В статье дано определение и показаны физические основы дисперсии – одной из главных характеристик волновой оптики. Показано, что с увеличением длины волны света показатель преломления уменьшается по параболическому закону – данный фундаментальный принцип справедлив как для диапазона волн видимого света, так и для инфракрасного излучения. Определено, что в стекловолокне невозможно использовать строго монохроматический источник лазерного излучения волн для передачи сигнала. Для этих целей используют группу волн с определенной частотой, и соответственно с определенным диапазоном физических длин, называемых волновым пакетом Заданный волновой пакет перемещается в тракте передачи информации с определенной скоростью, которую можно найти в любой конкретный момент времени. В качестве примера, показывающего изменение передаточных дисперсионных характеристик, были взяты дифференциальные изменения вблизи длин волн в 850, 1300 и 1550 нм, соответствующих окнам прозрачности в инфракрасном диапазоне и нашедшей широкое применение в оптических телекоммуникационных системах. В данной работе выделяют фазовую скорость, показывающей среднее перемещение вблизи номинальной длины волны и групповую скорость, учитывающей изменение дисперсии волнового пакета

https://doi.org/10.48081/WGZT9962

2024

Выпуск 4

В связи с ростом стоимости энергетического топлива и ростом использования низкосортных топлив задача повышения эффективности сгорания в котлах малой мощности приобрела значительную актуальность. В странах СНГ имеются производственные мощности по выпуску котлов малой мощности. Все эти котлы используют только высококачественное топливо. Основным недостатком этих котлов является их низкий КПД, а в конструкции камеры сгорания присутствуют отрицательные характеристики: малый объем камеры сгорания и неэффективное сжигание угля. Увеличение времени пребывания несгоревших газов и мелкодисперсных частиц в камере сгорания приводит к их полному сгоранию, тем самым снижая вредные выбросы в окружающую среду. В статье исследованы методы повышения эффективности котла за счет оптимизации его конструкции для полнослойного сгорания. Представлены результаты испытаний модернизированного водогрейного котла малой мощности с оценкой его технико-экономических показателей, свидетельствующих о повышении эффективности котла. Было проведено более глубокое и всестороннее исследование аэродинамики топочной камеры. Было cоздано математическая модель расчета подачи воздуха в котел для определения эпюр скоростей и избытков воздуха на колосниковой решетке топочной камеры в котлах малой мощности. В результате определены зоны горения топлива испытывающие недостаток воздуха. Для повышения эффективности работы котла, который работает в полнослойном режиме, были приняты следующие меры: 1. оптимизация конструкции: внесены изменения в конструкцию котла, чтобы обеспечить более равномерное и полное сжигание топлива. Это повысит эффективность процесса горения; 2. улучшение теплоотвода.

https://doi.org/10.48081/MBZW6464

2024

Выпуск 4

Всегда намного проще предупредить проблему, чем устранять ее последствия поэтому, при водоподготовки используют различные способы уменьшения жесткости воды для исключения образования накипи на внутренних стенках трубопроводом при ее нагреве. В статье рассмотрены наиболее применяемые химические способы очистки воды от солей накипи, обобщены их достоинства и недостатки. Так же предложен безреагентный способ устранения накипи при помощи постоянных магнитов. Цель данной работы заключалась в рассмотрении физико‐химических механизмов воздействия магнитного поля на воду с растворенными в ней солями жесткости, а также исследование солевого состава воды используемой для нагрева. В ходе проведенного исследования был получен результат, который наглядно подтверждает гипотезу электрохимических процессов в воде при прохождении ее через магнитное поле: в воде соли существуют в виде ионов, магнитное поле поляризует их, то есть разделяет и деформирует их гидратные оболочки, тем самым способствует процессу кристаллизации солей, то есть происходит образование центров кристаллизации, на которых адсорбируются катионы кальция и магния. В результате этого образуется мелкокристаллическая форма, которая остается в водном растворе и при его нагревании не осаждается в твердом виде на частях теплообменников, а падает на дно в виде шлама или мелкого песка.

