Energy Engineering and Control Systems

Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/30424

Browse

Now showing 1 - 20 of 143

High-speed computer simulation of electrical circuits
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Moroz, Volodymyr; Sivyakova, Galina
The well-known numerical-analytic method based on zeroes/poles matching (as z-transform realization) of equivalent transfer function or complex impedance (conductivity) in Laplace domain was proposed for high-speed computer analysis of electric circuits’ transients. The advantages of this method were illustrated on simple examples of the computer models of the first order electric circuit (RC-circuit that correspond to real pole) and second order electric circuit (RLC-circuit that correspond to complex pair of poles). These models were verified to the computer models based on the analytic method using the Laplace transform. The method can be applied to modern computer programs of power systems stability analysis, electrical circuits' transients' calculations and common systems dynamic analysis. Для високошвидкісного комп’ютерного моделювання перехідних процесів в електричних колах запропоновано використати давно відомий метод відповідності нулів/полюсів (як одну з реалізацій z-перетворення) відповідної неперервної передатної функції чи комплексного імпедансу (провідності) в області перетворень за Лапласом. Переваги цього методу показано на простих прикладах комп’ютерних моделей електричного кола першого порядку (RC-коло, яке відповідає одному дійсному полюсу) і кола другого порядку (RLC-коло, яке відповідає парі комплексно-спряжених полюсів). Отримані моделі були перевірені з використанням комп’ютерних моделей, які одержані аналітичним методом з використанням перетворення Лапласа. Метод може використовуватися в сучасних комп’ютерних програмах для аналізу стійкості електроенергетичних систем, розрахунку перехідних процесів в електричних колах та аналізу динаміки інших технічних систем.
Influence of parameters of induction motor-centrifugal pump units with hydropaths connected in series on their modes
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Lysiak, Vladyslav
Using the mathematical model of the pump station power supply system in steady-state modes developed by the author, the influence of the parameters of induction motor-centrifugal pump units with in-seriesconnected hydropaths of the pumps on their steady-state modes was studied. A comparison was drawn on the operation of a number of coupled units with different pump ratings. It was revealed that the difference in rated flow of the operating fluid in centrifugal pumps results in the fact that only the unit with the lowest operating fluid rated flow works effectively. Units with larger rated flow of the operating fluid are underutilized and work with a decreased efficiency in all modes. Viability of applying centrifugal pumps with minimal difference in operating fluid rated flow for induction motor-centrifugal pump units with in-seriesconnected hydropaths of the pumps was substantiated. За допомогою створеної автором математичної моделі електропостачальної системи помпової станції в усталених режимах досліджено вплив параметрів агрегатів асинхронний двигун – відцентрова помпа з послідовним сполученням гідротрактів помп на їхні усталені режими. Наведено порівняння роботи низки пар агрегатів із різними номінальними параметрами помп. Виявлено, що розбіжність номінальних витрат робочої рідини відцентрових помп призводить до того, що ефективно працює лише той агрегат, номінальна витрата робочої рідини якого є меншою. Агрегати з більшою номінальною витратою робочої рідини працюють недовантаженими та зі зниженим коефіцієнтом корисної дії в усіх режимах. Обґрунтовано доцільність застосовування відцентрових помп з мінімальною розбіжністю номінальних витрат робочої рідини для роботи агрегатів асинхронний двигун – відцентрова помпа з послідовним сполученням гідротрактів помп.
