Праці Одеського політехнічного університету https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi <table border="0" width="100%" cellspacing="10" cellpadding="5"> <tbody> <tr> <td style="padding-left: 10px; padding-bottom: 10px;"> <p> Науковий збірник, <strong><em>«Праці Одеського політехнічного університету»</em></strong> заснований у 1996 р. Одеським національним політехнічним університетом. </p> <p>Видання <strong><em>«Праці Одеського політехнічного університету»</em></strong> висвітлює фундаментальні і прикладні питання в царинах механіки, машинобудування, матеріалознавства, енергетики й хімічних технологій, а саме: сучасні дослідження з загальної механіки, механіки машин і будівельної матеріалів; дослідження в міждисциплінарних галузях машинобудування та інших інженерних наук; сучасні матеріали і технології; аналіз інженерних конструкцій та матеріалів; проблеми електромеханіки; електричні системи оптимізації, їх розробка і впровадження; енергозберігаючі технології; управління енергетичними ризиками.<br />Збірник дає можливість фахівцям різних інженерних галузей, а також іншим дослідникам і вченим перебувати в курсі останніх наукових подій, перебувати в постійному контакті з колегами і кооперуватися для розв’язання спільних науково-технічних завдань.</p> </td> </tr> <tr> <td style="padding-left: 10px; padding-bottom: 10px;"> <h4>ІНДЕКСУВАННЯ/РЕФЕРУВАННЯ</h4> <p>Citefactor, CNKI Scholar (China National Knowledge Infrastructure), CrossRef, DOAJ, EBSCO (Applied Sciences collection), ERIH PLUS, Gale/Cengage, Google Scholar, Index Copernicus, Polish Scholarly Bibliography, Primo Central (ExLibris), Український реферативний журнал «Джерело», Реферативний журнал (ВІНІТІ), SHERPA/RoMEO, Ulrich's Periodicals Directory, Universal Impact Factor, WorldCat.<br /><br /></p> <p><strong>НАЦІОНАЛЬНОЇ РАДОЙ УКРАЇНИ З ПИТАНЬ ТЕЛЕБАЧЕННЯ І РАДІОМОВЛЕННЯ збірнику <em>«Праці Одеського політехнічного університету» присвоено</em></strong> <strong>Ідентифікатор медіа </strong><strong>R</strong><strong>30-01905 </strong></p> <p>РІШЕННЯ № 1575 від 04.12.2023, м. Київ, Протокол № 29</p> </td> </tr> <tr> <td style="padding-left: 10px; padding-bottom: 10px;"> <h4>ЛІЦЕНЗУВАННЯ</h4> <p>Редакція збірника <strong><em>«Праці Одеського політехнічного університету»</em></strong> практикує політику відкритого доступу до опублікованого змісту, підтримуючи принципи вільного поширення наукової інформації та глобального обміну знаннями задля загального суспільного прогресу. Контент розповсюджуються відповідно до ліцезії <a href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution Licence</a>.</p> <p><strong>8 жовтня 2015 року науковий збірник <em>«Праці Одеського політехнічного університету»</em> був відзначений нагородою DOAJ Seal за сприяння відкритому доступу до результатів наукових досліджень, виключно високий рівень видавничих стандартів та найкращу практику. <br /><br /></strong></p> </td> </tr> </tbody> </table> Наука і техніка uk-UA Праці Одеського політехнічного університету 2076-2429 Ефективність телекомунікаційних систем передачі фіксованого широкосмугового доступу по телефонним кабелям https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/152 <p>У статті наведено оцінку ефективності систем передачі інформації цифровими абонентськими лініями фіксованого широкосмугового доступу по багатопарних телефонних кабелях з використанням системи компенсації перехідних завад «векторинг» між системами передачі. Запропоновано методику розрахунку відношення сигнал/шум на вході приймача, яка враховує частотні характеристики та адитивні завади ліній, не скомпенсовані перехідні завади між системами передачі, що взаємовпливають, і обмеження потужності переданих сигналів, пов’язане з нормуванням потужності передавача, викликане використання системи «векторинг». Ефективність систем передачі за допомогою системи компенсації перехідних перешкод «векторинг» оцінені моделі мережі широкосмугового доступу за технологією G.fast при застосуванні багатопарного телефонного кабелю типу ТПП з кількістю пар до 100 в діапазоні частот до 106 МГц і довжинах лінії до 250 метрів. Оцінено досяжну швидкість передачі в залежності від характеристик абонентських ліній, числа паралельно працюючих систем передачі та обмеження потужності переданих сигналів. Визначено, що основною причиною обмеження досяжної швидкості передачі інформації при використанні системи «векторинг» є частотні характеристики та адитивні завадии абонентських ліній, не скомпенсовані перехідні завадии та обмеження потужності сигналу, що передається. Запропонована методика оцінки відношення сигнал/шум та досяжної швидкості передачі інформації з системами компенсації перехідних завад «векторинг» може бути застосована в задачах проектування та побудови мереж фіксованого широкосмугового доступу, що використовують як середовище передачі багатопарні телефонні кабелі та кабелі типу «вита пара».