В статье рассматривается задача переноса теплоты в газожидкостных (пенных) системах, в широком диапазоне изменения газосодержаний вплоть до 0,7 (70% газа), при нисходящем движении устойчивых газожидкостных (пенных) потоков в вертикальных трубах в различных тепловых установках. В данной ра-боте также рассматривается вопрос определения коэффициента теплоотдачи от стенки теплообменных элементов к нисходящему газожидкостному потоку или наоборот от рассматриваемого потока к стенке. Исследуемый пенный поток имеет эмульсионную (капельную) мелкодисперсную структуру, движущийся со скоростью 0,4÷1,4 м/с. Газосодержание та-кого потока постоянно по сечению. С целью получения уравнений для расчёта коэффициентов теплообмена при движении данного потока используются полу-эмпирический метод. Предложена физическая модель процесса переноса тепло-ты для данного случая. Получены уравнения для расчёта коэффициента тепло-отдачи. В них внесены соответствующие экспериментальные коэффициенты. Полученные расчётные зависимости подтверждены экспериментальными исследованиями авторов и другими независимыми исследованиями. В результате исследований установлено что коэффициент теплоотдачи при нисходящем движении устойчивых пенных систем, при газосодержании от 0,2 до 0,7, уменьшается с увеличением объёмного содержания газа, достигая самих низких значений при φгж. = 0,7. Процесс теплоотдачи зависит от теплопро-водности пенной смеси, особенно в пристенном слое. Относительное движение фаз оказывает пренебрежимо малое влияние на процесс переноса теплоты. Данные теоретические исследования и полученные уравнения могут быть использованы для расчёта теплообменных аппаратов, теплового расчёта химических, биологических реакторов и другой аппаратуры.

10.48081/WJKE2565

2025

Выпуск 3

С учетом увеличивающегося энергопотребления в Казахстане и возрастающего интереса к экологическим вопросам, возобновляемые источники энергии, особенно солнечная энергетика, становятся ключевым элементом устойчивого развития энергетического сектора. Автономные малые солнечные электростанции (СЭС) являются перспективным решением для обеспечения электроэнергией удалённых территорий, где подключение к централизованным сетям невозможно или нецелесообразно. Однако их эксплуатация сопряжена с рядом проблем, таких как переменность генерации энергии, зависимость от погодных условий и необходимость эффективного управления накопителями энергии. В данном исследовании представлена разработка и анализ имитационной модели малой автономной СЭС с использованием программных средств Matlab/Simulink. Модель учитывает влияние внешних метеорологических факторов, таких как интенсивность солнечной радиации, температура воздуха и облачность, на работу фотоэлектрических панелей. В её состав входят блоки моделирования солнечного излучения, фотоэлектрического модуля, системы накопления энергии, преобразователя постоянного тока (boost-конвертера) и автономного инвертора. Результаты моделирования показали адекватность работы разработанной системы в условиях переменной солнечной инсоляции и нагрузки. Проведённый анализ позволяет оптимизировать параметры системы, в том числе мощность солнечных панелей, ёмкость аккумуляторных батарей и настройки регуляторов преобразователей. Использование имитационного моделирования даёт возможность прогнозирования режимов работы СЭС и выбора рациональных стратегий её эксплуатации, что повышает надёжность и эффективность функционирования автономных энергетических систем.

10.48081/YXXO4279

2025

Выпуск 3

В статье представлена сравнительная оценка производительности двух типов контроллеров: системы отслеживания точки максимальной мощности (ОТММ) и контроллеров, основанных на широтно-импульсной модуляции (ШИМ), применительно к различным конфигурациям фотоэлектрических установок. Анализ охватывает как фиксированные солнечные панели, так и установки с одноосными и двухосными механизмами слежения за солнцем. Целью исследования являлась проверка гипотезы о том, что замена дорогостоящих ОТММ-контроллеров на более экономичные ШИМ-контроллеры может быть оправдана в условиях минимального влияния на общую энергетическую эффективность. Для оценки различий в работе контроллеров использовались статистические методы: критерий Стьюдента и критерий Колмогорова–Смирнова. Результаты показали, что в случае фиксированных фотоэлектрических систем статистически значимых отличий в эффективности между контроллерами не наблюдается (p > 0,05 по обоим критериям), что открывает возможность снижения капитальных затрат без ущерба для производительности. Однако в установках с трекерами эффективность ОТММ оказалась существенно выше, что подтверждается низкими значениями p (p < 0,05), указывающими на достоверные различия. Таким образом, было установлено, что рациональность применения того или иного типа контроллера зависит от архитектуры системы. Если в фиксированных системах допустима установка более простых ШИМ-контроллеров, то в трекерах их использование приводит к потерям в выработке энергии. Полученные выводы имеют практическую значимость при проектировании и оптимизации солнечных энергетических установок с учётом соотношения «затраты – эффективность».