Simulation of dynamic processes of gas flow in collector systems
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Lesovoy, Leonid; Kuzyk, Volodymyr
By using CFD-simulation, plug length simulation of local resistance type plugged tee, which changes the flow direction, using equations of hydrodynamics was carried out. During simulation, velocity of medium in the thread of the collector system in which local input resistance was plugged tee, which changes the flow direction, was measured. Herewith for determination of this velocity and reduction of its distortion collector system simulation at different plug lengths was carried out. Plug lengths of local resistance type plugged tee, which changes the flow direction, where the distortion of flow rate diagram disappears, were determined. The equation for calculating length of the thread of the collector system to the place where distortion of gas flow rate disappears, to the plug length of local resistance type plugged tee, which changes the flow direction was obtained. Застосовуючи CFD-моделювання, автори змоделювали довжину заглушки у місцевому опорі типу заглушений трійник, який змінює напрямок потоку, за допомогою рівнянь гідродинаміки. Під час моделювання вимірювали швидкість середовища у нитці колекторної системи, у якої вхідним місцевим опором заглушено трійник, який змінює напрямок потоку. Для визначення цієї швидкості та зменшення її спотворюваності здійснювалося моделювання колекторної системи за різних довжин заглушки. Автори визначили довжини заглушки у місцевому опорі типу заглушений трійник, який змінює напрямок потоку, за якого зникає спотворюваність епюри швидкості потоку середовища. Також отримано рівняння для розрахунку довжини нитки колекторної системи до місця, де зникає спотворюваність швидкості потоку природного газу, від довжини заглушки місцевого опору типу заглушений трійник, що змінює напрямок потоку.
Зміст до "Energy Engineering and Control Systems" Volume 1, number 1
(Lviv Polytechnic National University, 2015)
Heat stability in exterior walls in the summer
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Zhelyh, Vasyl; Shapoval, Stepan; Hensetskyy, Mykola; Venhryn, Iryna
One of the main parameters that determine room climate is the internal temperature therein, which depends on projected external construction of the building. So, first of all, the article analyzes the heat resistance of the external construction of the building which is derived from thermal protection of the building, especially in the summer. Thermal effect on the external construction of the building has been analyzed primarily from the point of impact of solar radiation on the construction in the summer. Parameters that affect the thermal resistance of the external construction of the building during the summer season have been investigated, namely the relationship between the solar radiation absorption coefficient by the material of the external construction of the building and dependence of the temperature fluctuations amplitude on the external construction of the building has been examined. The influence of airflow in July, as an important parameter that affects the heat transfer coefficient of the outer surface of the external construction of the building for summer conditions has been analyzed. Одним із основних параметрів, що визначає мікроклімат приміщення, є внутрішня температура у ньому, яка залежать від запроектованого зовнішнього захищення. Тому насамперед у статті проаналізовано теплостійкість захищення, яка є похідною від теплозахисту будівлі, зокрема в літній період. Теплове надходження на зовнішнє огородження проаналізовано переважно з точки впливу сонячної радіації на конструкцію в літній час. Досліджено параметри, які впливають на теплостійкість захищення в літній період року, а саме: розглянуто взаємозв’язок коефіцієнта поглинання сонячної радіації матеріалом зовнішнього захищення й залежності амплітуди коливання температури на внутрішній поверхні захищення. Проаналізовано вплив швидкості повітряного потоку в липні як важливого параметра, що впливає на коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні захищення для літніх умов.
The energy efficiency of the solar heating system with combined solar collector
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Shapoval, Stepan
This article analyzes the influence of transparent coating on the efficiency of the combined solar collector. The prospects of solar heating systems’ usage, their main problems and their solutions are described. Heat of roofing material of the building was shown to be effectively used. The task is to increase the efficiency of the combined solar collector. The results of researches of the amount of solar radiation on the combined solar collector in the gravitational system of solar heating are described. The corrugated heat sink was shown to improve the efficiency of solar collector. The importance of the protection of solar collectors by the transparent coating was described. The matrix planning of three-factor experiment with interaction of factors was composed. The analytical and graphical dependences of the efficiency of the combined solar collector with a transparent coating and without it on the angles of incidence of the heat flux and its intensity were described. The changes in the effectiveness of the combined solar collector with transparent coating were shown. Проаналізовано вплив прозорого покриття на ефективність комбінованого геліоколектора. Описано перспективи використання систем сонячного теплопостачання, основні їхні проблеми та способи їх вирішення. Показано, що можна ефективно використовувати тепло покрівельного матеріалу будівлі. Поставлено завдання підвищити ефективність комбінованого геліоколектора. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на комбінований геліоколектор у гравітаційній системі сонячного теплопостачання. Показано, що гофрований теплопоглинач дає змогу підвищити ефективність геліоколектора. Описано важливість захисту геліоколекторів прозорим покриттям. Cкладено матрицю планування трифакторного експерименту із урахуванням взаємодії факторів. Відображено аналітичні та графічні залежності ефективності комбінованого геліоколектора з прозорим покриттям та без нього від кутів падіння теплового потоку та його інтенсивності. Показано, наскільки змінюється ефективність комбінованого геліоколектора під час покриття його прозорим захищенням.