</p> Віталій Олександрович Балашов Василь Іванович Орєшков Ірина Борисівна Барба Ігор Володимирович Макаров Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-09-30 2023-09-30 2(68) 131 140 10.15276/opu.2.68.2023.14 Комплексна методика формування карти дефектів на основі паттернів теплового відгуку https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/150 <p>Розглянуто сучасні підходи, що використовуються при аналізі результатів термографічного аналізу тестового об’єкта з метою виділення структурних особливостей з метою формування карти дефектів. Вказано на переваги застосування методів статистичного аналізу термограми з визначенням на кількісному рівні цільового показника сигнал-шум та оптимізацією процедури термографічного аналізу через пошук глобального екстремуму цільової функції. У відповідності до розробленої методики розглядається набір чотирьох результатів, що може бути отримано в результаті проведення термографічного аналізу тестового об’єкта, як то істинно позитивний результат, хибно позитивний результат, істинно негативний результат, хибно негативний результат. Аналіз результатів термографічного дослідження з метою виявлення потенційного дефекту для окремого елементу термограми визначається через функцію розподілу ймовірності температури, що співставляється з аналогічною функцією для однорідної ділянки тестового об’єкта. У рамках базової методики розподіл ймовірності для ділянки однорідної тестового об’єкта та ділянки тестового об’єкта зі структурними особливостями відрізняються показниками математичного сподівання і дисперсії. Через поділ області розподілу ймовірності температури пороговим значенням формуються чотири зоні: зона для якої дефект гарантовано відсутній, зона для якої дефект не фіксується у відповідності до вибору порогового значення, зона для якої дефект фіксується у відповідності до вибору порогового значення, зона для якої дефект гарантовано наявний. Базовий підхід, що на основі статистичних методів дозволяє визначити точність проведення термографічного аналізу для окремого елемента термограми через розрахунок співвідношення сигнал-шум на основі показників математичного сподівання і дисперсії розподілу ймовірності температури. У рамках розширеної схеми статистичного аналізу результатів термографічного дослідження визначається z-величина, базується на визначенні кількості сусідніх елементів термограми, що відповідають однорідній ділянці та ділянці з потенційними структурними особливостями.</p> Олександр Сергійович Левинський Геннадій Олександрович Оборський Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-12-16 2023-12-16 2(68) 116 123 10.15276/opu.2.68.2023.12 Інформаційно-вимірювальні системи для прискорених адаптивних ресурсних випробувань обладнання https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/151 <p>Стаття присвячена постановці завдання щодо удосконалення методів прискорених ресурсних випробувань промислового обладнання, а також задачі розробки інформаційно-вимірювальних систем для отримання статистично значимих даних вимірювань у ході ресурсних випробувань. Визначення ресурсу устаткування може бути проведено шляхом підконтрольної експлуатації. Показано складнощі реалізації такого методу. Застосовуючи метод прискорених ресурсних випробувань, вирішується завдання скорочення термінів випробувань, проте виникає завдання визначення математичної моделі зміни параметрів прогнозування ресурсу. Показано проблеми, пов'язані зі складністю прогнозування ресурсу обладнання за даними прискорених ресурсних випробувань; проблеми з визначенням математичних моделей прогнозування ресурсу різних елементів устаткування, а також устаткування загалом. Наведено приклади математичних моделей оцінки ресурсу для таких елементів як: підшипники, лопатки автомобільних турбокомпресорів, ущільнень та кілець ущільнювачів. Показано, що зношування таких елементів обладнання може бути описане різними математичними моделями, які враховують, як специфічні властивості конструкції, так і особливості умов їх експлуатації. Вказано, що в міру проведення прискорених ресурсних випробувань можна уточнювати математичну модель прогнозу і, що для ухвалення рішення про заміну моделі змінення контрольованого параметра повинно боти статистично значущим. Складність вибору моделі, що описує ресурс обладнання, пов'язана з необхідністю контролю великої кількості параметрів, проведенням статистичної обробки результатів вимірювань, управлінням впливом на об'єкт, що випробовується, і аналізом результатів такого впливу. Вказано, що перерахований комплекс дій можливий при використанні спеціально розроблюваних для цього інформаційно-вимірювальних систем.