Гомельский государственный технический университет имени П.О.Сухого

Новые поступления электронной библиотеки

Капанский, А. А.

Развитие существующей системы водоснабжения малых населенных пунктов предполагает использование преобразователей частоты и специализированных алгоритмов управления, способных поддержать в определенных пределах установленный в сети уровень давления. Реализация одной из типовых схем подразумевает вывод из эксплуатации водонапорной башни, это, с одной стороны, позволяет сократить затраты на ее обслуживание, с другой - при отказе работы насоса именно башня обеспечивает некоторый запас воды потребителю, что увеличивает общее время бесперебойной работы. В статье оценивается потенциал повышения энергетической эффективности системы водоснабжения при работе скважинных насосов на водонапорную башню за счет использования частотных преобразователей. Проанализированы режимы работы более 300 скважин. Установлено, что большинство насосов имели завышенные значения напора при подъеме воды в башню (медианное превышение порядка 30 м). Для исследуемых скважин оптимизация режимов работы насосных агрегатов позволила выявить потенциал энергосбережения до 50 % за счет сокращения избыточного давления и до 2,0 % за счет снижения пусковой мощности в момент разгона двигателя. Оценка потенциала энергосбережения, основанная на теории подобия, подчеркивает, что при снижении частоты вращения электродвигателя насоса важно учитывать и уменьшение его производительности, что является значимым ограничением при проектировании автоматизированных систем управления. Результаты исследования подтверждают значительный теоретический и практический потенциал использования частотных преобразователей для улучшения эффективности систем водоснабжения без необходимости консервации водонапорных башен. Исследование предоставляет основу для дальнейших разработок в области оптимизации и автоматизации систем водоснабжения с целью достижения высокой энергоэффективности.

The development of the water supply system for small settlements involves the use of frequency converters and specialized control algorithms capable of maintaining the pressure level established in the network within certain limits. The implementation of one of the standard schemes involves decommissioning a water tower, which, on the one hand, allows reducing the cost of its maintenance, on the other hand, if the pump fails, the water tower provides a certain supply of water to the consumer, which increases the overall uptime. The paper considers the potential for increasing the energy efficiency of a water supply system when operating well pumps on a water tower through the use of frequency converters. The study has analyzed the operating conditions of more than 300 wells. This has made it possible to establish that most pumps have overestimated pressure values when lifting water into the tower (median excess of about 30 m). For the wells under study, optimization of the operating modes of the pumping units has revealed energy saving potential of up to 50 % by reducing excess pressure and up to 2.0 % due to a reduction in starting power at the moment of engine acceleration. An assessment of the energy saving potential based on similarity theory emphasizes that when the pump motor speed is reduced, it is important to take into account the reduction in its performance, which is a significant limitation in the design of automated control systems. The study results confirm the significant theoretical and practical potential of using frequency converters to improve the efficiency of water supply systems without the need to mothball water towers. The research provides a basis for further developments in the field of optimization and automation of water supply systems in order to achieve high energy efficiency.

2025-03-21
Kiselevich, V. V.

The article analyses the known expressions that describe the field dependence of the inception time of electrical trees in polymer insulation. It also highlights the need to modify these expressions to correctly determine the threshold parameters of tree initiation. We used the methods of catastrophe theory to develop the equation that describes the dependence of the tree inception time in polymer dielectrics on the value of the maximum local electric field strength. The parameters of this equation for epoxy and polyethylene insulation are determined. A good agreement has been established between the literature experimental data and the field dependencies of the inception time of trees constructed according to the proposed equation. The geometric properties of the fold catastrophe function, which characterizes the regularities of the change in the time of initiation of electrical trees in polyethylene insulation, are considered.

Проанализированы известные выражения для описания полевой зависимости времени зарождения электрических дендритов в полимерной изоляции и отмечена необходимость модификации этих выражений для возможности корректного определения пороговых параметров дендритообразования. В рамках представлений теории катастроф получено уравнение зависимости времени зарождения дендритов в полимерных диэлектриках от величины максимальной локальной напряжённости электрического поля. Определены параметры данного уравнения для эпоксидной и полиэтиленовой изоляции. Установлено хорошее согласие между литературными экспериментальными данными и полевыми зависимостями времени зарождения дендритов, построенными по предложенному уравнению. Рассмотрены геометрические свойства функции катастрофы складки, характеризующей закономерности изменения времени образования электрических дендритов в полиэтиленовой изоляции.