Титульний аркуш до "Energy Engineering and Control Systems" Volume 1, number 1
(Lviv Polytechnic National University, 2015)
Вимоги до оформлення статей для подання до друку в журнал EECS
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015)
До 75-річчя академіка НАН України Геннадія Григоровича Півняка
(Lviv Polytechnic National University, 2015)
Fuzzy identification of technological objects
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Horbiychuk, Mykhailo; Humeniuk, Taras; Povarchuk, Dmytro
In practice, information on statistical characteristics of series mode interference is available only in certain cases. Moreover, for this or that reason input variables are measured inexactly, and their values can be specified with some uncertainty. The identification task is significantly complicated when the measuring signal passes through a natural channel with unknown statistical characteristics. This is, for instance, the case with well drilling when axial weight on the drilling bit and drilling bit rotations per minute are gauged by above-ground devices. The study resulted in developing a method of building polynomial empirical models for a case when input factors are fuzzy variables with known Gaussian membership functions. The output variable of the model was shown to be also a fuzzy variable in such conditions; the corresponding membership function on the basis of which the identification task is formulated was obtained. To determine the parameters of the model with fuzzy input factors, the least square method was applied, which allowed obtaining a respective formula incorporating the information on input factors fuzziness. На практиці інформація про статистичні характеристики адитивної перешкоди є доступною лише в окремих випадках. Більш того, вхідні величини з тих чи інших причин вимірюються неточно і їхні значення можна вказати з деякою непевністю. Задача ідентифікація значно ускладнюється у тих випадках, коли вимірювальний сигнал проходить через природний канал з невідомими статистичними характеристиками. Така ситуація трапляється, наприклад, під час буріння свердловин, коли осьове навантаження на долото і частота його обертання вимірюються наземними приладами. Розроблено метод побудови емпіричних моделей поліноміального вигляду для випадку, коли вхідні фактори є нечіткими величинами з відомими функціями належності гаусового типу. Показано, що за таких умов вихідна величина моделі є також нечіткою величиною та отримана відповідна функція належності, яка є основою для формування задачі ідентифікації. Для визначення параметрів моделі з нечіткими вхідними факторами використано метод найменших квадратів, що дало змогу отримати відповідну формулу, у структуру якої входить інформація про нечіткість вхідних факторів.
Analysis of exergy efficiency and ways of energy saving in air conditioning system for a cleanroom
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Harasym, Dmytro; Labay, Volodymyr
In modern technologies, which are related to energy transformation, namely in air conditioning systems, important places are occupied by equipment and processes, the objective estimation of value of its energy perfection can be defined only on the basis of analysis of its exergy efficiency. So, reducing the cost of energy consumed by air conditioning systems preconditions the need for its optimization, which can be fully achieved by virtue of exergy analysis that takes into account not only the quantity but also the quality of energy spent. Nowadays cost estimates can’t be the only measure of effectiveness of energy equipment that is using energy resources. Exergy is a physical not an economical criterion and defines its independence from conjectural fluctuations of prices. At the same time, cost parameters don’t allow making long term predicting. The minimum should be defined not by financial costs but exergy losses per unit of received heat. Unfitness of just the financial costs is obvious. Analysis of exergy efficiency of the central straight flow air conditioning system (ACS) for cleanroom, that was gained on its innovation mathematical research model depending on different factors, which have influence on its work was presented in this article, and the ways of energy saving for this ACS was proposed. It was found that temperature difference between inside and supplied air in a room, temperature of inside air which depends on temperature of outside air and coefficient of transformation EER of refrigerator machine of ACS have the biggest impact on exergetic output-input ration of chosen air conditioning system. У сучасних технологіях, пов’язаних з перетворенням енергії, а саме у системах кондиціювання повітря, важливе місце займають обладнання і процеси, об’єктивну оцінку ступеня енергетичної досконалості яких можна встановити тільки на основі аналізу їх ексергоефективності. Отже, зменшення витрат енергії, споживаної системами кондиціювання повітря, диктує необхідність їх оптимізації, що найповніше може бути досягнуто на основі ексергетичного аналізу, який враховує не тільки кількість, але й якість витраченої енергії. Нині вартісні оцінки не можуть слугувати єдиною мірою ефективності енергетичного обладнання, які переробляють енергоресурси. Ексергія є фізичним, а