</p> Геннадій Олександрович Оборський Юрій Григорович Паленний Сергій Григорович Поліщук Ігор Валентинович Прокопович Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-10-17 2023-10-17 2(68) 124 130 10.15276/opu.2.68.2023.13 Використання високотемпературних ядерних реакторів в технологіях виробництва водню https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/140 <p>Розглянуто можливість використання високотемпературних газоохолоджувальних ядерних реакторів (ВТГР) для виробництва водню як альтернативі викопному органічному паливу. Проведено огляд сучасних технологій вироблення водню та його переваги як енергоносія. Наведена структура світового виробництва та споживання водню. Виняткові властивості водню як енергоносія та компонента різних технологічних процесів розкривають перспективу його застосування у різних галузях енергетики, на транспорті та в промисловості. Якщо раніше основними перевагами вважались енергоємність водню, здатність до зберігання та розподілу, то зараз і на перспективу ключовим фактором стає його екологічна чистота та можливість декарбонізувати транспорт, хімічну, нафтохімічну, металургійну промисловість та комунальний сектор. Зараз більшу частину водню і водневмісних продуктів виробляють за допомогою парової конверсії природного газу. При цьому 40...50 % природного газу витрачається на енергетичне забезпечення процесу конверсії. Щоб заощадити природний газ та знизити навантаження на навколишнє середовище, розроблені схеми парової конверсії метану з підведенням тепла від високотемпературного газоохолоджуваного реактора. Для конверсії потрібен рівень температур 1000...1200 К. Саме такий рівень температур може забезпечити ВТГР. Запропонована схема багатоцільової атомної енерготехнологічної установки (АЕТУ) з ВТГР по виробництву водню при паровій конверсії природного газу та генерації електроенергії та розраховані основні параметри АЕТУ с ВТГР тепловою потужністю 3000 МВт. Визначено зниження витрати природного газу у порівнянні з традиційною технологією парової конверсії.</p> В’ячеслав Олександрович Дубковський Володимир Олегович Сегеда Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-10-26 2023-10-26 2(68) 19 24 10.15276/opu.2.68.2023.02 Дослідження комбінованої системи теплозабезпечення з альтернативними джерелами енергі https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/141 <p>Запропоновано конфігурацію енергоефективної комбінованої системи теплозабезпечення будівлі навчального корпусу Національного університету «Одеська політехніка» з альтернативними джерелами енергії. Отримано експериментальну базу даних швидкості вітру, що прив’язано до дислокації комбінованої системи теплозабезпечення. Скореговані усередненні дані щодо швидкості вітру метеосайту м. Одеса за опалювальний період. Розглянуто умови щодо використання енергетичного потенціалу вітра для створення комбінованої системи. Отримано розрахункову модель щодо інтегральної повторюємості швидкості вітру за імовірнісним розподілом Вейбула за опалювальний період. На підставі розробленої математичної моделі динаміки теплових процесів елементів комбінованої системи та моделі енергетичного потенціалу вітру досліджено режими роботи системи теплозабезпечення при зміні температури зовнішнього повітря. З застосуванням математичної моделі системи опалення наведено оптимальний за енергоефективністю добовий графік роботи системи опалення у переривчастому режимі. Опрацьовано оптимальні графіки електричного та теплового навантаження елементів комбінованої системи теплозабезпечення у переривчастому режимі опалення. Розроблено добові графіки режимів зарядки-розрядки водяного теплового акумулятора та електричної акумуляторної батареї, що забезпечують оптимальне навантаження елементів системи. Виконано оцінку ефективності використання альтернативних джерел енергії у системі за коефіцієнтом заміщення при зміні температури зовнішнього повітря від 5 до –15 °С. Досліджено енергетичні баланси комбінованої системи з метою обґрунтування раціональних параметрів її елементів та системи в цілому. Підтверджено можливість створення високоефективної автономної системи опалення на базі сучасних енергетичних технологій з використанням альтернативних джерел енергії та з урахуванням їх місцевого потенціалу.