Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
8 results
Search Results
Item Математична модель теплообміну в елементах цифрових пристроїв(Видавництво Львівської політехніки, 2021-10-10) Гавриш, В. І.; Майхер, В. Ю.; Havrysh, V. I.; Mayher, W. Yu.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозроблено математичну модель аналізу теплообміну між ізотропною двошаровою пластиною, яка нагрівається точковим джерелом тепла, зосередженим на поверхнях спряження шарів, і навколишнім середовищем. Для цього з використанням теорії узагальнених функцій коефіцієнт теплопровідності матеріалів шарів пластини зображено як єдине ціле для всієї системи. З огляду на це, замість двох рівнянь теплопровідності для кожного із шарів пластини та умов ідеального теплового контакту між ними отримано одне рівняння теплопровідності в узагальнених похідних із сингулярними коефіцієнтами. Для розв’язування крайової задачі теплопровідності, що містить це рівняння та крайові умови на межових поверхнях пластини, використано інтегральне перетворення Фур’є й отримано аналітичний розв’язок задачі в зображеннях. До цього розв’язку застосовано обернене інтегральне перетворення Фур’є, яке дало змогу одержати остаточний аналітичний розв’язок вихідної задачі. Отриманий аналітичний розв’язок подано у вигляді невласного збіжного інтеграла. За методом Сімпсона одержано числові значення цього інтеграла з певною точністю для заданих значень товщини шарів, просторових координат, питомої потужності точкового джерела тепла, коефіцієнта теплопровідності конструкційних матеріалів пластини та коефіцієнта тепловіддачі з межових поверхонь пластини. Матеріалом першого шару пластини є мідь, а другого – алюміній. Для визначення числових значень температури в наведеній конструкції, а також аналізу теплообміну між пластиною та навколишнім середовищем, зумовленого різними температурними режимами завдяки нагріванню пластини точковим джерелом тепла, зосередженим на поверхнях спряження шарів, розроблено обчислювальні програми. Із використанням цих програм наведено графіки, що відображають поведінку кривих, побудованих із використанням числових значень розподілу температури залежно від просторових координат. Отримані числові значення температури свідчать про відповідність розробленої математичної моделі аналізу теплообміну між двошаровою пластиною з точковим джерелом тепла, зосередженим на поверхнях спряження шарів і навколишнім середовищем, реальному фізичному процесу. Програмні засоби також дають змогу аналізувати такі неоднорідні середовища щодо їх термостійкості під час нагрівання. Завдяки цьому уможливлюються підвищення термостійкості та захист від перегрівання, яке може спричинити руйнування не тільки окремих елементів, а й усієї конструкції.Item Математичні моделі теплообміну в елементах турбогенераторів(Видавництво Львівської політехніки, 2019-09-26) Гавриш, В. І.; Король, О. С.; Шкраб, Р. Р.; Зімоха, І. О.; Havrysh, V. I.; Korol, O. S.; Shkrab, R. R.; Zimoha, I. O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозроблено математичні моделі визначення розподілу температури в елементах турбогенераторів, які геометрично описано ізотропним півпростором та термочутливим простором з локально зосередженими джерелами нагрівання. Для цього з використанням теорії узагальнених функцій у зручній формі записано вихідні диференціальні рівняння теплопровідності з крайовими умовами. Для термочутливого простору (теплофізичні параметри залежать від температури) вихідне нелінійне рівняння теплопровідності та нелінійні крайові умови лінеаризовано з використанням перетворення Кірхгофа, відносно якого отримано лінійне диференціальне рівняння. Для розв'язування крайових задач теплопровідності використано інтегральне перетворення Ганкеля і внаслідок отримано аналітичні розв'язки в зображеннях. До цих розв'язків застосовано обернене інтегральне перетворення Ганкеля, яке дало змогу отримати остаточні аналітичні розв'язки вихідних задач. Отримані аналітичні розв'язки подано у вигляді невласних збіжних інтегралів. Для конструкційного матеріалу термочутливого простору використано лінійну залежність коефіцієнта теплопровідності від температури. У результаті отримано зручну формулу для визначення температурного поля, яка дає змогу аналізувати температурні режими в термочутливому середовищі. Для визначення числових значень температури в наведених конструкціях, а також аналізу теплообміну в елементах турбогенераторів, зумовленого різними температурними режимами завдяки нагріванню локально зосередженими джерелами тепла, розроблено обчислювальні програми. Із використанням цих програм наведено графіки, які відображають поведінку поверхонь, побудованих