Как известно переход от традиционного сжигания топлива к микрофакельному приводит к повышению эффективности сжигания топлива. Фронтовое устройство является ключевым элементом теплогенератора, отвечающим за передачу тепла от горящего топлива к нагревательной поверхности. С целью дальнейшего совершенствования фронтового устройства теплогенератора было выполнено численное моделирование теплогенератора в программе Comsol Multiphysics. Численное моделирование теплогенератора позволяет анализировать и оптимизировать работу фронтового устройства. В программе можно создать трехмерную модель теплогенератора, включая все его компоненты, такие как топливную емкость, регулирующий орган, систему подачи воздуха и систему удаления продуктов сгорания. Таким образом, численное моделирование аэродинамических процессов является важным инструментом при исследовании эффективности конструкции фронтового устройства теплогенератора. В дальнейшем численная модель должна подтвердиться при проведении опытов на экспериментальной установке полной картиной процессов горения и образования полных и не полных продуктов сгорания, оптимизацией аэродинамики и смесеобразования топлива и воздуха, а также влияния различных параметров в этих процессах на работу фронтового устройства. В связи с этим ожидается повышение характеристики теплогенератора за счет выравнивания температурных полей пламени и нежелательных полей недожога топлива в отдельных зонах факела с низкими скоростями смесеобразования.

https://doi.org/10.48081/RXEE7826

2024

Выпуск 1

Целью статьи является сравнение методик исследования вихревых зон в воздуховоде горнодобывающих предприятий с помощью программы Ansys Fluent. В статье представлены численные и экспериментальные результаты изучения очертаний вихревых зон, образующихся в месте установки раструба с использованием программного комплекса Ansys Fluent. Получены графические и аналитические изменения коэффициентов местного сопротивления с помощью метода дискретных вихрей и вычислительной гидродинамики, а также сравнение результатов исследований. Результаты исследования должны показать уменьшение коэффициентов местного сопротивления в местах завихрения воздушного потока за счет профилирующих элементов, что приведет к уменьшению потребления энергии и повысит эффективность системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Сравнение методик поможет подобрать определенную конструкцию профилирующего элемента (раструба), оптимальную длину, диаметр и т.д. Метод дискретных волн может быть применен для моделирования звуковых волн в воздухе, акустических явлений и распространения звука в атмосфере, этот метод может быть полезен при моделировании взаимодействия воздуха с различными объектами, в то время как вычислительная гидродинамика может быть использована для моделирования течений воздуха в различных условиях, таких как аэродинамические процессы, обтекание объектов, аэродинамическое торможение и другие явления.

https://doi.org/10.48081/JHRA5616

2024

Выпуск 1

This article studies the possibility of thee use of red bauxite sludge of JSC "Aluminium of Kazakhstan" and fly ash from energy production of the Pavlodar region in construction ceramics. Refractory clay from the Kemertuz deposit, located 250 km away from Pavlodar, was used as a binder. The samples were prepared with additives of red mud and a combination of red mud with fly ash from Pavlodar CHP-1, which is a low-calcium variety of acidic ash with a high content of aluminum oxide. These materials were molded by the plastic molding method. The following physicochemical properties of raw materials and obtained samples were studied: (i) air and fire shrinkage, (ii) water absorption, (iii) compressive strength, and (iv) chemical composition. Based on the obtained results, a comparative analysis of samples with the addition of red mud and a combination of red mud and fly ash was made. This allowed us to determine the optimal composition of ceramic masses and firing process parameters.

https://doi.org/10.48081/QJKV5653

2024

Выпуск 1

На угольной шахте работа ведется круглосуточно, непрерывно работают много механизмов и установок. При этом периодически возникают резонансные явления, когда потребляемая суммарная мощность выходит за пределы ограничения, что может грозить наложением штрафных санкцией или в худшем случае отключением электроэнергии до тех пор, пока не выравнится график электропотребления. Система электропотребления в целом регионе или населенного пункта носит ярко выраженный периодичный характер. Существует утренний максимум (8ч-10ч., после того как электрическая нагрузка спадает, энергосистема переходит на постоянный режим работ) и вечерний максимум (18ч – 22ч, когда происходит совпадение бытовой и промышленной нагрузки, и возрастает график потребления электроэнергии). Такие графики не устраивают энергосистему, идеально было бы, когда потребление электроэнергии имеет прямую линию в течение 24 часов. В данной статье на основе данных в часы максимума энергосистемы получены графики нагрузок для различных групп энергоприемников в летний и зимний периоды. Для исследования режимов электропотребления необходимы суточные графики электрической нагрузки. Поэтому кривые графиков электропотребления для удобства представляют в виде ступенчатых графиков. Также в статье рассчитаны основные характеристики суточных графиков, такие как: неравномерность графика; коэффициент заполнения графика; коэффициент максимума и годовое число часов использования максимума нагрузки.