2025-03-21
Шаповалов, А. В., Кидун, Н. М., Никулина, Т. Н.

Произведен анализ свойств низкотемпературных теплоносителей (озонобезопасных фреонов). Выявлены наиболее существенные теплофизические свойства теплоносителей, влияющие на процесс теплообмена в замкнутых двухфазных теплопередающих устройствах. Приведен расчет показателя качества FOM, для выбранных теплоносителей. Установлена зависимость термического сопротивления от подводимой тепловой нагрузки термосифона. Даны рекомендации по выбору теплоносителя для термосифона.

2025-03-20
Авакян, Е. З., Задорожнюк, М. В., Евтухова, С. М.

Рассмотрены основные проблемы преподавания общетехнических дисциплин и математики в частности при подготовке инженерных кадров.

The main problems of teaching general technical disciplines and mathematics in particular in the training of engineers are considered.

2025-03-20
Морозова, О. Ю.

Рассмотрены нюансы целевой подготовки специалистов с высшим образованием, а также проанализированы основные составляющие учебного процесса, обеспечивающие улучшение эффективности подготовки выпускников высших учебных заведений, получающих образование в формате, позволяющем объединить усвоение теоретических сведений и формирование практических навыков на протяжении всего периода обучения.

The nuances of targeted training of specialists with higher education are considered, as well as analyzed the main compo nents of the educational process, providing improved efficiency of training of graduates of higher education institutions, receiving education in a format that allows to combine the assimilation of theoretical information and the formation of practical skills throughout the period of study.

2025-03-20
Овсянник, А. В., Ключинский, В. П., Никитенко, В. П.

Разработана методика проведения экспериментального исследования конденсации озонобезопасных хладагентов (R404A, R407C, R410A) и их маслофреоновых смесей. Для решения этой задачи и для
исследования теплообмена при конденсации фреонов и их маслофреоновых смесей на теплоотдающих
поверхностях на кафедре «Промышленная теплоэнергетика и экология» ГГТУ имени П.О. Сухого разработана экспериментальная установка [1].
Исследуемая поверхность гладкая и продольно оребрённая с трапециевидной формой ребра. В ходе
проведения эксперимента определены температуры основной поверхности и ребра на вершине, в середине и у основания. По результатам измерений температур и тепловых потоков рассчитан коэффициент теплоотдачи при конденсации фреонов и их маслофреоновых смесей с концентрацией масла 0, 5 и
10% на гладких и оребрённых поверхностях. Анализ полученных данных свидетельствует о влиянии концентрации масла на коэффициент теплоотдачи при различных значениях плотности теплового потока.

2025-03-19
Овсянник, А. В., Ключинский, В. П.

Разработана схема для совместного производства электрической энергии, теплоты, холода, жид-
кой и газообразной углекислоты (полигенерация). Отличительной особенностью предложенной схемы
является отсутствие системы оборотного охлаждения. Также данная схема может быть использована для снижения углеродного следа предприятий. Источником энергии могут выступать продукты
сгорания газотурбинных установок, продукты сгорания производственных печей, топлива с низкой теплотворной способностью и другие вторичные энергетические ресурсы. В работе представлены основные характеристики предложенной полигенерационной установки, а также определены ее технико-экономические показатели. В качестве источника энергии выступала ГТУ мощностью 82 МВт. Динамический срок окупаемости полигенерационной установки составил 4,9 года при ставке дисконтирования 20%.

2025-03-19
Капанский, А. А.