із використанням числових значень розподілу безрозмірної температури залежно від просторових безрозмірних координат. Отримані числові значення температури свідчать про відповідність наведених математичних моделей визначення розподілу температури реальному фізичному процесу. Програмні засоби також дають змогу аналізувати середовища із локально зосередженим нагріванням щодо їх термостійкості. Як наслідок, стає можливим її підвищити, визначити допустимі температури нормальної роботи турбогенераторів, захистити їх від перегрівання, яке може спричинити руйнування не тільки окремих елементів, а й всієї конструкції.Item Thermoeconomic Model of Air Conditioning System(Lviv Politechnic Publishing House, 2019-02-26) Жихарєва, Наталія; Хмельнюк, Михайло; Zhykharieva, Nataliia; Khmelniuk, Mykhailo; Одеська національна академія харчових технологій; Odessa National Academy of Food TechnologiesРозроблено математичну модель системи кондиціювання повітря, яка ґрунтується на аналізі термоекономічних показників енергоефективності та вирішена в комплексі: визначення оптимальних параметрів; з врахуванням нестаціонарних теплоприпливів та визначення оптимального пристрою з оптимізації режимів роботи холодильної системи. При проектуванні системи кондиціювання повітря проведений термоекономний аналіз створюваного об’єкта, вирішуючи актуальну задачу енергозбереження з урахуванням зміни тарифів на електроенергію. Розроблена термоекономічна модель холодильної установки системи кондиціювання повітря з визначенням ексергетичних показників і ексергетичних втрат, як складових критерію термодинамічної ефективності енергетичних систем, що забезпечують мінімум приведених витрат. Аналіз моделі дав змогу отримати аналітичне рішення, на підставі якого визначаються оптимальні умови проектування цієї системи кондиціювання і режими її експлуатації.Item Analysis of Modes of Asynchronized Generator in Extra-High Voltage Power Grid(Lviv Politechnic Publishing House, 2019-02-26) Покровський, Костянтин; Маврін, Ольгерд; Музичак, Андрій; Олійник, Володимир; Pokrovskyi, Kostiantyn; Muzychak, Andriy; Mavrin, Olgerd; Oliinyk, Volodymyr; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityЗастосування мереж надвисокої напруги призводить до низки проблем з компенсацією надлишкової реактивної потужності. Варіантом розв’язання таких проблем може бути застосування асинхронізованих генераторів, які мають ряд переваг перед традиційними синхронними генераторами. Ці переваги здебільшого проявляють себе в умовах роботи генератора у мережах із надлишковою реактивною потужністю. Типовим прикладом такої мережі є мережа надвисокої напруги “Острова БуТЕС” та енергомоста “Україна- ЄС”. У роботі наведено результати математичного моделювання режимів мережі “Енергомоста “Україна – ЄС”. Координати режимів визначалися для різних варіантів схеми та режимів роботи генератора. Отримані результати доводять можливість та ефективність пропонованого технічного рішення.Item Optimization of gas dynamical subsystem of transducers for measurement of gas flow temperature(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Fedynets, Vasyl; Vasylkivskyi, Ihor; Yusyk, Yaroslav; Lviv Polytechnic National UniversityThe main types of errors which occur while measuring the temperature of gas flows, including flows of fuels, are determined by the conditions of thermal balance at the interaction of the sensor of the temperature transducer (TT) with the gas flow via convection, radiation and conduction. The limited TT capacity to track flow temperature variation should also be taken into consideration. For high gas flow speeds (over 50 m/s), another type of error (the so-called speed error) arises from the transformation of part of kinetic energy of the flow into thermal energy. A comprehensive analytical study of the combined influence of all the major factors on the total error of gas flow temperature measurement with a particular TT is actually impracticable, since some relationships describing the character of influence of this or that factor can be obtained only by experiment. Therefore, in practice, each error type is analysed separately, assuming that no other types of error occur, and the total error of measurement is regarded as superposition of separate error types. For convenience of analysis, TT is represented as a combination of separate units, each with its own components of the error. TT for gas flow temperature measurements appears as three units, such as gas dynamic, thermal and electrical, connected in series. The gas dynamic subsystem transforms the thermodynamic temperature T(τ) of the gas flow at the TT input into the deceleration