A hybrid nanogenerator integrates both triboelectric and piezoelectric components into a single device. By doing so, it can harness energy from different types of mechanical inputs more efficiently. When the hybrid nanogenerator is subjected to mechanical motion, both triboelectric and piezoelectric effects are activated. For example, when pressing or sliding motions occur, the triboelectric layers produce a charge due to contact and separation, while the piezoelectric material generates a charge from the mechanical stress applied. The combined effect can produce higher electrical output and improve the efficiency of energy harvesting from a broader range of mechanical motions. In this paper, the novel structure of hybrid triboelectric and piezoelectric nano-generators have been merged to harvest abundant mechanical energy. Ecoflex and PVDF-based hybrid nanogenerator have been proposed to harvest mechanical energy. While Ecoflex synthesized with 0.5% hexachlorofullerene (C60Cl6) is used for the triboelectric layer in the TENG part, 3wt% polymethyl methacrylate (PMMA) integrated with polyvinylidene fluoride (PVDF) matrix is utilized as a dielectric medium in piezoelectric part of the nanogenerator. Efficient hybrid nanogenerator structures were selected and appropriate power converters were used. The hybrid NG's performance in generating electrical microenergy was demonstrated experimentally.

https://doi.org/10.48081/KPSU8339

2025

Выпуск 1

Шымкент қаласының Оңтүстік Қазақстан медицина академиясы корпустарының бірінің электрлік тұтынуын болжау нәтижелері ұсынылды. Оқу орындарының ерекшелігіне байланысты (оқу жылы аралықта электрлікэнергиясын біркелкі тұтынбауы) электрлік тұтынуды басқару жүйесін жетілдіру қажет. Электрлік энергиясын басқару процесінде шешім қабылдаудың тиімділігін арттыру әдістерінің бірі-жоспарлау. Алайда, жоспарлау нәтижесін қамтамасыз ету үшін, бухгалтерлік есеп пен егжей-тегжейлі талдау қажет. Жыл бойына ай сайынғы тұтыну шығындары туралы деректерді жедел есепке алу кезінде, оқу корпусының электрлік тұтынуын болжау бүкіл мекеменің электрлік тұтынуын жүйелік деңгейде басқаруға мүмкіндік береді. Электрлік энергиясын тұтынуға әсер ететін негізгі фактор-маусымдық. Тұтынудағы маусымдық даму тенденциясын анықтайды, бірақ электрлік энергиясын тұтынудың нақты болжамын құру үшін бір қатар басқа факторларды да ескеру қажет. Мұндай факторларға мыналар жатады: білім алушылар контингентінің азаюына байланысты оқу орнының электрлік тұтынуының төмендеуі, университеттің ғылыми қызметінің төмендеуі, зертханалық жұмыстарды электрлік энергиясын аз тұтынуды талап ететін практикалық және семинарлық сабақтарға ауыстыру. Сондықтан зерттеудің өзекті бағыты электрлік тұтынуды болжаудың қолданыстағы әдістерін бейімдеу және жаңа әдістерін әзірлеу болып табылады. Бұл жұмыстың мақсаты қосымша модель бойынша оқу орындарының электрлік энергиясын тұтынуын талдау және болжау болып табылады. 2023 жылғы электрлік энергиясын тұтынудың нақты деректері бойынша маусымдық ауытқуларды ескере отырып, қосымша модель жасалды. Есептеу Excel бағдарламасының құралдарын қолдану арқылы жүзеге асырылды. Алынған қосымша модель уақыт қатарына байланысты электрлік энергиясын тұтынудың 80% өзгеруін түсіндіреді.