не економічним критерієм і визначає незалежність цього параметра від кон’юнктурних коливань цін. Водночас вартісні показники не дають змогу здійснити довгострокове прогнозування. Визначати мінімум необхідно не грошовими витратами, а витратами ексергії на одиницю виданої теплоти. Непридатність тільки грошових критеріїв очевидна. У статті наведено аналіз ексергоефективності центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря (СКП) чистого приміщення, отримано на її інноваційній математичній дослідницькій моделі залежно від різних факторів, що впливають на її роботу, та запропоновані шляхи енергозбереження для цієї СКП. Встановлено, що найбільший вплив на ексергетичний ККД вибраної системи кондиціювання мають різниця температур між внутрішнім і припливним повітрям у приміщенні, температура внутрішнього повітря, залежна від температури зовнішнього повітря, та коефіцієнт трансформації EER прийнятої холодильної машини СКП.
Investigation of mill balls metal deterioration in mills KBM 370/850 (Sh-50А) when fuel not envisaged in the mill design is used at thermal power plants
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Mysak, Stepan; Voronchak, Taras
Method for determining mill balls metal deterioration rate in a ball mill KBM 370/850 (Sh-50А) of dust-system of coal-dust boilers TPP-210А and TPP-312 300МW of thermal power plants is described in the paper. The research is aimed at the development of the determination method of the mill balls deterioration rate in a ball mill, which would allow predicting the regulated refill of the ball mill by the mill balls. The research tasks were to analyze existing literature, to develop the calculation method of the mill balls deterioration rate in the mill, to carry out analytic calculations and obtain analytic relationships of mill balls deterioration rate, and based on this to develop generalized regularities for any dust-systems of thermal power plants. The rank of coal being grinded in the mill, the mill operation mode, design features of dust-system and boiler etc. influence the mill balls deterioration rate. Описано метод визначення темпу зношення металу молольних куль кульового барабанного млина 370/850 (Ш-50А) пилосистем пиловугільних котлів ТПП-210А та ТПП-312 300 МВт енергоблоків теплових електричних станцій. Метою досліджень є розроблення методу визначення темпу зношення молольних куль для КБМ, який дає змогу вести прогнозування регламентного поповнення барабана млина молольними кулями. Задачею дослідження було провести аналіз існуючих джерел, розробити метод визначення темпу зношення молольних куль для КБМ та провести аналітичний розрахунок та отримати аналітичні залежності темпу зношення металу молольних куль і на основі цього розробити узагальнені залежності для інших пилосистем енергоблоків ТЕС. На темпи зношення малольних куль впливає марка вугілля, що розмелюється в КБМ, режими його роботи, конструктивні особливості пилосисетми котла та інші фактори.
Methodology for improving mathematical model of ultrasonic flowmeter to study its error at distorted flow structure
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Matiko, Fedir; Roman, Vitalii; Baitsar, Roman
The paper presents a methodology for improving mathematical model of ultrasonic flowmeter (USM) results through the application of CFD simulation along with experimental reference data on measured consumption. On the basis of the proposed methodology, USM errors research method in terms of distortion of the flow structure has been developed. Using the proposed methodology mathematical model of two-path chordal USM has been improved and its study in terms of distortion of the flow structure after seven types of fittings has been conducted. According to the research results, concrete recommendations on the location of the USM towards the considered fittings have been proposed. The proposed recommendations will improve the accuracy of flow measurement by two-path USM by eliminating additional error due to the presence of distortions in flow structure. Testing of the proposed technique proves its correctness and application for any type of USM and various types of fittings. Запропоновано методологію удосконалення математичної моделі ультразвукового витратоміра шляхом застосування результатів CFD-моделювання поряд із експериментальними еталонними даними про вимірювану витрату. На базі запропонованої методології розроблено методику дослідження похибки ультразвукового витратоміра в умовах спотворень структури потоку. Використовуючи запропоновану методологію, удосконалено математичну модель двоканального хордового ультразвукового витратоміра та виконано її дослідження в умовах спотворень структури потоку після семи типів місцевих опорів. За результатами досліджень запропоновано конкретні рекомендації щодо місця встановлення ультразвукових витратомірів відносно розглянутих місцевих опорів. Запропоновані рекомендації дають змогу підвищити точність вимірювання витрати двоканальними ультразвуковими витратомірами шляхом усунення додаткової похибки зумовленої наявністю спотворень структури потоку. Апробація запропонованої методики підтверджує її правильність і можливість застосування для будь-якого типу ультразвукових витратомірів та різного типу місцевих опорів.