https://doi.org/10.48081/DZCL9808

2024

Выпуск 4

Мақалада Қазақстанның геотермалды ресурстары бойынша жалпы ақпарат келтірілген. Алматы облысы,(Оңтүстік Қазақстан) Жаркент елді мекенінде орналасқан геотермалды су кен орындарына ерекше назар аударылып, қарастырылды. Зерттеу аясында QGIS 3.32.0 бағдарламасы көмегімен еліміздегі геотермалды ресурстардың орналасуын көрсететін аумақтық карта жаңартылып, цифрландырылды. Мақаланың мақсаты орташа және төмен температуралы геотермалды су кен орнын пайдалана отырып, Ренкин органикалық циклдарының (РОЦ) энергетикалық сипаттамаларына талдау жасалынды. Әртүрлі органикалық сұйықтықтарды (R134a(фреон), изобутан, R-245fa, изопентан және R245ca) қолдана отырып, Ренкиннің органикалық цикл жүйесіне параметрлік зерттеулер жүргізіліп, термодинамикалық модель жасалды. Зерттеу барысында булану температурасы мен ішкі регенератордың ең жоғары температурасы Ренкин органикалық цикл жүйесінің өнімділігі мен жұмысына оң әсерін көрсетті. Графиктер Matlab Simulink бағдарламасының көмегімен тұрғызылды. Жаркент қаласындағы (Жарқұнақ кенті) №5539 геотермалды су кен орнынан Ренкиннің органикалық циклін пайдаланудың ықтимал нұсқасы талданып, шағын көлемде электр энергиясын өндірудің қызықты нұсқасы ретінде көрсетілді. Жергілікті геотермалды энергияны пайдалана отырып, Алматы облысы өзінің сыртқы энергия көздеріне тәуелділігін айтарлықтай төмендетіп, болашақта сол арқылы қоршаған ортаға әсерін азайтуға ықпал ете алады

https://doi.org/10.48081/XNLC6185

2024

Выпуск 4

Проведены исследования предельных тепловых нагрузок для систем охлаждения с покрытиями из природных материалов. Определены принципы конструирования камер сгорания, сопел и условия напыления материала на поверхность нагрева. Исследования имеют практическое значение в области предельного состояния парогенерирующей поверхности, защищаемой охлаждением от пережога. Разработаны системы охлаждения с пористыми покрытиями, которые позволяют исключить развитие трещин в покрытиях камер и сопел за счет термодинамического и акустического экранов из трех тепловых источников, и устройства для проведения напыления покрытий детонационными высокотемпературными факелами, истекающими из камер сгорания и сопел, охлаждаемых капиллярно-пористыми покрытиями. В исследованиях применялся метод голографии и скоростной кинопленки. Измерялись тепловые потоки, температуры, расходы, давления потоков жидкости и газа. Установлены термодинамические характеристики кислородно-керосиновых горелок для генерации ими сверхзвуковых высокотемпературных детонационных факелов при напылении покрытий из порошков природных материалов, получен гранулометрический состав материалов, подобраны гидродинамические режимы работы горелок в диапазоне удельных тепловых потоков (2·106÷2·107) Вт/м2 от факела струи в покрытие. Коэффициент избытка окислителя варьировался в пределах 0,3÷0,8; температура факела струи (3000÷850) 0С; длина струи (0÷0,16) м; радиус струи (3÷10)·10-3 м; угол оси горелки к покрытию (90÷0) град.

https://doi.org/10.48081/MJZI9223

2024

Выпуск 4

This article discusses bitumen materials as an important material in the energy sector due to its high energy intensity. The influence of the group chemical composition of road bitumen on their physical and mechanical properties during commissioning of production is studied. Particular attention is paid to the relationship between the chemical composition and properties of bitumen, which is important for its processing and use as a raw material for alternative energy sources. The results of a study of the influence of the group composition on the rutting of asphalt concrete, which is one of the main indicators of the performance of asphalt concrete, are also presented. These studies will help to adjust the oxidation process of tar to obtain high-quality bitumen material with specified characteristics that will meet all the requirements of regulatory and technical documentation. The findings of the study highlight the importance of detailed analysis of bitumen to optimize its use, improve energy efficiency and reduce environmental impact. The article aims to broaden the understanding of the role of bitumen in the modern world and its potential in the context of sustainable development.

