Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
15 results
Search Results
Item Effective wall structures with use of flax straw concretes(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Новосад, П. В.; Марущак, У. Д.; Позняк, О. Р.; Novosad, P.; Marushchak, U.; Pozniak, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityБудівельні технології, які відповідають сучасним вимогам енергоефективності та екології, – це технології зеленого будівництва, близько нуль-енергетичних будівель з біокліматичним дизайном та оптимізованим енергоспоживанням. Виробництво будівельних матеріалів, зокрема теплоізоляційних, частка яких зростає у енергоефективному будівництві, пов’язане із значним енергоспоживанням та викидами вуглекислого газу. Згідно з сучасними тенденціями, перспективними огороджувальними конструкціями в зелених будівлях є конструкції з використанням матеріалів з низьким впливом на довкілля на основі природної сировини та відходів. Проведено оцінку технічних рішень стінових огороджувальних конструкцій житлових індивідуальних будинків із використанням легкого теплоізоляційного бетону на основі костри льону та вапняного в’яжучого із середньою густиною 300–350 кг/м3 для періоду опалювання та охолодження. Показано, що забезпечення необхідних показників зовнішніх стін енергоефективних будівель досягається використанням багатошарових конструкцій із теплоізоляційним шаром костробетону або одношарових стінових конструкцій з костробетону за каркасною технологією будівництва. Такі стінові конструкції відповідають вимогам за приведеним опором теплопередачі за товщини теплоізоляційного шару з легкого костробетону більше ніж 0,25 м та товщини стіни каркасного будинку з теплоізоляційного бетону більше ніж 0,3 м. Високий опір теплопередачі та висока теплова інерційність стін із застосуванням костробетону призводять до зниження втрат теплоти в опалювальний період (23,15–23,24 кВт·год/(м 2 стіни рік)) та надходження сонячного тепла в період охолодження (0,11–0,13 кВт·год/(м 2 стіни рік)), унаслідок чого зменшується споживання енергії на опалення та охолодження будівлі.Item The analysis of water speed influence in hot-water distribution system on the amount of heat loss(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-06) Капало, П.; Козак, Х. Р.; Миронюк, Х. В.; Kapalo, Peter; Kozak, Khrystyna; Myroniuk, Khrystyna; Інститут архітектурного будівництва, Кошице, Словаччина; Technical University of Kosice, Slovakia; Lviv Polytechnic National UniversityПобутовий сектор та промисловість в Україні сьогодні надзвичайно енерговитратні, а це означає, що потрібно докласти максимальних зусиль для зменшення витрат енергії, не погіршуючи якості послуг. Система гарячого водопостачання використовує значну частину теплової енергії та потребує не меншої уваги, ніж система опалення або вентиляції. Величина втрат теплоти в підсистемі розподілення гарячої води має велике значення для енергоспоживання будівель. Взимку частина цієї теплоти використовується для опалення приміщень, влітку ця енергія не використовується з користю та вважається втраченою. У роботі розглянуто вплив швидкості води в трубі на загальні втрати теплоти в теплоізольованій підсистемі розподілення гарячої води. Для цього проаналізовано процес передавання тепла від води до стінки труби та від стінки до навколишнього середовища. У роботі детально розглянуто на теплопередачу від води до стінки труби, а також витрату води в трубі та її частку в загальних втратах теплоти підсистемою розподілення гарячої води. Дані подано у табличній та графічній формах. Отримано графік залежності величини тепловтрат від температури та швидкості руху гарячої води. Температура води змінювалася від 10 до 60 °С, а швидкість води від 0,1 до 2,0 м/с, що дало змогу проаналізувати величину тепловтрат при різних вихідних даних. Крім того, визначено величину теплового потоку через стінку труби за різних діаметрів ізольованої сталевої труби. Діаметр трубопроводу змінювався від 15 до 32 мм. В результаті досліджень одержано дані, згідно з якими можна стверджувати, що теплопередача від води до стінки труби незначна і цією величиною можна знехтувати.Item Estimation of effective thermal parameters of heating sources based on dynamic measurments in smart home(Видавництво Львівської політехніки, 2020-11-20) Сінкевич, О.; Монастирський, Л.; Соколовський, Б.; Бойко, Ярослав Васильович; Sinkevych, O.; Monastyrskii, L.; Sokolovskii, B.; Boyko, Ya.; Львівський національний університет імені Івана Франка; Ivan Franko National University of LvivЦю роботу