https://doi.org/10.48081/RZHD2721

2024

Выпуск 1

Мақалада Қазақстан Республикасында және алыс шетелдерде жасыл энергетиканы дамытудың басым бағыттарына талдау жасалды. Қазақстан Республикасындағы үкіметтік құжаттарға сәйкес күн және жел энергетикасы перспективалы бағыттар болып табылады. Еліміздің Жел энергетикалық әлеуеті жылына 920 млрд. кВт*сағ. бағаланады. Қазақстан Республикасында жасыл энергетиканы дамытудың өзектілігі негізделген. Заманауи, жақсы қалыптасқан жел генераторларына талдау жасалды. Жел генераторлары үшін ең перспективалы болып табылатын, ол турбинаның көлденең және тік айналу осі бар құрылымдары. Көлденең айналу осі бар жел генераторлары Қазақстанда сәтті пайдаланылуда. Турбинаның көлденең және тік айналу осі бар жел генераторлық қондырғылардың әр түрлі конструкцияларының және географиялық орналасуының пайдалану ерекшеліктеріне талдау жасалды. Эксперименттік зерттеулер кезеңінде жел генераторларының техникалық шешімдерінің перспективалық нұсқалары қарастырылды. Жел генераторлық қондырғылардың электр қуатын іріктеуді басқару жүйелерінің схемотехникалық шешімдерінің нұсқалары қарастырылған. Тұрақты ток генераторларын қуаты 10 кВт - қа дейінгі қондырғыларда пайдалану ұсынылады. Қуатты қондырғыларда асинхронды генераторларды немесе қос қуат генераторларын пайдалану ұсынылады. Қуатты генераторлар үшін қуаттылығы 8 МГВт-қа дейінгі инверторлар жаппай шығарылады, олар автономды және желімен басқарылатын режимдерді қамтамасыз етеді.

https://doi.org/10.48081/MNHN6637

2024

Выпуск 1

Данная статья являтся логическим продолжением нашего исследования [1] передачи энергии от ионов висмута к ионам европия в ниобате LuNbO4:Bi3+, Eu3+, однокомпонентного люминофора для белых светодиодов. Спектроскопические исследования были продолжены в области температур (4.2-500 K) при импульсном возбуждении ксеноновым источником света. В работе представлены кинетика затухания, а также разрешенные по времени спектры люминесценции, связанной с ионами Bi3+ и Eu3+. Определены истинные концентрации ионов висмута и европия во всех исследованных образцах, приведены зависимости значений времени затухания люминесценции от концентрации примесных ионов и рассчитана эффективность передачи энергии (ЭПЭ/ETE). К рассчитанным ранее квантовым выходам (КВ/QY) и координатам цветности (КЦ/CIE), были определены значения индекса цветопередачи (ИЦ/CRI) и коррелированная цветовая температура (КЦТ/CCT). Согласно полученным результатам как в работе [1] и в данной работе, в исследуемом материале наблюдается эффективная безызлучательная передача энергии от центров, связанных с ионами висмута, к ионам европия. На основе экспериментальных данных и расчетов проведена детальная характеризация передачи энергии от ионов висмута к ионам европия, что может быть существенно для оптимизации исследуемого материала.