https://doi.org/10.48081/VLGP1785

2024

Выпуск 4

В условиях глобальных изменений климата и растущих требований к энергоэффективности, технологии тепловых насосов и возобновляемых источников энергии (ВИЭ) становятся ключевыми компонентами систем автономного теплоснабжения. Автономное теплоснабжение представляет собой систему, способную обеспечить тепло и горячую воду в зданиях или на территории без зависимости от центральных источников теплоснабжения. Основные принципы автономного теплоснабжения основаны на интеграции различных технологий для эффективного производства, распределения и хранения тепловой энергии. Тепловые насосы (ТН) и возобновляемые источники энергии (ВИЭ), такие как солнечные коллекторы и ветрогенераторы, представляют собой перспективные технологии для автономного отопления. Эти технологии позволяют значительно сократить потребление ископаемого топлива, уменьшить углеродный след и обеспечить стабильное и эффективное теплоснабжение. Тем не менее, их внедрение требует комплексного подхода к проектированию и интеграции, что делает необходимым детальное изучение и моделирование этих систем. В данной статье представлены результаты исследования применения тепловых насосов и ВИЭ в автономных системах отопления с использованием методов компьютерного моделирования. Оценены различные сценарии интеграции, проведен анализ их эффективности и предложены рекомендации для оптимизации таких систем.

https://doi.org/10.48081/RLNT9009

2024

Выпуск 4

This study evaluates the high-temperature durability and oxidation resistance of homogeneous and gradient Ni-Cr-Al detonation coatings applied to 12Kh1MF steel substrates. Samples were exposed to operational conditions in a power plant for two weeks, simulating high-temperature industrial environments. The research utilizes X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) to analyze phase stability, surface morphology, and structural integrity of the coatings before and after thermal exposure. Findings reveal that gradient coatings outperform homogeneous ones, demonstrating superior oxidation resistance and reduced susceptibility to thermal stress-induced microcracks. The multi-layered oxide structure and compositional gradient of the gradient coatings contribute to their enhanced thermal stability and long-term durability. In contrast, homogeneous coatings exhibited surface roughness and microcracks, which may compromise their longevity under extreme conditions. These insights emphasize the advantages of gradient Ni-Cr-Al coatings for high-temperature applications, highlighting their potential for improved performance and reliability in demanding industrial settings. The study bridges knowledge gaps regarding the long-term behavior of these coatings, aiding their optimization for critical applications.

https://doi.org/10.48081/WMCR9023

2024

Выпуск 4

В статье проводится всесторонний анализ современных систем автоматизации и предиктивного обслуживания насосов и компрессоров, широко применяемых на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ). Авторы рассматривают основные подходы к внедрению технологий управления, основанных на системах SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) и DCS (Distributed Control System), которые обеспечивают оптимизацию работы оборудования в реальном времени. Особое внимание уделяется математическому моделированию, которое позволяет не только улучшить рабочие режимы насосов и компрессоров, но и предсказать возможные неисправности. Приведены результаты внедрения предиктивного обслуживания, направленного на прогнозирование износа оборудования, что помогает минимизировать незапланированные простои и снизить затраты на ремонтные работы. В статье проведен сравнительный анализ использования данных решений в Казахстане и за рубежом, что позволяет оценить перспективы внедрения передовых международных практик на казахстанских НПЗ. Отдельное внимание уделено повышению энергетической эффективности оборудования, увеличению его производительности и снижению затрат на техническое обслуживание. Данный материал может служить полезным ресурсом для инженеров, исследователей и управленцев, работающих в нефтегазовой отрасли, заинтересованных в повышении эффективности и надежности работы производственного оборудования.

https://doi.org/10.48081/NNSC6112

2024

Выпуск 4

В данной статье исследуются процессы, реализуемые при дообучении большой языковой модели (англ. large language model, далее – LLM) для обработки лекций в университетах и получения ответов на вопросы, заданные студентами, а также для озвучивания этих ответов. Таким образом, целью данного исследования является описание возможностей, возникающих при помощи использования LLM в образовании и, в частности, в автоматизации методов поддержки образовательного процесса. В этом исследовании также описаны этапы подготовки данных, дообучения по образовательным ресурсам во время установки и при необходимости настройки модели. Такая языковая модель, предназначенная для обработки и анализа текстов лекций, разработки алгоритмов генерации ответов на вопросы студентов и их озвучивания, является основным элементом данного исследования. В статье поэтапно описывается, как выбрать и установить необходимые программные компоненты, методика подготовки и обработки данных для последующего обучения модели, а также интеграция технологий преобразования текста в речь. Таким образом, полученные результаты показывают эффективность модели предварительного обучения в отношении понимания вопросов и ответов на них с использованием учебных материалов, что может значительно улучшить качество образовательного процесса. LLM может быть использована при разработке интеллектуальных систем поддержки студентов и преподавателей за счет повышения интерактивности обучения посредством генерации и озвучивания ответов.

https://doi.org/10.48081/SBNX6100

2024

Выпуск 4