10.48081/QRUF1160

2025

Выпуск 3

Мақалада құбырдағы теріс қысым толқынын (NPW) бақылау арқылы магистральдық газ құбырында (МГ) тасымалдау кезінде газдың ағып кетуін анықтау бойынша өзекті мәселе шешіледі. Бұл бақылаудың ғылыми жаңалығы мынада теріс қысым толқындары құбыр бойымен таралу сымсыз интеллектуалды Wireless HART жүйесінің сандық қысым датчиктерімен бүкіл ұзындығы бойынша бақыланады. Бұл жүйені қолдану газдың ағып кетуін нақты уақыт режимінде анықтауға мүмкіндік береді, тіпті ең аз ағып кетудің жоғары сезімталдығын қамтамасыз етеді, ал деректердің дәлдігі маңызды артықшылық болып табылады, өйткені сандық датчиктер мен машиналық оқыту технологияларын пайдалану жаңылыс іске қосылу санын азайтуға және жүйенің жалпы сенімділігі мен тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Бұл мониторинг тек газдың ағып кетуін ғана емес, сонымен қатар оны Wireless HART технологиясы негізінде ағып кету нүктесінде оқшаулауға мүмкіндік береді. Негізгі модульдерді қамтитын желілік сымсыз сенсорлық желілерге (LWSN) арналған ағып кетуді анықтау жүйесінің толық архитектуралық диаграммасы берілген, сонымен қатар графикалық пайдаланушы интерфейсін, серверлік дерекқорды және аралық бағдарламалық құралды қамтитын SimpliMote қолданбасының интерфейсі ұсынылған. Бұл жағдайда қосымшаны танымал платформаларда дербес компьютерден немесе Android негізіндегі мобильді құрылғылардан басқаруға болады. WirelessHART технологиясы жоғары сенімділігі, қауіпсіздігі және желінің өзін-өзі қалпына келтіру қабілетінің арқасында сымсыз бақылаудың негізгі құралы ретінде таңдалды.

10.48081/WMQZ8050

2025

Выпуск 3

: The article is devoted to the analysis of transient processes in high-voltage electric networks under various switching modes. The parameters of this process are individual for each object and, moreover, even for each specific switching. Transient processes in switching modes create electromagnetic fields that cause interference and overvoltage in the secondary network and even in the internal circuits of the power supply system. This can lead to failures in operation and damage to electrical equipment. To assess the impact of switching processes on the operation of electrical equipment, a single-line diagram is considered and the characteristics of the electrical equipment included in the power supply system of the «Yuzhnaya» substation of «Shubarkol Komir» JSC are given. The switching processes that occur when turning on/off the feeder, turning on the load, emergency load shedding, as well as emergency disconnection of the feeder under load are considered. The parameters of the processes under consideration are calculated based on the switching processes. To analyze the characteristics of these transient processes, a mathematical model of the power supply system is developed and its modeling is carried out. Time diagrams of voltage on the feeder are given. Based on the data obtained, switching modes in electrical networks were determined that had the most negative impact on the operation of electrical equipment, both as a whole and on its various parts..

10.48081/GPVK4034

2025

Выпуск 3

В данной статье представлен концепт аппаратно-программного комплекса для непрерывного измерения потока в открытых каналах, использующего ультразвуковые доплеровские сенсоры и метод анализа по взаимной корреляции. Решение разработано для повышения точности измерений уже установленных на реке Талас датчиков измерения расхода, использующих эффект Доплера. Для оценки точности измерения произведены экспериментальные замеры с помощью стационарных доплеровских расходомеров и гидрометрических вертушек ГМЦМ-1, которые показали необходимость разработки и внедрения метода взаимной корреляции. Предложенный концепт включает в себя математическое моделирование, адаптированное размерам и гидравлическим условиям реки, что позволяет оценить среднюю горизонтальную скорость и объемный расход с заметным снижением неопределенности по сравнению с традиционными методами. Архитектура прототипа реализована на платформе Raspberry Pi 4, интегрированной с модулями преобразования и ультразвуковыми датчиками на 40 кГц, что позволяет осуществлять сбор и обработку данных в реальном времени. Полученные данные обрабатывается для более точного расчета средней скорости потока и расхода, предлагая эффективный, точный и адаптируемый инструмент для гидрологического мониторинга и устойчивого управления водными ресурсами