https://doi.org/10.48081/LRKH3337

2025

Выпуск 1

Во время эксплуатации ветроэнергетической установки (ВЭУ) нагрузки от лопастей приходятся на главный вал ветропривода и его подшипники. Именно это и является одной из основных причин их износа и выхода из строя. При этом размеры повреждения ВЭУ, а, следовательно, времени и стоимости ремонта зависят от используемого метода диагностики подшипников качения главного вала. Как показал анализ все известные методы диагностики подшипников качения главного вала ВЭУ можно разделить на токовые, акустические и вибрационные методы, а также метод ударных импульсов. При этом выяснилось, что наиболее эффективными, надежными и хорошо зарекомендовавшими себя в диагностике ВЭУ являются многочисленные вибрационные методы. В этих методах выявления повреждений в подшипниках качения главного вала осуществляется путем исследования временной, частотной, частотно-временных областей измеряемого вибрационного сигнала, получаемого тем или иным способом. Однако, как показал анализ возможностей этих методов, и они не всегда достаточно способны оценить величину износа подшипников главного вала ВЭУ. В тоже время некоторые из них могут служить основой для разработки методов в значительной степени лишенной этого недостатка.

https://doi.org/10.48081/UFAQ2908

2025

Выпуск 1

The article provides an analysis of the need and prospects for introducing elements of the zero-waste production concept to ensure sustainability of mechanical engineering enterprises and reduce the negative impact on the environment through waste recycling for energy production. The main types of waste in the mechanical engineering industry of Kostanay region enterprises, methods of their disposal and management are studied using the example of JSC Agromashholding KZ. Using the developed algorithm by the method of statistical sequential analysis, an assessment of the possibility of using mechanical engineering waste as secondary raw materials for generating electricity with the installation of its own mini-CHP is carried out. Analytical and experimental studies are carried out using the sequential analysis method, which allows in practice to take into account the capabilities of an engineering organization in handling production waste and reduce the labor intensity of production by several times. The prospects of using sequential analysis in assessing the possibility of using waste to generate energy are confirmed with satisfactory accuracy. An integrated approach to waste management is proposed, taking into account environmental, economic and social factors, which allows using waste as fuel and reducing energy costs. The obtained results can be used by mechanical engineering enterprises to form an effective abandoned production cycle.

https://doi.org/10.48081/ISMQ7178

2025

Выпуск 1

В данной статье рассматриваются процессы, связанные с анализом солнечной активности и радиации в различных регионах Казахстана и их влиянием на эффективность солнечных панелей. Целью исследования является оценка уровня солнечного излучения и количества солнечных дней в разных городах страны для выявления трендов и условий, важных для оптимизации использования солнечной энергии. В работе подробно описаны этапы исследования, включая сбор данных о солнечной активности с 2019 по 2023 годы, а также анализ этих данных для оценки изменений в солнечной активности и ее влияния на производительность солнечных систем. Полученные результаты подчеркивают важность выбора местоположения для установки солнечных систем и адаптации технологий в зависимости от региональных климатических условий. Данные исследования могут способствовать формированию стратегий по внедрению и оптимизации солнечных технологий в Казахстане, что в свою очередь будет способствовать развитию устойчивых источников энергии

https://doi.org/10.48081/LWKZ2232

2025

Выпуск 1

The article presents the results of the theoretical studies conducted. A simulation model of an asynchronous electric drive with frequency regulation was created in the Matlab Simulink software environment. This model was used to develop a dual-motor electric drive for a belt conveyor. The main attention is paid to calculating the parameters of the mathematical model of the engine. The simulation model considers the characteristics of industrial equipment installed at the facilities of mining companies in the Republic of Kazakhstan. The developed model is based on the principles of vector control with cross-coupling compensation, which ensures high quality of dynamic characteristics and stability to external disturbances. Theoretical and experimental results confirming the effectiveness of the proposed control system are presented. The resulting simulation model can be used to design and modernize industrial electric drives in the mining industry. Additionally, methods for increasing the energy efficiency of the system by optimizing the control parameters are considered. Analysis of transient and stationary processes showed that the proposed approach allows minimizing the impact of external disturbances and ensuring stable operation of the equipment. The developed model can also be integrated into automated control systems to improve their functionality and reliability. The research results demonstrate the high accuracy of the model and its applicability in industrial conditions to improve productivity and reduce energy costs.

