Рассмотрена взаимосвязь повышения температуры в стандартной точке всасывания дожимной длинноходовой тихоходной поршневой компрессорной ступени с изменением параметров со­стояния в рабочей полости цилиндра и с её интегральными характеристиками. Параметрический анализ выполнен с применением апробированной и верифицированной математической модели действительных рабочих процессов рассматриваемой ступени. По результатам проведённого расчётно-теоретического анализа доказана принципиальная возможность реализации рабочих режимов, при которых средняя температура нагнетания данной ступени ниже температуры в её стандартной точке всасывания. При этом применительно к условиям всасывания в данную ступень имеет место повышение коэффициента подачи. Представленные результаты отражают особенности рабочих процессов рассматриваемой поршневой компрессорной ступени и позво­ляют прогнозировать возможность её эффективного применения в качестве дожимной в составе мобильных компрессорных станций.

В статье представлены численные исследования влияния переходных режимов работы упорного подшипника скольжения с неподвижными подушками центробежного или винтового компрессо­ра. Исследуется изменение несущей способности подшипника, максимальной температуры смаз­ки и потерь мощности при изменении частоты вращения упорного диска ротора. Обнаружен скачок несущей способности и потерь мощности в первых секундах разгона упорного диска и низкой вязкости смазки при температуре подачи. Исследовано изменение несущей способно­сти упорного подшипника при одновременном выбеге ротора и непрерывном мягком помпаже центробежного компрессора. Отмечено возникновение некоторого разрежения на рабочей по­верхности подушки при остановке и продолжающемся гармоническом осевом перемещении упорного диска.

Рассмотрены варианты путей повышения эффективности системы охлаждения газа дожимного четырехступенчатого центробежного компрессорного агрегата, используемого для обеспече­ния топливом требуемых параметров двух газотурбинных установок в составе парогазовой уста­новки ПГУ-90. Отражены этапы решения проблемы ресурсосбережения системы охлаждения при традиционном, пассивном и энергосберегающем подходах ее формирования и соответству­ющих режимах работы. Область применения — парогазовые установки, объекты компримиро­вания природного газа.

Системы централизованного теплоснабжения выполняют важную социально-энергетическую роль, в которой утечки теплоносителя, вызванные естественным износом тепловых сетей и обо­рудования, являются основной проблемой, влияющей на безопасность и надежность её функцио­нирования. В статье представлена актуальная информация о состоянии системы теплоснабжения, рассмотрены основные направления развития методов локализации мест утечек, возможность их использования с учётом региональных особенностей, а также представлены опытные данные их применения на историческом архиве выявленных ранее проблем.

Одним из наиболее распространенных типов насосных агрегатов, применяемых в промышлен­ности, являются центробежные насосы. В свою очередь среди центробежных насосов имеется своя классификация по конструктивным особенностям. Так называемые тихоходные насосы рас­считаны на небольшие подачи и высокие напоры. Такой тип насосов является весьма востребо­ванным в химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности в связи с условия­ ми их эксплуатации, подразумевающими преодоление сопротивлений длинных технологических линий. При этом тихоходным насосам свойственна низкая энергоэффективность, обусловленная гидродинамическими и другими потерями движущегося потока рабочей среды внутри проточ­ной части. С целью повышения энергетической эффективности тихоходных насосов предложен новый подход к проектированию основного рабочего органа центробежных насосов. Новизна подхода заключается в использовании подвижной лопастной решетки в центробежных рабочих колесах низкой быстроходности. Свойственная только тихоходным рабочим колесам, геометрия их меридианной проекции была адаптирована под возможность поворота каждой отдельно взя­той лопасти относительно своей оси вращения. Подвижность лопастей позволит влиять на гидро­динамику не только в рабочем колесе за счет изменения диффузорности межлопастного канала и углов лопасти на входе и выходе, но и, как следствие, в спиральном отводе, что приведет к большей согласованности их режимов течения. Проведенные на конкретном примере числен­ные расчеты показали, что предложенный подход способен изменить характеристику центро­бежного насоса, уменьшив его потребляемую мощность во всем рабочем интервале, что можно рассматривать как увеличение энергетической эффективности насосного агрегата.

Применение тепловых насосов в системах утилизации теплоты вытяжного воздуха является эффективной энергосберегающей технологией. В связи с увеличением количества хладагентов с различающимися характеристиками возникает проблема с принятием решения о примене­нии конкретного вещества с учётом климатических особенностей конкретного региона. Методы многокритериальной оптимизации, адаптированные к решению данной задачи, могут быть ис­пользованы с учетом заданных предпочтений по энергетическому, экологическому и экономиче­скому факторам. В работе применяется метод TOPSIS как один из подвидов метода многокри­териальной оптимизации MADM, который адаптирован для решения поставленной задачи. Суть метода заключается в поиске Парето-оптимального альтернативного решения, наиболее при­ближенного к «идеально позитивному». Параметры теплонасосной установки рассчитаны в про­грамме EES. Метод многокритериальной оптимизации TOPSIS реализован в виде вычислительной процедуры в среде Excel. В качестве альтернатив рассмотрены рабочие тела R410A, R407C, R290, R134a и R1234yf. Климатические зоны Российской Федерации представлены городами Санкт-Петербург, Петрозаводск, Сочи, Омск, Краснодар и Анадырь. Выбор оптимальной альтернативы выполнен с учетом предпочтений, заданных весовыми коэффициентами. Результаты многокри­териальной оптимизации приведены в функции от климатического фактора градусо-сутки ото­пительного периода, что позволяет их использовать для любого населенного пункта. По резуль­татам оптимизации выявлено, что при равной оценке значимости для шести городов Российской Федерации хладагент R1234yf имеет рейтинг выше остальных на 21 %–23 %. Оптимизация на основании энергетической эффективности выявила существенные преимущества у хладаген­тов R410A и R134a с разницей в 2 %–11 %. Для регионов с холодным климатом экономичней использовать хладагент R1234yf, в то время как для регионов с умеренным климатом наилучшим вариантом является R134a.