Heat exchange between thermometer well and pipe wall in natural gas metering systems
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Fedoryshyn, Roman; Matiko, Fedir
This paper deals with the accuracy of gas flow temperature measurement in natural gas metering systems. The effect of heat exchange between thermometer well and the pipe wall on the accuracy of gas flow temperature measurement is investigated. A mathematical model is proposed to calculate the additional systematic error of gas flow temperature measurement caused by heat exchange between thermometer well and the pipe wall. Calculation results were compared to the corresponding experimental values of this error. The maximum relative deviation of calculation results from experimental values does not exceed 6 %. The effect of gas flow temperature measurement error on the accuracy of gas flow rate and volume measurement is analyzed. Measures are proposed to minimize the additional systematic error of gas flow temperature measurement and to improve the accuracy of natural gas metering. Досліджено точність вимірювання температури потоку природного газу в системах його обліку. Виконано дослідження впливу теплообміну між гільзою термоперетворювача та стінкою трубопроводу на точність вимірювання температури потоку газу. Запропоновано математичну модель для розрахунку додаткової систематичної похибки вимірювання температури потоку газу, зумовленої теплообміном між гільзою термоперетворювача та стінкою трубопроводу. Виконано порівняння результатів розрахунку цієї похибки з відповідними експериментальними значеннями. Максимальне відносне відхилення результатів розрахунку від експериментальних значень не перевищує 6 %. Проаналізовано вплив похибки вимірювання температури потоку газу на точність вимірювання витрати та кількості газу. Запропоновано заходи для мінімізації додаткової систематичної похибки вимірювання температури потоку газу та для підвищення точності обліку природного газу.
Gas Dynamical Capillary Flowmeters of Small and Micro Flowrates of Gases
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Stasiuk, Ivan
The possibility of application of glass capillary tubes (CTs) as sensors of small and micro flowrates of gases was justified. The accuracy of a number of CTs flowrate equations was analyzed on the basis of experimental studies of CTs flowrate characteristics. It was shown that CTs can be applied as primary devices of small and micro flowrates of gases without individual calibration. The results of studies on the dynamic properties of gas dynamical capillary flowmeters of small and micro flowrates of gases constructed on the basis of glass CTs in the branches of a measuring bridge diagram are presented. The effects of various factors on the dynamic properties of the gas dynamical capillary flowrate transducers (GDCFTs) were analyzed. Recommendations on construction of the inter-capillary pneumatic measuring chambers (PMCs) of GDCFTs to provide the needed dynamic properties of the flowmeters are presented. The technique for defining the needed ratio of PMCs volumes in a GDCFT to provide the needed dynamic properties of the flowmeters on the stage of their design and construction is described. Обґрунтовано можливість застосування скляних капілярних трубок (КТ) як чутливих елементів малих і мікровитрат газів. На підставі експериментальних досліджень витратних характеристик КТ проаналізовано точність різних аналітичних виразів як рівнянь витрати цих КТ. Показано можливість їхнього застосування як первинних вимірювальних перетворювачів малих і мікровитрат газів без індивідуального градуювання. Наведено результати досліджень динамічних властивостей газодинамічних дросельних витратомірів малих і мікровитрат газів, побудованих на базі скляних КТ, включених у плечі мостової вимірювальної схеми. Проаналізовано вплив різних чинників на динамічні властивості газодинамічних дросельних вимірювальних перетворювачів витрати (ГДВПВ). Наведено рекомендації щодо виконання міждросельних вимірювальних пневматичних камер (ВПК) ГДВПВ для забезпечення необхідних динамічних властивостей таких витратомірів. Описано методику визначення необхідного (з погляду забезпечення заданих динамічних характеристик витратомірів) співвідношення об’ємів ВПК ГДВПВ під час їхнього конструювання.