присвячено методиці визначення ефективних теплових параметрів джерел опалення у розумному будинку, яка передбачає комбінацію застосування алгоритмів аналізу даних та рівняння фізичного процесу теплопереносу. Використання таких параметрів дозволяє створювати програмно-апаратні рішення для моделювання теплової карти будинку, а також здійснювати аналіз енергоспоживання у контексті моделей машинного навчання. Оскільки, здебільшого, відоме сумарне споживання енергії обігріву, інтерес представляє визначення тієї частини енергії, яка відповідає окремим джерелам обігріву. З цією метою у статті запропоновані математична модель та алгоритм для оцінки ефективних теплових характеристик джерел обігріву на базі рівняння теплопереносу та підходів статистичного аналізу даних, які можна використовувати для отримання інформації про індивідуальні джерела обігріву. Задача визначення таких параметрів зводиться до двох етапів. На першому етапі, з використанням скінченно-різницевого підходу до рівняння теплопереносу, визначено ефективний тепловий параметр джерел обігріву. Далі, за даними енергоспоживання та розподілами кімнатних температур і температур на поверхні обігрівальних елементів, шляхом застосування методів аналізу даних, запропонований алгоритм оцінки індивідуальних ефективних теплових характеристик встановлених в кімнатах обігрівальних елементів.Item Математичні моделі теплообміну в елементах турбогенераторів (продовження)(Видавництво Львівської політехніки, 2020-09-23) Гавриш, В. І.; Білінський, Б. О.; Король, О. С.; Шкраб, Р. Р.; Зімоха, І. О.; Havrysh, V. I.; Bilinskyi, B. O.; Korol, O. S.; Shkrab, R. R.; Zimoha, I. O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУдосконалено раніше розроблені [8] та наведено нові математичні моделі аналізу температурних режимів у окремих елементах турбогенераторів, які геометрично описано ізотропними півпростором і простором із внутрішнім джерелом тепла циліндричної форми. Також розглянуто випадки для півпростору, коли тепловиділяючий циліндр є тонким, а для простору, коли він є термочутливим. Для цього з використанням теорії узагальнених функцій у зручній формі записано остаточні диференціальні рівняння теплопровідності з крайовими умовами. Для розв'язування отриманих крайових задач теплопровідності використано інтегральне перетворення Ганкеля, внаслідок чого отримано аналітичні розв'язки в зображеннях. До цих розв'язків застосовано обернене інтегральне перетворення Ганкеля, яке дало змогу отримати завершені аналітичні розв'язки остаточних задач. Отримані аналітичні розв'язки подано у вигляді невласних збіжних інтегралів. Для визначення числових значень температури в наведених конструкціях, а також аналізу теплообміну в елементах турбогенераторів, зумовленого різними температурними режимами завдяки нагріванню внутрішніми джерелами тепла, зосередженими в об'ємі циліндра, розроблено обчислювальні програми. Із використанням цих програм наведено графіки, які відображають поведінку кривих, побудованих із використанням числових значень розподілу температури залежно від просторових радіальної та аксіальної 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 внутрішнім нагріванням, зосередженим у просторових фігурах правильної геометричної форми, 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 Теоретичне обґрунтування та апаратурне оформлення енергоефективного методу сушіння цукатів(Lviv Politechnic Publishing House, 2020-02-24) Гузьова, І. О.; Атаманюк, В. М.; Huzova, I.; Atamanyuk, V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного; Lviv Polytechnic National University; Hetman Petro Sahaidachnyi National Army AcademyРозглянуто процес сушіння цукатів із груш, який відбувається профільтровуванням теплового агента в напрямку “перфорована перегородка – шар цукатів”. Отримано кінетичну криву сушіння та розрахований тепловий баланс процесу на основі диференційного рівняння нестаціонарного тепломасообміну. Доведено, що накопиченої під час сушіння теплової енергії в нижніх шарах цукатів буде достатньо для досушування верхніх шарів. Розраховано енергетичний ефект, отриманий від впровадження нового методу сушіння. Запропоновано та розраховано установку для енергоефективного методу сушіння цукатів.Item Software-algorithmic support of finite-element analysis of spatial thermovalentranslations in anisotropic capillary-porous materials(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Sokolovskyy, Y.; Nechepurenko, A.; National Forestry and Wood Technology University of UkraineНа основі тривимірної математичної моделі