптимального коефіцієнта відбору дифузійного соку. За критерій оптимізації прийнято очікувану зміну прибутку виробництва цукру. Ця модель дає змогу прогнозувати прибутковість виробництва цукру з буряка залежно від умов виробництва і кон’юнктури цін на товари, що впливають на доходи і видатки виробництва. Наведені приклади розрахунку оптимального коефіцієнта відбору дифузійного соку й очікуваної зміни прибутковості.
  • Ескіз
    Документ
    Інтенсифікація охолодження соняшникової крупки на олієекстракційних заводах
    (2022) Масліков, Михайло Олександрович; Масліков, Максим Михайлович; Бойко, Володимир Олександрович; Самійленко, Сергій Миколайович
    Наведені результати дослідження ефективності охолодження соняшникової крупки у олієжировому виробництві. Проведено аналіз чинників, які впливають на інтенсивність охолодження сипучих крихких речовин. Представлені: методика розрахунку і комп’ютерна модель системи охолодження, результати обчислювального експерименту і їх аналіз. Розроблені методики розрахунку та конструкції засобів інтенсифікації охолодження: оребрення транспортерів крупки та повітряного душу для їх обдування. Наведені графіки залежності температури охолодженої крупки від способів охолодження та температури довкілля.
  • Ескіз
    Документ
    Improving of thermohydraulic method for calculation of steam contact heat and mass exchange equipment
    (2023) Bondar, Vladimir; Zaporozhets, Oleksandr; Sapiga, Victoria
    Introduction. The complexity of determining the contact surface of phases and the boundaries of the continuous structure of liquid jets complicates the calculation of phase-contact heat and mass exchange mixing apparatuses. Materials and methods. The condensation process of water steam from a steam-gas mixture on a cylindrical free-falling liquid jet is considered under counter-current movement of the steam phase within a range of flow parameters characteristic of the food industry. Results and discussion. An empirical dependence for determining the onset of jet structure destruction adequately describes the process of its structural changes and is characterized by the fact that an increase in the Reynolds number leads to an increase in the critical height of jet destruction: the jet becomes more resistant to the action of the steam flow. With an increase in the dynamic pressure of the steam flow, corresponding to an increase in the Weber number, which characterizes a sharp decrease in the dimensionless height of dispersion, the jet intensively disintegrated, was destroyed at the outflow point, and was carried away by the steam flow. An original system of dimensionless similarity numbers, based on the results of jet hydrodynamics analysis, allows for determining the temperature change along the jet's length, taking into account the geometric characteristics of mixing heat exchanger distribution devices, flow geometric dimensions, steam-liquid flow parameters, and the thermophysical properties of the media. Empirical dependencies of the heat exchange process, considering the critical height of the existence of the continuous jet structure, are recommended for use in the thermohydraulic calculations of direct phase-contact heat exchange equipment. Conclusion. The novelty of the results lies in the introduction of empirical dependencies for calculating heat exchange, considering the critical height of the existence of the continuous structure of the liquid jet.
  • Ескіз
    Документ
    Енергоефективність експлуатаційних режимів теплоелектроцентралей промислових підприємств
    (2022) Барановська, Світлана Володимирівна; Філоненко, Віталій Миколайович
    Підприємства з енергоємним виробництвом мають в своїй структурі теплоелектроцентраль (ТЕЦ). Під час здійснення заходів щодо підвищення енергоефективності можна досягати різних співвідношень між показниками ефективності споживання теплової та електричної енергій підприємствами на вироблення продукції. Певні співвідношення між питомими тепло- та електроспоживанням на виробництво продукції спонукають підприємство купувати певну частку електроенергії в районній енергосистемі (РЕС), для запобігання скидання в атмосферу відпрацьованої пари в турбіні, чи до здачі в РЕС надлишку електроенергії власної генерації. Перед підприємством встає задача вибору режимів експлуатації ТЕЦ. Висвітлена в статті проблема вказує, що вибір визначають ціни на паливо для ТЕЦ, співвідношення між цінами електроенергії, що купують в РЕС і по якій здають в РЕС. Хоча у виробництві цукру електроспоживання не перевищує 11 % від енергії палива, вигідно електроенергію виробляти в надлишку (турбогенератори працюють в максимальному, наближеному до номінального режиму) і продавати в РЕС за ціною вищою за собівартість. Запропонований метод вибору режимів експлуатації турбоустановок ТЕЦ на прикладі цукрового заводу, який може застосовуватись і для будівельної галузі, а також методика визначення витрат па енергопостачання для всіх режимів експлуатації турбоустановки цукрового заводу. Встановлено вплив вартості електроенергії в РЕС на вибір ре жиму експлуатації турбоустановок ТЕЦ. які забезпечують мінімальні фінансові витрати на енергопостачання підприємства. Наведено метод визначення типорозміру турбоустановки ТЕЦ, яка задовольняє питомим показникам теплового та електричного споживання підприємства.
  • Ескіз
    Документ
    Thermodynamic analysisof sugar production heattechnological complex:analysis method
    (2020) Vasylenko, Sergei; Samiilenko, Serhii; Bondar, Vladimir; Bilyk, Olena
    The object of research is the heat-technological systems of sugar production and the heat-technological complex as a whole. A modern sugar factory is a complex hierarchical system of inextricably interconnected elements, and its basis – a heat-technological complex – combines the elements of technological, heat transfer, and mechanical equipment, in which complex physicochemical processes are simultaneously realized, closely interacting. Given the complexity of the internal relationships of processes, their parameters and characteristics, it is necessary to systematically approach the analysis of real functioning, performance evaluation and the solution of optimization problems of the complex as a whole, as well as its individual subsystems and elements. In this work, it is proposed a method for thermodynamic analysis of the heat-technological complex of sugar production as a single thermodynamic system, which allows to analyze the main factors influencing the energy efficiency of the complex regardless of the course of processes implemented within the system. The methodology is based on a joint analysis of the general synthetic and analytical balances of mass, energy and entropy. This model has a deep physical foundation, because the material balance equation is an integral form of the law of conservation of the quantity of matter, the energy balance equation is an integral form of the first law of thermodynamics, and the entropy balance equation is an integral form of the second law of thermodynamics. The main objective of the methodology is a quick assessment of the excellence of the heat-technological complex and its definition of “energy-saving potential”. Also, the application of the principle of energy compensation of irreversibility and entropy criteria allows to determine the sources and causes of system imperfections, and imperfections are compiled to help develop a system of measures to increase the efficiency of the optimal sequence complex. Therefore, the proposed methodology of thermodynamic analysis, in contrast to the methods based on exergy characteristics, provides a comprehensive analysis, operating only with the fundamental laws and principles of classical thermodynamics. It can also be used both to optimize the energy characteristics of existing ones and to design new sugar industry enterprises