Бұл зерттеу қалдық жылуды тиімді пайдалану "құбыр ішіндегі құбыр" жылу алмастырғыштың жылугидравликалық өнімділігін зерттейді, ол тура және қарсы ағын конфигурацияларын салыстырмалы талдауға назар аударады. Зерттеудің негізгі бағыты тура және қарсы ағыс конфигурациясын талдау болып табылады. Рейнольдс саны (Re) 1000-ден 5000-ге дейінгі аралықта негізгі параметрлерді, соның ішінде Колберн факторы (j) және үйкеліс факторы (f) мәндерін қарастырды. Қарсы ағын конфигурациясы тура ағынға қарағанда жоғары мәндерге ие болды, (j) мәндері 0.04-тен 0.02-ге дейін өзгеріп, қысым жоғалтулары азайды (f) 0.01-ден 0.006-ға дейін, ал тура ағын жоғары (j) мәндерін (0.05-тен 0.03-ке дейін) көрсетті, бірақ (f) өсті (0.015-тен 0.007-ге дейін). BSL k–ω турбуленттілік моделі (Re = 4000)-де SST k–ω-мен салыстырғанда ең тиімді болып танылды, CFD нәтижелері (j) үшін 8–25%, (f) үшін 0–20% ауытқу көрсетті. Зерттеу қарсы ағынды конструкцияның артықшылықтарын айқындап, гидравликалық диаметр мен ағын жылдамдығы сияқты параметрлерді оңтайландыру қажеттігін атап өтеді, сондай-ақ күрделі геометрияларды зерттеуді ұсынады. Бұл нәтижелер тұрақты жылу энергиясын қайта пайдалану технологияларын дамытуға сенімді негіз бола алады.

10.48081/BGZB9542

2025

Выпуск 4

В данной статье изложены результаты практической корректировки гидравлического режима тепловых сетей для повышения надежности и безопасности их функционирования в условиях высокой степени износа трубопроводов. В статье приводится причинно-следственная связь принимаемых технических и организационных решений. Дано общее описание предлагаемых технических решений. Основная идея статьи – это необходимость и возможность осуществления последовательных шагов перехода от качественного способа регулирования количества тепла, поставляемого потребителям городской агломерации, к комбинированному - качественно-количественному способу регулирования. Рассматривается возможность реализации данного способа регулирования с минимальными изменениями проектных схем. При этом безопасность эксплуатации тепловых сетей и надежность (безотказность) их работы в течение всего отопительного периода рассматриваются в неразрывной связи с экономической и энергетической эффективностью. Статья имеет целью ознакомление с положительным опытом и предназначена для инженерно-технического и руководящего состава тепловых сетей, проектных, конструкторских и наладочных организаций. Материал статьи может быть использован для изучения студентами старших курсов бакалавриата и магистрантами по специальностям «Теплоэнергетика» (6B07105, 6B07111 и 7M07106) и «Теплоэнергетика и устойчивое развитие» (6B07177).

10.48081/KCKK2356

2025

Выпуск 4

Статья посвящена разработке мобильного устройства для генерации преднамеренных электромагнитных помех. Принцип работы основан на искровом разряднике и индуктивном элементе, что позволяет создавать регулируемые электромагнитные импульсы. Диапазон рабочих частот достигает 2,5 ГГц, а напряженность электрического поля может составлять до 5 кВ/м. Генератор оснащен высоковольтным импульсным DC-DC преобразователем и питается от портативного аккумулятора. Экспериментально установлено, что генерируемые помехи способны оказывать значительное воздействие на функционирование линий передачи данных, выполненных с применением неэкранированной витой пары категории 5е. Проведенный анализ осциллограмм показал, что наведенная помеха имеет форму затухающего синусоидального сигнала, параметры которого могут изменяться за счет регулировки ширины искрового промежутка и конфигурации индуктора. Регулировка искрового промежутка позволяет изменять частоту и амплитуду излучения. Классификация спектра излучаемых помех позволила отнести устройство к среднеполосному типу генераторов. Представленный генератор, отличающийся малыми габаритами и автономностью, предназначен для проведения мобильных испытаний радиоэлектронной аппаратуры на электромагнитную устойчивость. Такие мобильные решения критически важны для повышения безопасности сетевых систем в реальных условиях эксплуатации, обеспечивая точные данные.

10.48081/UJUR9426

2025

Выпуск 4

Мақалада авторлар энергетикалық және ресурстарды үнемдейтін доғалық релелік қорғаудың орналасу және әрекет ету принципін ұсынады, оның мақсаты 10 кВ кернеуі бар жиынтық комплектық құрылғыларының (КТҚ) барлық ұяшықтарын электр доғасының бірге жүретін шшкі қысқа тұйықталудан қорғау болып табылады. Жоғарыда айтылғандардың барлығы релелік қорғанысты орындауда жаңа тәсілді ұсынады деп сеніммен айтуға болады. Бұл қорғаныстың әмбебаптығы оның әрекеті КТҚ ұяшығының әртүрлі бөліктеріндегі жарықтандырудың өзгеруіне жауап беретін фотодиодтар негізінде доғалық қысқа тұйықталудан жылдам әрекет ететін қорғауды жүзеге асырудан тұрады. Нәтижесі- ұсынылған қорғанысты пайдалану ұяшықтың өзі де, оған қосылған электр қондырғылары да релелік қорғаныстың сенімділігін арттырады. Релелік қорғаныстың сенімділігін арттырумен қатар, металл өзектері бар металл сыйымды, қымбат және салмақ өлшемдері бойынша көлемді ток трансформаторларын пайдаланбау да маңызды фактор болып табылады, бұл релелік қорғаудың өзекті мәселесіне–энергия мен ресурстарды үнемдеуге жауап береді, бұл болашақта электр энергетикасында одан да маңызды приоритетарға ие болады. Ұсынылған доғалық қорғаныс ішкі және сыртқы қондырғылардың КТҚ ұяшықтарының барлық серияларында қолданылады. Бұл қорғаныстың барлық құрылымдық элементтері металл конструкцияларын қолданбай жасалады, атап айтқанда "PLA" сияқты жеңіл және берік пластиктен 3D принтерде басылған.

10.48081/PIAZ8524

2025

Выпуск 4

Констатируется необходимость замены трансформаторов тока с ферромагнитным сердечником на более миниатюрные и менее металлоемкие датчики тока. Указывается, что в качестве таких датчиков могут быть использованы широко применяемые в технике катушки индуктивности. Кратко изложены достигнутые в настоящее время результаты в направлении построения защиты комплектного токопровода на основе катушек индуктивности. Отмечено, что для их защиты от влияния внешних магнитных полей нужны магнитные экраны. Представлены модели нескольких вариантов выполнения таких экранов из алюминия и электротехнической стали – П-образный сектор; П-образное кольцо (разомкнутое или замкнутое); кольцо из полосы металла. Описана методика проведения исследований их экранирующих свойств. Установлено, что наиболее эффективным является П-образный экран из алюминия в виде разомкнутого кольца. В отличие от такого же замкнутого кольца, появляется доступ катушкам индуктивности. В сравнении с П-образным сектором, он эффективнее защищает катушки индуктивности от внешних магнитных полей, а в сравнении с кольцом из полосы электротехнической стали имеет меньший вес. Приведены зависимости экранирующих свойств экрана от геометрических размеров П-образного кольца.

10.48081/YIWZ8387

2025

Выпуск 4

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

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