неізотермічного вологоперенесення у капілярно-пористих матеріалах з урахуванням анізотропії теплофізичних властивостей розроблено програмний комплекс для виконання скінченноелементного аналізу зв’яза- ного тепловологоперенесення з використанням технології CUDA.Item The formulation and development of methods of solving thermomechanics problems for irradiated layered solids(Lviv Politechnic Publishing House, 2017-06-15) Гачкевич, О.; Терлецький, Р.; Турій, О.; Hachkevych, O.; Terlets’kyi, R.; Turii, O.; Інститут прикладних проблем механіки i математики ім. Я. С. Пiдстригача НАН України; Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics National Academy of Sciences of UkraineЗапропоновано математичну модель, що описує на основi феноменологiчної теорiї ви- промiнювання та теорiї квазiстатичної термопружностi термонапружений стан опро- мiнюваних плоско-шаруватих тiл (пластин) зi складниками рiзної прозоростi з ураху- ванням впливу теплового випромiнювання на поверхнях, у частково прозорих обла- стях i на межах контакту. Записано вихiднi спiввiдношення моделi для нескiнченних двошарових пластин за рiзних комбiнацiй радiацiйних властивостей складникiв. За- пропоновано методи розв’язку нових нелiнiйних задач. Виявлено, на основi аналiзу знайдених розв’язкiв, ряд нових закономiрностей у розподiлах температури та ком- понент тензора напружень в опромiнюваних шаруватих пластинах залежно вiд умов закрiплення, радiацiйних властивостей складникiвItem Моделювання процесів теплообміну в топках водотрубних котлів ДКВР(ДЕ)-10/14(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Редько, А. О.; Давіденко, А. В.; Павловський, С. В.; Кулікова, Н. В.; Костюк, В. Є.; Кирилаш, О. І.Надано результати числового дослідження теплообміну в топці водотрубного котла ДКВР(ДЕ)-10/14. На основі креслень котла та пальника ГМГ-7 побудовано геометричну модель внутрішньої порожнини топки і пальника. Математичну модель радіаційно-конвективного теплообміну в газовому тракті котла сформовано на основі осереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав’є – Стокса з урахуванням гравітації та з нехтуванням стисливістю. Модель складають рівняння нерозривності, перенесення імпульсу, енергії та хімічних компонентів газової суміші, записані у стаціонарній формі. Рівняння замкнено законом Ньютона для тензора тиску, законом Фур’є для теплового потоку, законом Фіка для потоку маси, законом Клайперона – Менделєєва для термодинамічного стану суміші газів, рівняннями моделі турбулентності k-ε Лаундера – Сполдінга та моделі турбулентного горіння Магнусена – Хертагера. Наведено результати числового моделювання у вигляді розподілу температури газового потоку в характерних перерізах проточної частини котла та розподілу питомих потоків теплоти на поверхнях екранів. Визначено структуру факелу та зону з максимальною температурою та тепловиділенням. Розрахунки також виконано для топки з тупиковим трубчастим вторинним випромінювачем. Показано, що густина радіаційного теплового потоку збільшується на 15–20 %, температура топкових газів на виході з топки знижується та становить 970 °С. Тhe results of a numerical study of heat transfer in water-tube boiler DKVR(DE)-10/14 furnace are provided. The geometric model of the inner cavity of furnaces and burners is constructed with help of boiler and burner GMG-7 drawings. The mathematical model of radiate and convective heat transfer with gravity in the gas path of the boiler on the basis of the Reynolds averaged incompressible Navier – Stokes equations is formed. The model incorporate continuity, momentum, energy and chemical components transfer equations of the gas mixture stored in a stationary manner. Model equations are locked by Newton’s law for a tensor pressure, Fourier law for heat flow, Fick law for mass flow, the Clapeyron law for the thermodynamic state of a gas mixture, k-ε Launder and Spalding turbulence model and Magnussen and Hjertager turbulent combustion model. Such results of numerical simulations as the gas flow temperature distribution in the boiler specific sections and the surface specific heat fluxe distribution on the furnace walls are presented. Determined the structure of the torch and the zone with the maximum temperature and heat. The calculations are also performed for the furnace to a dead-end tubular secondary emitter. It is shown that radiation heat flux density is increased by 15–20%, the flue gas temperature is reduced to 970°C.Item Моделювання термічного опору трав’яного шару зеленої покрівлі(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Плоский, В. О.; Ткаченко, Т. М.; Мілейковський, В. О.; Дзюбенко, В. Г.