Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
12 results
Search Results
Item Математичні моделі визначення температурних полів у неоднорідних елементах цифрових пристроїв із урахуванням термочутливості(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Гавриш, В. І.; Шкраб, Р. Р.; Havrysh, V. I.; Shkrab, R. R.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозроблено лінійну та нелінійну математичні моделі визначення температурного поля, а згодом і аналізу температурних режимів у ізотропних просторових середовищах із напівнаскрізними чужорідними включеннями, які піддаються внутрішнім та зовнішнім тепловим навантаженням. Для цього коефіцієнт теплопровідності для таких структур описано єдиним цілим за допомогою асиметричних одиничних функцій, що дає змогу розглядати крайові задачі теплопровідності з одним лінійним та нелінійним диференціальними рівняннями теплопровідності з розривними та сингулярними коефіцієнтами та лінійними і нелінійними крайовими умовами на межових поверхнях середовищ. У випадку нелінійної крайової задачі запроваджено лінеаризуючу функцію, із використанням якої лінеаризовано вихідне нелінійне рівняння теплопровідності та нелінійні крайові умови і внаслідок цього отримано частково лінеаризоване диференціальне рівняння другого порядку з частковими похідними та розривними і сингулярними коефіцієнтами відносно лінеаризуючої функції з частково лінеаризованими крайовими умовами. Для остаточної лінеаризації частково лінеаризованих диференціального рівняння та крайових умов виконано апроксимацію температури за однією з просторових координат на межових поверхнях включення кусково-сталими функціями, внаслідок чого як диференціальне рівняння, так і крайові умови стають цілком лінеаризованими. Для розв’язування отриманої лінійної крайової задачі використано метод інтегрального перетворення Ганкеля, внаслідок чого отримано аналітичний розв’язок, який визначає запроваджену лінеаризуючу функцію. Як приклад, вибрано лінійну залежність коефіцієнта теплопровідності конструкційних матеріалів структури від температури, яку часто використовують у багатьох практичних задачах. Внаслідок цього отримано аналітичні співвідношення у вигляді квадратних рівнянь для визначення розподілу температури у термочутливому шарі з чужорідним напівнаскрізним включенням при зовнішньому нагріванні у вигляді теплового потоку. Виконано числовий аналіз поведінки температури як функції просторових координат для заданих значень геометричних і теплофізичних параметрів. Досліджено вплив чужорідного включення на розподіл температури, якщо матеріалом середовища вибрано кераміку ВК94-І, а включення – срібло. Для визначення числових значень температури в наведених конструкціях, а також аналізу теплообмінних процесів у середині цих конструкцій, зумовлених внутрішніми та зовнішніми тепловими навантаженнями, розроблено програмні засоби, із використанням яких виконано геометричне зображення розподілу температури, залежно від просторових координат. Отримані числові значення температури свідчать про відповідність розроблених математичних моделей аналізу теплообмінних процесів у просторових неоднорідних середовищах із внутрішнім та зовнішнім нагріванням реальному фізичному процесу. Програмні засоби також дають змогу аналізувати такого роду середовища, які піддаються внутрішнім та зовнішнім тепловим навантаженням щодо їх термостійкості. Як наслідок, стає можливим її підвищити і захистити від перегрівання, яке може спричинити руйнування не тільки окремих елементів, а й всієї конструкції.Item Математичні просторові моделі визначення температурного поля із локально зосередженим тепловим нагріванням(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-28) Гавриш, В. І.; Havrysh, V. I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозроблено лінійні та нелінійні математичні моделі визначення температурного поля, а в подальшому і аналізу температурних режимів у ізотропних просторових неоднорідних середовищах, які піддаються внутрішнім та зовнішнім тепловим навантаженням. Для цього коефіцієнт теплопровідності для таких структур описано єдиним цілим за допомогою симетричних одиничних функцій, що дає змогу розглядати крайові задачі теплопровідності з одним лінійним та нелінійним диференціальним рівнянням теплопровідності з розривними коефіцієнтами та лінійними і нелінійними крайовими умовами на межових поверхнях середовищ. У випадку нелінійної крайової задачі застосовано перетворення Кірхгофа, за допомогою якого лінеаризовано вихідне нелінійне рівняння теплопровідності та нелінійні крайові умови і внаслідок отримано лінійне диференціальне рівняння другого порядку з частковими похідними та сингулярними коефіцієнтами відносно функції Кірхгофа з лінійними крайовими умовами. Для розв'язування отриманої лінійної крайової задачі використано метод інтегрального перетворення Фур'є, внаслідок чого отримано аналітичний розв'язок, який визначає лінеаризуючу функцію Кірхгофа. Як приклад, вибрано лінійну та кубічну залежності коефіцієнта теплопровідності конструкційних матеріалів структури від температури, які часто використовують у багатьох практичних задачах. Внаслідок цього отримано аналітичні співвідношення у вигляді квадратних і біквадратних рівнянь для визначення розподілу температури у термочутливому