temperature ТПТ(τ) at the temperature sensor input and is characterized by the speed error. The defining characteristic of the gas dynamic subsystem is the TT recovery factor, which is why the paper discusses the methods and means of ensuring the constancy of the recovery factor. Основні види похибок, які виникають під час вимірювання температури газових потоків (зокрема і потоків енергоносіїв), визначаються умовами теплового балансу в разі взаємодії чутливого елемента перетворювача температури (ПТ) з газовим потоком через конвекцію, випромінювання та теплопровідність. Необхідно враховувати також обмежені можливості ПТ без запізнення стежити за змінами температури потоку. За великих швидкостей газового потоку (більше ніж 50 м/с наявна також похибка, зумовлена перетворенням частини кінетичної енергії потоку на теплову (так звана “швидкісна” складова похибки). Повне аналітичне дослідження сумісного впливу всіх основних чинників на загальну похибку вимірювання температури газового потоку конкретним ПТ практично неможливе, оскільки деякі залежності, що описують вплив того чи іншого чинника, можна визначити тільки експериментально. Тому на практиці аналізують кожний вид похибки окремо з припущенням, що решта її видів відсутні, а загальну похибку вимірювання розглядають як суперпозицію окремих видів похибок. Для зручності проведення аналізу ПТ подано у вигляді окремих елементарних ланок зі своїми складовими похибки. ПТ для вимірювання температури газових потоків подано у вигляді трьох послідовно з’єднаних ланок: газодинамічної, теплової та електричної. Газодинамічна підсистема перетворює термодинамічну температуру Т(τ) газового потоку на вході ПТ в температуру гальмування ТПТ(τ) на вході в термочутливий елемент і характеризується “швидкісною” складовою похибки. Визначальною характеристикою газодинамічної підсистеми є коефіцієнт відновлення ПТ. Тому в статті розглянуто способи та засоби для забезпечення постійності коефіцієнта відновлення.Item Research and analysis of rapidly changing gas flow temperatures measurement methods(Printing Center of lviv Politechnic Publishing House, 2017-02-14) Василь, Фединець; Леонід, Лесовой; Богдан, Чабан; Vasyl, Fedynets; Leonid, Lesovoi; Bohdan, Chaban; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityВнаслідок певного значення теплоємності чутливого елемента перетворювача температури його температура завжди відставатиме від температури газового потоку, якщо вона змінилася. Під час вимірювання змінної в часі температури потоку перетворювач також не встигає стежити за зміною температури, оскільки для зміни температури його чутливого елемента потрібен деякий час. Спотворення показів перетворювача через нестаціонарності теплових процесів як у самому перетворювачі, так і між перетворювачем і навколишнім середовищем зумовлені його тепловою інерцією. Оскільки повного уникнення інерційності реального перетворювача температур досягти неможливо, за практичних вимірювань температур газового потоку, що змінюються в часі, використовують перетворювачі, які мають деяке скінченне значення показника теплової інерції. За таких вимірювань отримувати потрібну інформацію можливо за допомогою аналізу запису самого нестаціонарного процесу вимірювання, здійснюючи прямий розрахунок температур середовища, або вносити поправку на запізнення в покази перетворювача температур. Досліджено та проаналізовано методи вимірювання швидкозмінних температур газових потоків шляхом їх прямого розрахунку та введенням поправки в покази перетворювачів температури.Item Heat exchange between thermometer well and pipe wall in natural gas metering systems(Lviv Polytechnic National University, 2015) Fedoryshyn, Roman; Matiko, FedirThis 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.Item Дослідження впливу випаровування і конвекції на процес відведення тепла з поверхні пластини(Видавництво Львівської політехніки, 2010) Федасюк, Д. В.; Муха, Т. О.Побудовано нелінійну модель процесу теплообміну в плоскій пластині, з поверхні якої в навколишнє середовище розсіюється теплова енергія за рахунок випаровування рідини і конвекції. Нелінійну модель зведено до лінійної. Отримано аналітичний розв’язок лінійної модельної задачі. Здійснено порівняння кількості відведеного тепла за рахунок випаровування та конвекції. The non-linear model of the heat exchange process in a flat plate, which surface dissipates heat due to evaporation of liquid and convection, has been built. The non-linear model has been simplified to the linear model. The analytical solution of the linear model problem has been found. The comparison of the dissipated heat amount due to evaporation and convection has been made.