Measurement of roughness of internal surface of measuring pipeline in real time for standard orifice plates
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Chaban, Bohdan
Methods for measuring the roughness of the internal surface of a measuring pipeline for projected rectilinear sections of a measuring pipeline and for rectilinear sections that are in operation have been determined. The new equations for calculating the hydraulic resistance coefficient of friction of natural gas on the internal surface of the measuring pipeline, the average value of natural gas pressure along the section of a measuring pipeline and the equivalent roughness were obtained. These equations provide improvement of accuracy of natural gas flow rate and volume measurement bymeans of the differential pressure method. The equation for calculating the Reynolds number from the conditions of the roughness measurement in real time was obtained. The technique of selection of methods of the roughness measuring was presented. Functional scheme of process automation of measurement the equivalent roughness of the internal surface of the measuring pipeline was developed. Визначені методи вимірювання шорсткості внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу для прямолінійних ділянок вимірювального трубопроводу, які проектуються, і для прямолінійних ділянок, які знаходяться в експлуатації. Отримано нові рівняння для визначення коефіцієнта гідравлічного опору тертя природного газу об внутрішню поверхню вимірювального трубопроводу, середнього значення тиску природного газу на довжині вимірювального трубопроводу та еквівалентної шорсткості в реальному часі. Ці рівняння дають можливість підвищити точність вимірювання витрати та кількості природного газу методом змінного перепаду тиску. Отримано рівняння для визначення числа Рейнольдса з умови вимірювання шорсткості в реальному часі. Наведена методика вибору методу вимірювання шорсткості. Розроблено функціональну схему автоматизації вимірювання еквівалентної шорсткості внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу.
System of mode variables of energy circuits
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Muzychak, Andriy
Modern energy systems feature diversity of elements and combination of processes and phenomena of various physical natures. Mathematical modelling of such systems relies on the tools of the theory of energy circuits. One of the major problems of this theory is formation of the unified system of interrelated variables which allow describing phenomena in circuits of various physical natures. Such a system of variables is underlain by the principle of energy analogy, which is based on the fundamental law of nature - the law of conservation of energy. The relationship between the variables is substantiated on the example of a mechanical circuit, since in mechanics both potential and kinetic energy are most illustrative. Results obtained for a echanical circuit were then applied to circuits of other physical natures. Energy of magnetic field of the inductor is a counterpart of kinetic energy; therefore, kinetic energy in a mechanical circuit can be defined using generalized inductance. Correspondingly, energy of electrostatic field of the capacitor is a counterpart of potential energy, due to which potential energy in a mechanical circuit can be defined through generalized capacitance. Сучасні енергетичні системи характеризуються розмаїттям елементів та поєднанням у них процесів і явищ різної фізичної природи. Інструментом математичного моделювання таких систем є апарат теорії енергетичних кіл. Однією з важливих проблем цієї теорії є утворення єдиної системи взаємозв’язаних зм нних, що дають змогу описати явища в колах різної фізичної природи. В основі побудови такої системи змінних покладено принцип енергетичної аналогії, який основується на фундаментальному законі природи – законі збереження енергії. Взаємозв’язок між змінними обґрунтовано на прикладі механічного кола, оскільки саме в механіці найнаочнішими є обидві форми енергії – кінетична та потенціальна. Результати, отримані для механічного кола, поширено на кола іншої фізичної природи. Енергія магнітного поля індуктивності є аналогом кінетичної форми енергії, відповідно кінетичну енергію у механічному колі можна визначати через узагальнену індуктивність; а енергія електростатичного поля конденсатора – аналогом потенціальної форми енергії, відповідно потенціальну енергію у механічному колі можна визначати через узагальнену ємність.
