Efficient combustion of unconventional fuels has come to the forefront of research in recent years by scientists in many countries due to the accelerating depletion of fossil fuels. With the development of computer technology, more and more attention is being paid to modelling using a wide range of specialised software at the expense of more accurate experimental studies due to expensive laboratory equipment and consumables. In this paper a brief review of experimental studies related to preparation and combustion of water-oil emulsion (WOE) with explanation of the process of micro explosion of fuel droplets and dependence of combustion efficiency on the percentage of water in the fuel is presented. An experiment on combustion of WOE using a patented innovative burner for a wide range of liquid and gaseous fuels was conducted. Based on a previously published article describing a wave disperser made by the authors, a mixture of fuel oil with water concentrations of 5%, 10%, 15% and 20% in WOE and once pure fuel oil was prepared and burned. The results of the analysis of the harmful emissions data show a decrease as the moisture content of the fuel increases. The most optimal moisture content as measured by the heat release rate of the water-oil emulsion is at 20%.

10.48081/DUCI2845

2023

Выпуск 2

В данной работе рассмотрены основные аспекты разработки интеллектуальной системы управления теплообменными аппаратами на основе системы нечеткой логики с учетом технологического износа. Рассмотрение факторов, возникающих в процессе работы оборудования и влияющих на коэффициент теплопередачи, показало, что важной задачей при эксплуатации теплообменного оборудования крупных производств является оптимизация их работы за счет оперативного и диспетчерского управления. При планировании технического обслуживания и ремонтных работ необходимо учитывать информацию о степени износа (загрязнения), влияющую на изменение эксплуатационных параметров. Важной задачей является всесторонний анализ теплообменника как объекта управления для выявления всех существенных входных, выходных и возмущающих переменных. Исследование эксплуатационных режимов работы теплообменного оборудования дает возможность применения оптимальных методов управления ими. Корректность определения этих параметров отразится на таких характеристиках как: энергопотребление, надежность и межремонтный срок, которые в свою очередь являются одними из важнейших показателей. Проблема выбора и разработки систем управления теплообменными аппаратами, поддерживающих в динамике условия оптимального теплообмена, является весьма актуальной. В работе рассмотрены вопросы математического моделирования тепловых процессов, с учетом технологического износа и загрязнения поверхностей оборудования. Для полученной модели объекта управления был разработан алгоритм работы и выполнена настройка параметров регулятора на базе нечеткой логики. Результаты имитационного моделирования показали, что предложенная структура системы интеллектуального управления на базе нечеткой логики с использованием пакета Fuzzy Logic Toolbox программного обеспечения Matlab/Simulink обеспечивает выполнение требуемых условий.

10.48081/WJZH8320

2023

Выпуск 2

Мақалада 2020 және 2021 жылдары электр энергиясын адам санына тұтыну индикаторы бойынша индикативтік талдау әдісін қолдану кезінде Қазақстанның өңірлерінің электр энергетикалық қауіпсіздігінің жағдайы талданды және есептелді, ал бұл өз ретінде дүниежүзілік энергетикалық кеңестің үш бағытты (энергетикалық қауіпсіздік, энергияға әділ қол жеткізу, экологиялық тұрақтылық) қамтитын әлемдік энергетикалық трилеммасының екінші тармағының орындалуын бағалауға мүмкіндік берді. Энергияға әділ қол жеткізуді қамтамасыз ету-бұл әлеуметтік мәселе, оны шешу ел халқының өмір сүру сапасын арттырады. Талдамалық талдау жүргізу кезінде ҚР Ұлттық экономика министрлігі Статистика комитетінің және басқа да мемлекеттік органдардың 2020 және 2021 жылдардағы ресми статистикалық деректері пайдаланылды. Электр энергиясына әділ қол жеткізуді қамтамасыз ету бойынша электр энергетикасы қауіпсіздігінің қалыпты аймағында (электр энергиясын адам санына тұтыну индикаторы) еліміздің 8 өңірі бар. Жүргізілген электр энергетикалық қауіпсіздікті талдау мен есептеулер жаңа электр станцияларын іске қосу, қолданыстағыларын жаңғырту және қайта жөндеу қажеттігін растайды, бұл әлемдік энергетикалық Трилемманың үшінші тармағының орындалуын да қамтамасыз етеді (экологиялық тұрақтылықты қамтамасыз ету). Табиғи газды қазба қатты отынның, баламалы және жаңартылатын энергия көздерінің орнына пайдалану парниктік газдардың атмосфераға шығарылуын азайтады.