Сьогодні енергоефективності покрівлі досягають не лише застосуванням будівельних і оздоблювальних матеріалів, але і за допомогою озеленення. Основними проблемами сучасних урбоценозів є брак зелених зон і неможливість їх створення через ущільнення забудови; сильне зменшення біорізноманіття аж до повної втрати окремих видів рослин і тварин, що веде до екологічного дисбалансу. Виходом із ситуації є застосування альтернативних форм озеленення, які не потребують значного простору, але при цьому виконують необхідні санітарно-гігієнічні та еколого-біологічні функції. Одним з таких видів є дахове озеленення. У більшості досліджень енергоефективності зелених покрівель розглядають лише їхні будівельні складові. Однак, якщо провідні фірми-проектувальники зелених покрівель (наприклад, ZinCo) досліджують теплоізоляційні властивості огороджувальних конструкцій зелених покрівель, то дослідження переважно мають комерційний характер, спрямований на рекламу і збільшення попиту на послуги і матеріали конкретної фірми і виробника. Метою роботи є вивчення теплопередачі рослинного шару зеленої покрівлі без урахування випаровування. Встановлено, що при відстані між травинками 3 мм коефіцієнт теплопередавання становить 0,53–0,54 Вт/(м2•К) при відстані 6 мм – 0,4 Вт/(м2•К) – 0,26 Вт/(м2•К). Його можна знайти теоретично, якщо враховувати лише теплопровідність трави і знехтувати теплопередаванням через повітря між травинками. Це свідчить про несуттєвий вплив конвекції між травинками. Today the energy efficiency of roofs is achieved not only by the use of building materials, but also by planting. The main problems of modern urbocenoses is the lack of green areas and the inability to create them because of consolidation of area; strong decrease of biodiversity until the complete loss of certain plants and animal species, leading to ecological imbalances. The solution of this problem is to use alternative forms of landscaping that do not require large amounts of space, but at the same time fulfill the necessary sanitary and ecological and biological functions. One of the methods is the roof planting. Most of the researches of green roofs energy efficiency consider only their building components. However, if the leading manufacturers of green roofs (eg, ZinCo) conducting research insulating properties of green roofs protective structures, they usually are commercial in nature, focused on advertising and increasing demand for services and materials of specific company and producer. The aim is to study heat properties of green roof excluding evaporation. Found that when the distance between the blades 3 mm the heat transfer coefficient is 0.53 - 0.54 W/(m2•K), at a distance of 6 mm – 0.4 W/(m2•K) is 0.26 W/(m2•K). It can be found theoretically, considering only the thermal conductivity of grass and neglect heat transfer through the air among the grassblades. This indicates that there is immaterial impact of convection among the grass-blades.Item Математична модель для оцінювання теплоізоляційних властивостей захисних покривів(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Чекурін, В.; Бойчук, Ю.Розглянута математична модель стаціонарного теплообміну в ізотропному діелектричному шарі, що поглинає, розсіює та випромінює ІЧ-радіацію як в об’ємі, так і на поверхнях та обмінюється теплом із зовнішнім середовищем за конвективним та радіаційним механізмами. Відповідно до моделі сформульовано нелінійну задачу кондуктивно-променевого теплоперенесення в шарі та розроблено ітераційний алгоритм розв’язування цієї задачі. З використанням розробленого алгоритму досліджено вплив теплофізичних, об’ємних і поверхневих радіаційних властивостей матеріалу на розподіли температури та інтенсивності випромінювання, а також на теплозахисні властивості шару. A problem for stationary conductive-radiative heat transfer in a plane layer, which absorbs, emits and scatters IR-radiation in its volume and on the surface, has been considered in the paper. The temperature field and radiation intensity distribution in the layer’s volume, radiative and convective heat fluxes from the layer to ambient medium have been studied depending on its thickness, thermal conductivity, volumetric and surface radiative properties. To solve the problem an iterative method has been developed. The possibility to evaluate quantitatively the heat-shielding properties of heat-insulating coverings with the use of obtained results has been shown.