https://doi.org/10.48081/NUDV1388

2024

Выпуск 1

В этой статье излагаются исследования, показывающие возможности распределенных волоконно-оптических датчиков (РВОД) в их применении для мониторинга состояния конструкции и характеристик сдвига бетонных конструкций. При мониторинге состояния конструкции получены характеристики трещины при сдвиге бетонных элементов: обнаружение, локализация и количественная оценка повреждения при сдвиге. В настоящей статье количественная оценка рассматривается путем предложения метода для получения средней ширины трещины сдвига в бетонных балках. Метод основан на данных, полученных при наклеивании РВОД на бетонную поверхность. Дан пример РВОД и расчет определения деформаций. Распределенные волоконно-оптические датчики – это тип сенсорной технологии, которая использует оптическое волокно в качестве чувствительной среды для обнаружения и измерения различных физических параметров, таких как температура, деформация и давление. Оптический рефлектометр с обратным рассеянием (OBR) – это широко используемый метод опроса ВОД, который обеспечивает измерение с высоким разрешением на больших расстояниях. Принцип, лежащий в основе РВОД, основан на том факте, что оптическое волокно, изготовленное из стекла или пластика, может передавать свет на большие расстояния с очень небольшим затуханием. Свет, проходящий по волокну, взаимодействует с окружающей средой, вызывая изменения в его оптических свойствах, таких как показатель преломления, который можно измерить и соотнести с физическими параметрами

https://doi.org/10.48081/NHPY1962

2024

Выпуск 1

Необходимость разработки беспроводных датчиков тока и напряжения для мониторинга работы солнечно-ветряной электростанции (СВЭС) неоднократно обосновывалась ранее, например, в [1], [2], [3]. Настоящая статья является продолжением и развитием публикаций [1] и [11]. В ней рассматриваются вопросы разработки беспроводного цифрового датчика тока и напряжения, обеспечивающего аппаратную защиту от постороннего вмешательства в процесс дистанционного обмена данными. Предлагается структурная схема датчика, разработанная на основе производимых серийно датчика тока и напряжения, модуля радиопередатчика, модуля приёмника кодовых посылок инфракрасного излучения и недорогого экономичного восьмиразрядного микроконтроллера широкого применения. Выбирается оптимальный первичный датчик тока и напряжения, рассчитываются параметры его конфигурации. Решаются вопросы гальванической развязки цепей питания предлагаемых датчиков от силовых цепей СВЭС. Описывается два режима работы разработанного датчика. Первый – (основной) режим измерения и передачи данных по запросам от генератора инфракрасных кодовых посылок – используется по умолчанию с целью обеспечения сбора данных от нескольких беспроводных датчиков. Второй режим предназначен для оперативной дистанционной диагностики исправности датчиков и контроля основных параметров их настройки без отключения датчиков от цепей СВЭС и без их извлечения из корпусов.

https://doi.org/10.48081/JNLN8048

2024

Выпуск 1

Environmental issues remain a pressing concern for Kazakhstani industrial regions. While legislative requirements for emissions into the environment permanently become increasingly stringent, the environmental monitoring system lacks several structural factors. This article delves into the fundamental requirements for environmental monitoring systems and overviews methods and models for monitoring emissions into the environment based on sources and impact factors. The structure of classical monitoring is outlined in detail, examining methods based on international experience with existing management and control systems. The reasons and perspectives for an environmental monitoring system for industrial facilities in the Pavlodar region are discussed. The energy sector should gain the special attention due to its high density and significant environmental impact in the region. It can be concluded that imperfections in legislation and outdated infrastructure conditions have led to the threatening ambient air pollution. While the observations based on the retrospective time-series data currently show state-of-the-art, the urgent call for implementation of industrial intelligent information-analytical system may play a pivotal role in decision-making in air quality management.

https://doi.org/10.48081/MOFF1407

2024

Выпуск 1

Mathematical modeling of non-sinusoidal modes in power transmission lines is key to understanding and evaluating their operation in real conditions. This paper addresses the need to develop a model that takes into account nonlinearities and higher harmonics, which are widely present in modern power transmission networks. Operational data and energy audit results indicate the presence of non-sinusoidal modes, which requires the development of adequate mathematical models for accurate analysis. The study of multi-conductor transmission lines involves the use of mathematical models including telegraphic equations. However, the full adequacy of such a model requires additional consideration of several aspects, including two chain lines, surface effect, presence of lightning protection cables and ground effects on power transmission processes. This paper presents a mathematical model that takes into account the above aspects for multi-conductor transmission lines. The features of two circuit lines, the surface effect in the wires, the presence of lightning protection cables and the influence of the earth on power transmission are taken into account. This model is the result of improving and extending the existing mathematical framework for analyzing multi-conductor power transmission systems, which significantly improves the accuracy and reliability of predictions and calculations in the field of electrical engineering and electric power engineering.

https://doi.org/10.48081/CFKS8842

2024

Выпуск 1