10.48081/YXEJ1412

2023

Выпуск 2

В научной статье проведен анализ состояния и развития элек-троэнергетики и существующих систем электроснабжения на базе возобновляемых источников. Приведены показатели по установленной мощности и потребляемой электроэнергии от различных видов возоб-новляемой энергии. Основным фактором необходимости развития во-зобновляемой энергетики является наблюдаемая тенденция постоян-ного роста затрат на электроснабжение из-за износа электросете-вого оборудования и постоянный рост цен на традиционные энергоно-сители, а также необходимость обеспечения энергетической безо-пасности. Большие затраты потребуются для автономного электро-снабжения сельских товаропроизводителей, если учесть сезонный ха-рактер производства и соответственно потребления электроэнергии. Для решения проблемы энергоснабжения удаленных сельских потребителей с использованием возобновляемых источников требуются научные исследования с обоснованием и разработкой систем электроснабжения. Таким образом, развитие возобновляемой энергетики наблюда-ется повсюду и во многих странах мира действует Программа их раз-вития. При этом важное значение имеет Государственная политика на поддержание механизмов по развитию ВИЭ. Среди ВИЭ, большое развитие получила ветроэнергетика. Для использования энергии ветра в системе электроснабжения необходимо изучить ее особенности. Ключевые слова. возобновляемые источники энергии, электро-снабжение, ветроэнергетика, микрогенерация, энергосбережение.

10.48081/BEXD7601

2023

Выпуск 2

The article considers the relevance of the use of autonomous power systems powered by renewable energy sources for use in the agricultural sector in the conditions of the Kostanay region. The main features of energy supply systems from the point of view of the rationality of their construction with a low population density and developed agriculture are considered. The share of the component in the structure of the cost price and tariffs for electricity associated with the generation of electric power is given. The share of electric energy costs in the production of agricultural products is determined and ways to reduce them are outlined. The possibility of using hybrid autonomous power plants for water supply for agricultural needs is considered. The article presents the device and the principle of operation of alternative technologies for obtaining thermal, mechanical and electrical energy using a solar water jet and a greenhouse generator. A comparative analysis of the advantages and disadvantages of the considered alternative technologies is carried out, on the basis of which design changes and improvements to existing structures are proposed. It is proposed to use a Stirling engine to generate mechanical energy in conjunction with a greenhouse generator, allowing the wind generator to generate electrical energy. The main advantages and versatility of the hybrid design, in comparison with the original ones, allowing the use of renewable energy, are noted.

10.48081/RGMZ4495

2023

Выпуск 2

The article presents the characteristics of geothermal deposits in the south of Kazakhstan and the analysis of the potential of geothermal waters of the Zhambyl region. Moreover, the study carries out the review of various types and methods of using geothermal water for household and its needs. Consequently, it outlines information on thermal boreholes. During the elaboration, manufacture and testing of these combined power units, several scientific and technical issues, such as the choice of the optimal low-boiling working fluid for heat and hot water supply systems were solved. An overview of the refrigerants and vapor compression fluids currently available have been made. The classification and characteristics of secondary heat carriers of various types and temperatures of their use are given. Therefore, it is proposed to use non-azeotropic binary mixtures as working bodies of a closed heat-power circuit. Moreover, an analysis was carried out on the use of non-azeotropic mixtures for heat pumps. It is proposed to use mixtures of refrigerants as working bodies for the second circuit. The specific characteristics of refrigerants are outlined. As a result, a description of the operation scheme of a steam compression heat pump operating in the mode of heat and hot water supply is highlighted.

10.48081/BLJO4853

2023

Выпуск 2

Повышение экономической эффективности применения промышленных роботов требует концентрации максимального объема работы на каждой роботизированной ячейке. Одной из типичных задач, эффективно решаемых в настоящее время при помощи промышленных роботов, является укладка на паллеты (паллетизация) упакованных товаров, поступающих по конвейерной линии. Преимуществами промышленных роботов являются высокое быстродействие, надежность, гибкость переналадки, возможность одновременной работы с разными по массе и габаритам товарами. Выполнено технико-экономическое сравнение, подтверждающее целесообразность приобретения одного робота-паллетайзера большего типоразмера по сравнению с несколькими, обладающими меньшей грузоподъемностью и радиусом действия. Это может потребовать концентрации на входе в ячейку робота нескольких конвейерных линий. Для обеспечения производительности комплекса необходима предварительная группировка товара, формирование рядов либо слоев. В таких условиях возникает необходимость быстрой смены схем укладки товаров на паллеты, что сложно реализовать в случае применения жестких программ. Предложено создать графический редактор схем укладки и реализовать программу для робота-манипулятора, выполняющую укладку деталей на паллеты по заданной схеме. Разработана программа – редактор схем укладки, и реализована модель комплекса по паллетизации в среде Fanuc Roboguide.