шарі з чужорідним включенням при зовнішньому локальному нагріванні. Виконано числовий аналіз поведінки температури як функції просторових координат для заданих значень геометричних і теплофізичних параметрів. Досліджено вплив чужорідного включення на розподіл температури, якщо матеріалом середовища вибрано кераміку ВК94-І, а включення – срібло, алюміній та кремній. Для визначення числових значень температури в наведених конструкціях, а також аналізу теплообмінних процесів у середині цих конструкцій, зумовлених внутрішніми та зовнішніми тепловими навантаженнями, розроблено програмні засоби, із використанням яких виконано геометричне зображення розподілу температури залежно від просторових координат. Отримані числові значення температури свідчать про відповідність розроблених математичних моделей аналізу теплообмінних процесів у просторових неоднорідних середовищах з внутрішнім та зовнішнім нагріванням реальному фізичному процесу. Програмні засоби також дають змогу аналізувати такого роду середовища, які піддаються внутрішнім та зовнішнім тепловим навантаженням, щодо їх термостійкості. Як наслідок, стає можливим її підвищити і захистити від перегрівання, яке може спричинити руйнування не тільки окремих елементів, а й всієї 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 Ecological and energy aspects of using the combined solar collectors for low-energy houses(Lviv Politechnic Publishing House, 2017-01-20) Shapoval, Stepan; Shapoval, Pavlo; Zhelykh, Vasyl; Pona, Ostap; Spodyniuk, Nadiya; Gulai, Bogdan; Savchenko, Olena; Myroniuk, Khrystyna; Lviv Polytechnic National UniversityОписано перспективні екологічно безпечні системи сонячного теплопостачання на основі комбінованого геліоколектора, теплопоглинач якого виконаний із конструк- тивного матеріалу екобудинків. Показано, що використання комбінованого теплопоглинача із зовнішнім захищенням екобу- динку дає можливість забезпечити достатню ефективність комбінованого геліоколектора та зменшити його вартість. Розроблено трифакторну матрицю із врахуванням взаємо- впливу всіх чинників. Приведено аналітичні та графічні залеж- ності ефективності комбінованого геліоколектора з прозорим покриттям та без нього від кутів падіння теплового потоку та його інтенсивності. Досліджено ефективність захисту теплопоглинача геліоколектора прозорим покриттям. Роз- раховано екологічний ефект від використання комбінованого геліоколектора.Item Дослідження температурних режимів ушарі з чужорідним наскрізним включенням(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гавриш, В.; Шкраб, Р.Розглянуто крайову осесиметричну задачу теплопровідності для ізотропного шару з наскрізним чужорідним циліндричним включенням на одній із межових поверхонь якого локально зосереджено тепловий потік. Після кусково-лінійної апроксимації температури на межовій поверхні включення з використанням інтегрального перетворення Ганкеля знайдено аналітично-числовий розв’язок задачі. Виконано та проаналізовано числові розрахунки температурного поля, де матеріалом шару та включення є кремній та срібло відповідно. The paper considers axially-symmetric boundary-value problem of thermal conduction for isotropic layer with reach-through cylindrical foreign inclusion on the boundary surface of which the heat flow is concentrated. After piecewise linear approximation of the temperature on the boundary surface of the inclusion and with the use of Hankel integral transform, the analytical-numerical solution of the problem has been found. Numerical calculations of temperature field have been conducted and analyzed for given geometrical and thermophysical parameters where the inclusion layer material is silicon and silver respectively.Item 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, StepanFeasibility 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.Item Натурні дослідження геліопокрівлі в гравітаційній системі теплопостачання(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Пона, О. М.Досліджено ефективність використання геліопокрівлі в натурних умовах. Сучасний розвиток енергетики характеризується значним збільшенням вартості енергоносіїв. В останні десятиліття в багатьох країнах спостерігається погіршення екологічної ситуації в зв’язку із збільшенням кількості спалювання викопного палива, і як наслідок, зростанням концентрації парникових газів в атмосфері. Необхідність заміни не відновлювальних джерел енергії пов’язана не тільки з їх вичерпуванням, а й з небезпекою планетарного масштабу, яка створюється через спалювання вугілля, нафти, газу, торфу та збільшенням вмісту СО2 в атмосфері. Проаналізовано доцільність використання альтернативних джерел енергії, сучасний стан та перспективи розвитку сонячної енергетики. Сьогодні важливим є вдосконалення та розроблення нових сонячних колекторів, які б дали змогу знизити їхню вартість та підвищити ефективність. Запропоновано поєднати сонячний колектор з покрівлею будинку. Особливістю геліопокрівлі є те, що її поглинач сонячної енергії виконаний з покрівельного матеріалу будівлі. Поставлено завдання підвищити ефективність геліопокрівлі. Це здійснюється за рахунок того, що трубки для теплоносія розташовані над поглиначем сонячної енергії, а поглинач сонячної енергії виконаний гофрованим. Таке виконання геліопокрівлі дає змогу суттєво знизити її вартість порівняно з традиційними сонячними колекторами. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на геліопокрівлю в гравітаційній системі теплопостачання. Показано як змінюється температура води в баку-акумуляторі, на вході та виході з геліопокрівлі впродовж дня. Досліджено зміну інтенсивності теплового потоку впродовж дня. This article examines the efficiency of helioroof in natural conditions. Modern energy development is characterized by a significant increase in energy costs. In recent decades, in many countries there is environmental degradation due to the increasing number of fossil fuels, and as a result, increasing concentration of greenhouse gases in the atmosphere. The need to replace non-renewable energy sources associated not only with their depletion, but also the danger of global scale, which is created by burning coal, oil, gas, peat and the increase of CO2 in the atmosphere. The feasibility of using alternative energy sources, current state and prospects of solar energy are analyzed. Today, it is important to improve and develop new solar collectors that would allow them to reduce costs and increase efficiency. A combine solar collector with roof of the house was offered. Helioroof peculiarity is that its solar absorber made of roofing material of the building. The task was to increase efficiency of helioroof. This is done by ensuring that the tubes are located above the solar absorber of solar energy and solar energy absorber made corrugated. This implementation allows helioroof significantly reduce its cost compared to traditional solar collectors. The results of studies on the incoming of solar radiation of helioroof in gravitational heating system are shown. It is shown how the water temperature in the tank, battery, input and output of helioroof are changes throughout the day. The change of the intensity of the heat flux through the day is shown.Item Геотермічна модель земної кори через східні Карпати вздовж сейсмічного профілю Добре-3 (PANCAKE)(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Кутас, Р. І.В статті представлено двовимірну числову модель термічної структури земної кори і верхньої мантії в Карпатському регіоні, побудовану на основі нових сейсмічних даних вздовж профілю Добре-3 (PANKACE) від Східно-Європейського кратона (СЄК) до Панонського басейну (ПБ). Розподіл теплових потоків і температури в земній корі можна пояснити структурою літосфери і кайнозойскою тектоно-магиптичною активністю. В статье представлена двухмерная численная модель термической структуры земной коры и верхней мантии в Карпатском регионе, построенная на базе новых сейсмических данных вдоль профиля Добре-3 (PANKACE) от Восточно-Европейского кратона (ВЕК) до Паннонского бассейна. Распределение теплового потока и температуры в земной коре может быть объяснено структурой литосферы и кайнозойской тектоно-магматической активностью. This paper presents two-dimensional numerical models of the thermal structure of the crust and upper mantle in the Carpathians region based on new seismic data along the profile Dobre-3 (PANKACE) from East European Craton to Pannonian basin (PB). Heat flow and temperature distribution in the crust can be explained by lithosphere structure and Cenozoic tectonic and magmatic activity.Item Дослідження та шляхи зменшення теплового випромінювання під час пожеж(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Лабай, В. Й.; Гудим, В. І.; Гаврилюк, А. Ф.Розглянуто променевий тепловий потік, який присутній під час пожежі, та проаналізовано чинники факела полум’я, від яких цей тепловий потік залежить. Експериментальними дослідженнями встановлено залежності зміни променевого теплового потоку з відстанню, а також вплив параметрів середовища, в якому відбувається променевий теплообмін, на величину енергії випромінювання полум’я. На основі досліджень визначено та уточнено значення коефіцієнта послаблення енергії випромінювання полум’я дрібнорозпиленою водою. The materials of the article the radial heat flow, which is present in a fire, and analyzed factors flame from which the heat flow is dependent. Based on experimental studies installing dependence heat flux changes with distance, and the influence of environmental parameters in which the radial heat transfer on the intensity of radiation energy flame. Based on the studies identified and specified coefficient weakening energy radiation flame small water spray.Item Моделювання температурних режимів у термочутливому вузлі мікроелектронних пристроїв(Видавництво Львівської політехніки, 2011) Гавриш, В.; Косач, А.; Нога, Ю.Розглядається стаціонарна нелінійна задача теплопровідності для термочутливої смуги, яка нагрівається внутрішніми джерелами тепла і тепловим потоком. Отримано аналітичний розв’язок цієї задачі та виконано числовий аналіз для заданої залежності коефіцієнта теплопровідності матеріалу смуги від температури. A steady state nonlinear thermal conductivity problem for thermosensitive strip, which is heated by internal heat sources and heat flow. The analytical solution of this problem has been obtained and the numerical analysis for a given dependence of thermal conductivity coefficient of the strip material on the temperature has been conducted.