В данной статье представлено сравнительное аналитическое исследование процесса двухфаз­ного и конвективного охлаждения криогенного хранилища сжиженного природного газа. Для моделирования нестационарного теплообмена в изоляционной конструкции хранилища используется метод Канторовича–Бубнова–Галеркина. Этот метод позволяет получить приближенные аналитические решения, описывающие температурные поля и динамику охлаждения. В рамках исследования получены зависимости изменения температурного напора на внутренней стенке резервуара при захолаживании метаном и воздухом от времени, а также построены графики изотерм в газовом пространстве резервуара при конвективном захолаживании воздухом.

Растущий дефицит и стоимость ископаемого топлива в сочетании с осознанием проблем, свя­занных с глобальным потеплением, привели в последние годы к разработке гибридных транс­портных средств, которые в настоящее время являются промышленным решением для сни­жения потребления топлива, а значит, и выбросов CO2 и загрязняющих веществ. На этом фоне недавно был проведен ряд научно-исследовательских программ, посвященных моделированию гибридных автомобилей с целью определения оптимальной архитектуры, моделирования энер­гетического поведения и определения законов управления энергией; проектированию гибридных автомобилей с целью проверки компонентов и теоретически определенных законов управления энергией; испытаниям автомобилей с целью проверки их работы в реальных условиях. Данная статья посвящена моделированию и симуляции гибридного автомобиля с двумя источниками энергии: двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем. Для моделирования принята схема «последовательно-параллельного» гибридного исполнения, поэтому каждый компонент моделируется отдельно. Модель транспортного средства, взятая для моделирования, состо­ит из набора различных компонентных блоков путем их структурированного соединения. Для управления трансмиссией разрабатывается стратегия управления, роль которой заключается в выборе в каждый момент времени оптимального распределения мощности между различ­ными источниками энергии таким образом, чтобы минимизировать расход топлива и выбросы вредных веществ.

В статье в качестве объекта диагностирования рассматривается система сжатого воздуха, вхо­дящая в комплекс компрессорного оборудования для производства, хранения, распределения газов для космодромов, обеспечивающих запуск ракет-носителей. Выбрана модель диагности­ рования поршневого компрессора как основного устройства для производства сжатого воздуха, основанная на анализе характерных неисправностей. Разработаны векторы состояния элементов системы сжатого воздуха на основе множества структурных параметров, характеризующих тех­ническое состояние объекта диагностирования. Предложено использовать вейвлет-анализ для обработки диагностических параметров полученных при анализе индикаторных диаграмм ступе­ней поршневого компрессора.

Рассматривается струя ионизированного разреженного газа, выходящая из ионно-оптической системы прототипа резонаторного ВЧ-ионного двигателя в окружающее пространство с низким фоновым давлением. После ряда предположений истекающая струя в первом приближении заменена на нейтральный разреженный газ, что позволяет охарактеризовать течение, удовлет­воряющее гипотезе сплошности потока. Уравнения, описывающие движение сплошной среды, решаются численно с помощью метода Бубнова–Галеркина, применяющегося в динамике раз­реженного газа. Учтен нестационарный перенос тепла за счет взаимодействия газового потока с локальной областью тепловыделения в зазоре между сеточными элементами ионно-оптиче­ской системы. Механизм тепловыделения описывается уравнением теплопроводности, которое решается совместно с уравнениями газовой динамики. Полученные результаты расчетов приво­дятся в сравнении с экспериментальными данными. С помощью проведенного моделирования удалось получить пространственную структуру потока нейтрального разреженного газа в ци­линдрических каналах и микроканалах двигателя. Благодаря сравнению полученной простран­ственной структуры с реальной термовизуализационной картиной струи можно оценить вклад резонаторного ускорения в общую энергию струи.

Рассмотрено течение вязкой несжимаемой жидкости в боковой полости вращения центробеж­ных насосов и газовых турбин жидкостных ракетных двигателей. На основе теории простран­ственного пограничного слоя разработана система уравнений для определения коэффициен­та момента сопротивления, позволяющего определить механические (дисковые) потери и КПД агрегата. Коэффициент момента сопротивления зависит от окружных напряжений трения, кото­рые зависят от толщины пространственного пограничного слоя, которая для ограниченной по­лости не может развиваться безгранично, как при продольном обтекании пластины. Рассматри­вается влияние слияния пограничных слоев на стенке и на диске на механические потери ротора. Приведены численные данные обработки разнообразных конструкций агрегатов.

В статье рассматриваются факторы, способные негативно повлиять на создание надежной радио­связи инерционного разделяющегося пенетратора после его ударного внедрения в грунт ис­следуемого небесного тела с орбитальным аппаратом. Проведен расчет и анализ перегрузок, действующих на носовую головную и антенную части и показано, что перегрузка на вторую мо­жет быть в десятки раз больше, чем на первую. Проведен расчет и анализ входных диаметров воронок, образующихся от ударного внедрения пенетратора в разные грунты исследуемого не­бесного тела. Рассмотрены возможности совершенствования пенетраторов за счет использова­ния сегментированных, телескопических и гибридных наконечников, а также обратного отстрела антенны, позволяющие снизить скорость удара и перегрузки при ударном внедрении пенетрато­ра в грунт исследуемого небесного тела.