10.48081/QFSQ2222

2023

Выпуск 2

Контроль посещаемости студентов является одной из задач преподавателей и эдвайзеров. Старый способ переклички студентов с пометкой в бумажном журнале в настоящее время малоэффективен. Для решения проблемы контроля посещаемости было решено разработать удобный и надежный способ автоматизации этого процесса. За основу была принята идея использования QR-кодов, их поточного сканирования и последующей автоматической обработки данных. Идея состоит в том, что преподаватель генерирует QR-коды для названий своих дисциплин и сохраняет их как изображения в телефоне, а студенты делают то же самое для своей фамилии, имени, отчества и группы. На занятии преподаватель сканирует изображение с QR-кодом проводимой дисциплины, а затем по очереди поточно сканирует QR-код каждого студента, которые показывают ему свой код с телефона. После этого в программе-сканере QR-кодов преподавателя сохраняются название предметов, ФИО студентов, их группы, даты и время занятий. Дальнейшее развитие идеи сканирования кодов для контроля посещаемости требовало создания компьютерной программы (анализатора) для анализа файлов с данными со сканера QR-кодов. Была разработана функциональная схема обработки данных анализатора, а в последствии и сам анализатор. При старте анализатора открывается интерфейс, в котором преподаватель выбирает нужную для анализа дисциплину, группу, даты и время периода анализа, и вид отчета. В таблице окна программы отображаются проанализированные данные. При выборе краткого отчета отображаются ФИО студента и общее количество его посещений за выбранный период для данной дисциплины. Данные краткого отчета могут быть представлены отсортированными либо по фамилии, либо по количеству посещений. При выборе детального отчета в таблице будет отображен каждый факт посещения студентом дисциплины за указанный период, конкретная дата и время посещения. Каждый из трех отчетов может быть экспортирован из программы в документ MS Excel. Предложенная идея контроля посещаемости через QR-коды и последующий анализ данных имеет научную и техническую новизну в функциональной структуре и алгоритме обработки данных. Разработанная программа-анализатор показала свою практическую значимость, востребованность и актуальность в учебном процессе университета.

10.48081/PAPB9835

2023

Выпуск 2

Повышение надежности системы электроснабжения является ключевым вопросом в электроэнергетике и одной из актуальных задач. В системе электроснабжения традиционная распределительная сеть отвечает за снабжение существующих потребителей. Существует проблема растущей концентрации электрических нагрузок, особенно в мегаполисах, что требует повышения уровня напряжения для увеличения пропускной способности сети. В настоящее время в Республике Казахстан только в столице Астане имеется небольшой опыт эксплуатации распределительной сети 20 кВ. В данной статье рассматривается возможность использования кабелей в распределительной сети, обосновывается выбор напряжения 20 кВ для обеспечения проверенной пропускной способности кабелей в различных природных и климатических условиях. Для обеспечения надежности электрической сети обсуждаются факторы, которые могут привести к снижению показателей надежности. В статье представлены характеристики кабелей с бумажной изоляцией и сшитым полиэтиленом для сетей 20 кВ и показана зависимость оптимальной пропускной способности для данного напряжения от длины линии, что очень важно при коротких замыканиях в сетях среднего напряжения. Основываясь на полувековом опыте европейских стран, можно ожидать, что международная передовая практика по технологиям перевода существующих распределительных сетей 10 кВ на напряжение 20 кВ позволит снизить затраты и повысить надежность распределительных сетей.

10.48081/WZPH9374

2023

Выпуск 2

Для построения токовых защит электрических сетей и электроустановок традиционно применяются трансформаторы тока и токовые реле. В силу конструкционных особенностей целого ряда элементов электроэнергетических систем установка трансформаторов тока и, следовательно, токовой защиты, построенной на них, сопряжена со значительными сложностями. Вместо традиционно используемых измерительных преобразователей тока в виде трансформатора тока и реагирующего органа в виде токового реле предлагается использовать магнитный преобразователь тока, который выполняется на базе магнитной и контактной системы токового реле РТ-40. Предложенные конструкции магнитного преобразователя тока различаются методами его крепления и выставления порога срабатывания, а также способами защиты от напряжения в токоведущей шине. Это дает возможность реализовывать простые и дешевые, однофазные и трехфазные токовые защиты для низковольтных электрических сетей и электроустановок с классом напряжения до 1000В, а также высоковольтных электроустановок напряжением 6 – 10кВ. Таким образом, магнитные преобразователи тока представляют отдельный класс простых в изготовлении и установке защит электрических сетей и электрических установок от КЗ, для реализации которых не требуется трансформатор тока.

10.48081/QJFC6445

2023

Выпуск 2