10.48081/WAOW1921

2025

Выпуск 3

Қазіргі заманғы өндіріс күрделі және автоматтандырылған басқаруды қажет етеді, өйткені ескірген әдістер енді тиімді болмайды. Үнемі өсіп келе жатқан өнімділік пен сапа талаптары жағдайында озық басқару жүйелерін енгізу өте маңызды болып табылады. Өнеркәсіптік нысандардың, соның ішінде ғимараттардың, жабдықтардың және технологиялық желілердің сенімді және өнімді жұмысын қамтамасыз ету үшін арнайы басқару жүйесі қажет. Автоматтандырылған басқару жүйелерінің негізінде объектінің оңтайлы алгоритмін анықтайтын математикалық модель жатыр. Бұл алгоритм өндіріс процесінің мақсаттарына жету үшін қойылған міндеттерге байланысты Басқару әсерлерін реттейді. Бұл жұмыс ауаны қысу және беру процесін автоматтандырылған басқаруға арналған математикалық модельді ұсынады. Статикалық және астатикалық кешіктірілген мінез-құлық, статикалық сипаттама және динамиканы анықтайтын параметрлер сияқты басқарылатын объектінің сипаттамалары талданады. Беріліс функциясы мен беріліс коэффициентін қамтитын ұсынылған математикалық модель компрессорлық станцияның сенімділігі мен тиімділігін бағалауға және оңтайландыруға мүмкіндік береді. Беру функциясын зерттеу компрессорлық станцияны басқару объектісі үшін жүргізілді, оның негізгі сипаттамалары анықталды, аналитикалық формальды басқару моделі жасалды және эмпирикалық эксперименттік үдеу қисығы орындалды. Зерттеу нәтижелері дамыған математикалық модельдің өнеркәсіптік объектінің сенімділігі мен тиімділігін арттыруға қалай ықпал ететінін көрсетеді.

10.48081/UUCO9792

2025

Выпуск 3

В статье рассмотрена возможность передачи данных по радиоканалу для автономных мобильных систем экологического мониторинга. В результате поиска и изучение информации о современных методах передачи данных с первичных измерителей на стационарных источниках эмиссий, проведен анализ информации об облачных технологиях и решениях, применимых для автоматизированного мониторинга, исследованы существующие протоколы передачи данных, их возможности и применимость в передвижных станциях мониторинга окружающе среды. При исследовании требований безопасности передачи данных и возможных методов их защиты подготовлена структурная схема разработанной системы передачи информации. Такая система учитывает возможность интеграции облачных сервисов для сбора, хранения и обработки данных. Приведенные результаты экспериментов были получены при передаче по радиоканалу с использованием микропроцессоров Raspberry Pi. Такое решение должно учитывать использование мобильных станций экологического мониторинга в удаленных труднодоступных местах, без возможности применения сотовой связи. К удалённым местам без покрытия GSM также можно отнести степь, рельеф или густую растительность, где невозможна установка необходимого стационарного оборудования. Такие изолированные территории как правило подвергаются экологическому влиянию внешних антропогенных факторов, без возможности фиксации основных показателей от источников загрязнений.

10.48081/OCZA9347

2025

Выпуск 3

В данной статье представлена разработка и экспериментальная проверка системы передачи энергии по одному оптоволоконному каналу. Одним из наиболее перспективных решений является технология Power-over-Fiber (PoF) , предполагающая использование волоконно-оптических линий как для транспортировки энергии, так и для информационного обмена. Описана архитектура лабораторного стенда, включающего полупроводниковые лазеры, оптоволоконную линию стандарта G.651 и фотоприёмник с нагрузкой. Проведены измерения электрических и тепловых параметров системы при различных режимах работы. Экспериментально подтверждена возможность эффективной передачи электрической мощности до 0,08 Вт с достижением коэффициента полезного действия на уровне 13,7%. Также рассмотрена схема совмещённой передачи энергии и информации на основе многоканальной оптической конфигурации. Работа демонстрирует практическую реализуемость концепции и перспективность её применения в телеметрических системах, автоматике. Обоснованы направления дальнейших исследований, включая повышение КПД, миниатюризацию компонентов и интеграцию с существующими волоконно-оптическими сетями.

10.48081/YJWT7001

2025

Выпуск 3

Разработано и исследовано охлаждение кипящим охладителем перспективных паровых турбин, работающих выше стандартных сверхкритических температурах и давлениях. Изучена система, работающая по схеме тепловой трубы, причем к капиллярному потенциалу добавлен массовый. Произведен расчет испарительной и конденсационной частей. Разработаны установки для оптических методов исследования динамики развития паровой и жидкостной фаз. Рассмотрена динамика процессов роста и разрушения в капиллярно-пористой структуре с помощью оптических методов. Представлены кинограммы и голографические интерферограммы процессов теплопередачи для различных фитилей, тепловых нагрузок, избытка жидкости с расчетом внутренних характеристик кипения, выбросом капель жидкости из структуры. Возможность разделения общей энергии при зарождении парового зародыша является важной задачей борьбы с эрозией и кавитацией. Показана имитация аварийной ситуации за счет снижения расхода охладителя до его минимального значения. Применение структур с подобранным гидравлическим диаметром (0.15×10-3 м) и толщиной сетчатого слоя (0.75×10-3 м) обеспечивает необходимую интенсивность теплоотвода при минимальном сопротивлении потоку. Предложенная технология является особенно привлекательной для замены дорогостоящих жаропрочных сплавов аустенитного класса, снижая стоимость и повышая надежность и ремонтопригодность оборудования.

10.48081/CTCB8451

2025

Выпуск 3