https://doi.org/10.48081/SMZQ6096

2025

Выпуск 1

Бұл жұмыста аэродинамикалық құбырда жүргізілген симметриялы емес пішінді қалақшалардың тәжірибелік нәтижелері қарастырылады, ондағы ағын жылдамдығы мен атқылау бұрыштарының әртүрлі мәндерінде көтеру күші мен маңдайлық кедергі коэффициенттері зерттелді. Нәтижелер симметриялы емес формадағы қалақтар атқылау бұрыштары 180°-тан 210°-қа дейінгі аралықта көтеру күші мен маңдайлық кедергі коэффициенттерінің ең жоғары мәндеріне жететінін көрсетті, бұл талдауға сәйкес коэффициенттер Cx = 1,68 және Cy = 3,45 құрады. Бұл деректер қалақшалардың төменгі жел жылдамдығында жоғары тиімділігін көрсетеді, бұл оларды орнынан қозғалу мәселесінің сипаттамалары мен жоғары қуат өндіру маңызды болып табылатын жел энергетикалық қондырғыларында (ЖЭҚ) қолдану үшін перспективалы етеді. Алынған нәтижелер симметриялы емес қалақтары бар роторлардың дизайнын одан әрі жетілдіру үшін пайдаланылуға мүмкіндік береді, бұл олардың орнынан қозғалу сипаттамаларын жақсартуға және қуат коэффициентін арттыруға көмектеседі. Бұл зерттеу жел электр қондырғыларының конструкциясы мен пайдалану параметрлерін оңтайландыру бойынша ұсыныстар әзірлеуге ықпал етеді, бұл өз кезегінде олардың сенімділігі мен экономикалық тиімділігін арттыруы мүмкін. Осылайша, жұмыс жел энергетикасы саласындағы білімді кеңейтуге және әртүрлі аймақтардың энергетикалық инфрақұрылымына ЖЭҚ-ты кеңінен енгізуге ықпал ететін технологияларды әзірлеуге бағытталған.

https://doi.org/10.48081/PLVX7878

2025

Выпуск 1

Электр энергиясын дамыту оның тиімділігін арттыру арқылы энерго үнемдеу шараларын енгізу арқылы мүмкін болады. Энергияны үнемдеудің бір жолы — таралған генерацияны дамыту, дәстүрлі түрде қолданылатын органикалық отын түрлері мен жаңартылатын энергия көздерін негізге ала отырып. Жаңартылатын энергия органикалық отын тұтынуды азайтуға және сәйкесінше қоршаған ортаға шығын келтіруді төмендетуге ғана емес, сонымен қатар тұтынатын энергия шығындарын азайтуға бағытталған, бұл энергия үнемдеудің ерекшелігін береді. Жаңартылатын энергия көздерінің арасында күн энергиясы таралған генерацияны дамытуда басым бағыттардың бірі болып табылады. Оның қолжетімділігі мен бар болуы тұрғысынан артықшылығы кез келген электрмен жабдықтау жүйесі үшін электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді. Фотоэлектрлік эффект күн энергетикасының дамуының негізі болып табылады. Осы ретте фотоэлектрлік жүйелер, әсіресе күн батареялары, ең перспективті болып табылады. Үлкен электр энергетикасында үлкен қуатты фотоэлектрлік қондырғылар орнатылып, үлкен мөлшерде күн батареялары жинақталады. Бұл ретте күн энергиясын пайдалану бойынша инвестициялар органикалық отыннан энергия өндіру бойынша инвестициялардан асып түседі. Фотоэлектрлік жүйелердің энергетикалық көрсеткіштерін анықтауда маңызды кезең — күн батареяларының жұмыс режимін модельдеу. Мақалада күн батареясының жұмыс режимін зерттеуге және оның энергетикалық сипаттамаларын өзгермелі эксплуатациялық факторлар жағдайында бағалауға мүмкіндік беретін математикалық модель ұсынылған.

https://doi.org/10.48081/QFHJ4639

2025

Выпуск 1

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