Preparation of papers for the journal EECS
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015)
Evaluation of influence of wall slip on measurement of rheological parameters by means of a hydrodynamic measuring system
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Krykh, Hanna; Matiko, Halyna; Sadovska, Lyudmyla
The technique for processing the output signals of hydrodynamic measuring system of rheological parameters of non-Newtonian fluids is presented in the paper. Hydrodynamic measuring system is built on four serially connected bridge hydrodynamic converters. The paper shows that the error of determination of rheological parameters directly from the experimental flow characteristic in consistent variables is considerable if the non-Newtonian fluid has the effect of wall slip on measuring surfaces of sensors of bridge transducers. The technique for processing the output signals of the measuring system enables to detect the wall slip and to correct the values of fluid flow-rate in each bridge hydrodynamic converter using the values of the wall slip coefficient. Corrected flow characteristic is the basis for the determination of rheological parameters of controlled fluid. The influence of wall slip on the evaluation of rheological model of non-Newtonian fluid and results of measurement of its parameters are analyzed in the paper. It is shown that taking into account the effect of wall slip significantly improves measuring accuracy of rheological parameters. Розглянуто методику опрацювання вихідних сигналів гідродинамічної вимірювальної системи реологічних параметрів неньютонівських рідин. Гідродинамічна вимірювальна система побудована на базі чотирьох послідовно з’єднаних мостових гідродинамічних перетворювачів. У статті показано, що якщо неньютонівська рідина виявляє ефект пристінного ковзання на вимірювальних поверхнях чутливих елементів мостових перетворювачів, то похибки визначення реологічних параметрів безпосередньо за експериментальною витратною характеристикою у консистентних змінних будуть досить значними. Методика опрацювання вихідних сигналів вимірювальної системи дає змогу виявити наявність пристінного ковзання та скорегувати значення витрати рідини у кожному мостовому гідродинамічному перетворювачі, за допомогою знайдених значень коефіцієнта пристінного ковзання. Скорегована витратна характеристика є основою для визначення реологічних параметрів контрольованої рідини. Проаналізований вплив ефекту пристінного ковзання на встановлення реологічної моделі неньютонівської рідини та результати вимірювання її параметрів. Показано, що врахування ефекту пристінного ковзання істотно підвищує точність вимірювання реологічних параметрів.
Experimental research of speed mode influence on the effectiveness of helioroof
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Voznyak, Orest; Yurkevych, Yurii; Pona, Ostap; Shapoval, Stepan
Feasibility of using alternative energy sources, current state and prospects of solar energy development is analyzed. Today, it is important to improve and develop new solar panels that would reduce their costs and increase efficiency. Efficiency of helioroof in the solar heating system with forced movement of coolant is analyzed. It is shown that heat can be used effectively with roofing building material. The results of research of incoming flow of solar radiation on the helioroof are described. The change of efficiency of helioroof at different speeds and different diameters of coolant tubes, change in the coolant temperature at the inlet and outlet of helioroof and coefficient of performance of the exposure time is investigated. Graphical and analytical dependence of efficiency of helioroof depending on the speed of the coolant circuit and the diameter of the tubes circulation is established. Проаналізовано доцільність використання альтернативних джерел енергії, сучасний стан та перспективи розвитку сонячної енергетики. Сьогоднішній день, важливим є вдосконалення та розроблення нових сонячних колекторів, які б дали змогу знизити їхню вартість та підвищити ефективність. Проаналізовано ефективність використання геліопокрівлі у системі сонячного теплопостачання з вимушеним побудженням до руху теплоносія. Показано, що можна ефективно використовувати тепло покрівельного матеріалу будівлі. Описано результати дослідження надходження сонячного випромінювання на геліопокрівлю. Досліджено зміну ефективності геліопокрівлі за різних швидкостей руху теплоносія та різних діаметрах трубок контуру циркуляції, зміну температури теплоносія на вході та виході із геліопокрівлі та коефіцієнту корисної дії від часу опромінення. Встановлено графічні та аналітичні залежності коефіцієнта корисної дії геліопокрівлі від швидкості руху теплоносія та діаметра трубок контуру циркуляції.