В статье приводится передовой метод прогнозирования гидравлического давления в системах ресурсоснабжения. В качестве основного примера рассматривается водопроводная сеть. Особое внимание уделяется повышению точности предсказания гидравлических параметров, используя модели нейронных сетей в технологическом процессе предприятий. В публикации отражается важность получения надежных данных для построения нейронных моделей. С этой целью использовались пьезоэлектрические датчики давления, которые врезались в трубопроводы в местах ответственных потребителей. Эти датчики подключались цифровым устройствам, передавая результаты измерений на вычислительный сервер, где происходило обучение моделей. Для передачи данных использовался облегченный протокол MQTT. Результаты исследования подчеркивают важность инновационных стратегий в управлении ресурсоснабжением, обеспечивая непрерывное обновление прогнозов давления. Использование рекуррентных нейронных сетей позволило значительно снизить ошибки интервального прогнозирования по сравнению с традиционными методами, например, моделью Хольта-Винтерса, с 6,07 до 4,36 %. Показано, что модель долгой краткосрочная памяти способна улавливать падающую динамику давления, даже при малой истории аварийных событий в процессе обучения.

The article provides an advanced method for predicting hydraulic pressure in resource supply systems. The main example is the water supply network. Particular attention is paid to improving the accuracy of prediction of hydraulic parameters using neural network models in the technological process of enterprises. The publication reflects the importance of obtaining reliable data for building neural models. For this purpose, piezoelectric pressure sensors were used, which crashed into pipelines at critical consumer locations. These sensors were connected to digital devices, transmitting measurement results to a computing server, where the models were trained. The lightweight MQTT protocol was used for data transfer. The study results highlight the importance of innovative strategies in resource management by ensuring continuous updating of pressure forecasts. The use of recurrent neural networks made it possible to significantly reduce interval forecasting errors compared to traditional methods, for example, the Holt-Winters model, from 6.07 to 4.36%. It is shown that the long short-term memory model is capable of capturing falling pressure dynamics, even with a short history of emergency events during the learning process.

2025-03-19
Капанский, А. А.

В современном мире интернет вещей (IoT) представляет собой ключевое направление развития информационных технологий, активно внедряющихся в различные сферы промышленности, в том числе в России и Беларуси. Одной из важнейших областей применения IoT является техническое водоснабжение. Системы водоснабжения, будь то повторное использование воды в промышленности или питьевое водоснабжение городов, сталкиваются с рядом проблем: утечками, неэффективным распределением между источниками и др. Решение этих проблем требует использования современных средств связи, позволяющих передавать большие объемы информации, и развития систем непрерывного контроля в местах с низкой пропускной способностью сети, обеспечивающих передачу данных с минимальным энергопотреблением. Применение IoT, в частности таких технологий, как LoRaWAN и NB-IoT, может оптимизировать процессы управления и мониторинга, предотвращая экологические, экономические и социальные риски. Данная статья посвящена анализу потенциала и практического применения IoT в системах водоснабжения, а также роли современных технологий в этом процессе.

In modern world the Internet of Things (IoT) is a key direction in the information technologies development that are actively introduced into various industries, including in Russia and Belarus. One of the most important applications of IoT is technical water supply. Water supply systems, whether it is the reuse of water in industry or the drinking water supply of cities, face a number of problems: leaks, inefficient distribution between sources, etc. The solution to these problems requires the use of modern means of communication that allow to transmit large amounts of information, and the development of continuous monitoring systems in places with low network bandwidth, providing data transmission with minimal energy consumption. The use of IoT, in particular such technologies as LoRaWAN and NB-IoT, can optimize management and monitoring processes, preventing environmental, economic and social risks. This article is devoted to the analysis of the potential and practical application of IoT in water supply systems, as well as the role of modern technologies in this process.

2025-03-19
Рудченко, Ю. А.

Рассмотрены особенности моделирования электрических нагрузок потребителей частного жилого фонда при выполнении расчетов режимов работы электрических сетей напряжением 0,4кВ. Предложено нагрузку представлять активным и реактивным сопротивлениями, вольт-амперную характеристику (ВАХ) этих сопротивлений считать линейной, применять для расчета прямой метод.

Тhe features of modeling electrical loads of private residential consumers when performing calculations of operating modes of electrical networks with a voltage of 0.4 kV are considered. It is proposed to represent the load by active and reactive resistances, consider the current-voltage characteristic of these resistances to be linear, and use the direct method for calculation.

2025-03-19

Страницы