</p> Геннадій Альбертович Баласанян Андрій Андрійович Семеній Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-09-28 2023-09-28 2(68) 25 32 10.15276/opu.2.68.2023.03 Вплив тиску в конденсаторі турбіни на ефективність теплопостачання АЕС з тепловим насосом https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/142 <p>Використання теплового насосу для теплопостачання дозволяє практично припинити теплове забруднення довкілля взимку при роботі теплових та атомних електростанцій. Якщо у якості низько потенційного джерела енергії теплового насосу (ТН) використати конденсатор парової турбіни, кількість відпущеної теплової енергії буде дорівнювати сумі теплової потужності конденсатора АЕС та потужності компресорів теплового насосу. З точки зору екологічної безпеки теплопостачання за рахунок комбінування електростанцій з тепловим насосом є актуальною задачею. Але відомо, що додаткова електрична потужність ТЕЦ через відсутність теплофікаційних відборів буде менша за потужність компресорів ТН. Таким чином з точки зору термодинамічної ефективності використання теплового насосу програє традиційній теплофікаційній установці (ТФУ). Метою роботи є визначення впливу кінцевого тиску в конденсаторі на термодинамічну ефективність атомної ТЕЦ з тепловим насосом. Розроблено математичну модель теплової схеми турбоустановки АЕС К-1000-5,8/1500 при роботі літом та взимку з ТФУ. При відпуску теплоти взимку у кількості 230 МВт електрична потужність блоку знижується на 43,5 МВт. Розроблено математичну модель теплового насосу, низько потенційним джерелом енергії для якого використовується конденсатор парової турбіни. Для забезпечення відпуску 230 МВт теплоти потужність компресору ТН має бути 48,4 МВт. Таким чином, якщо замінити ТФУ на ТН тієї ж потужності, електрична потужність знизиться на 4,8 МВт. Проведено розрахунки відносно впливу кінцевого тиску в конденсаторі на ексергетичний ККД АТЕЦ з ТН, який використовує всю потужність конденсатору турбіни. Аналіз отриманих результатів показав, що з підвищенням кінцевого тиску в конденсаторі ексергетичний ККД через підвищення відпущеної електричної потужності збільшується. Це пояснюється збільшенням коефіцієнта перетворення енергії теплового насосу.</p> Володимир Петрович Кравченко Андрій Олександрович Оверченко Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-10-23 2023-10-23 2(68) 33 42 10.15276/opu.2.68.2023.04 Ризик-орієнтований метод кваліфікації стратегій експлуатаційного контролю металу систем, важливих для безпеки АЕС https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/143 <p>Актуальним питанням забезпечення безпеки та ефективності експлуатації АЕС із реакторами ВВЕР є оптимізація стратегій організації експлуатаційного контролю металу обладнання та трубопроводів систем, важливих для безпеки АЕС. Аналіз нормативно-експлуатаційної документації та відомих наукових розробок показав, що питання оптимізації стратегій експлуатаційного контролю металу систем, важливих для безпеки, вивчені недостатньо. Відомі стратегії організації та планування експлуатаційного контролю металу систем, важливих для безпеки, не враховують багаторічний досвід експлуатації АЕС з ВВЕР (близько 1000 реактор-років), результати щорічного моніторингу технічного стану та надійності обладнання та трубопроводів систем, важливих для безпеки (у тому числі і систем безперервного контролю металу), а також вплив окремих систем на показники безпеки ядерних енергетичних установок та інші актуальні фактори надійної та безпечної експлуатації. Розроблено ризик-орієнтований метод кваліфікації модернізацій та оптимізації стратегій організації експлуатаційного контролю металу систем, важливих для безпеки АЕС, заснований на аналізі результатів контролю стану цілісності металу обладнання та систем, а також імовірності руйнування (відмови) обладнання та/або трубопроводів систем, важливих для безпеки. На основі розробленого ризик-орієнтованого методу кваліфікації оптимізації стратегії організації контролю металу обґрунтовано можливість скорочення періодичності та обсягів контролю металу трубопроводу аварійної поживної води парогенераторів АЕС з ВВЕР-1000. Подальші напрями розвитку практичного застосування представленого в цій роботі ризик-орієнтованого методу розрахункової кваліфікації стратегій експлуатаційного контролю металу систем, важливих для безпеки АЕС, можуть бути пов'язані з проведенням експериментальної кваліфікації методу, а також удосконаленням детерміністських методів моделювання процесів деградації/руйнування металевих конструкцій у перехідних/аварійних режимах експлуатації ядерних енергетичних установок.</p> Володимир Іванович Скалозубов Олексій Миколайович Вєрінов Андрій Валерійович Канівець Валерія Юріївна Кочнєва Денис Степанович Бундєв Хані Хайо Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-10-30 2023-10-30 2(68) 43 50 10.15276/opu.2.68.2023.05 Особливості та перспективи розвитку Одеського регіону в енергосистемі України https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/144 <p>У сучасному світі енергетика є основою розвитку базових галузей, що визначає прогрес громадського виробництва. Зростаюча потреба у використанні електроенергії ставить проблеми у пошуку джерел її генерації. Основною проблемою вибору джерел виробництва електроенергії є вплив енергії на навколишнє середовище. Багато країн зосереджують свою стратегію розвитку енергетики на відновлюваних джерелах енергії (ВІЕ) (сонячні, вітрові, біо та інші). Однак через свою специфіку ВІЕ не можуть забезпечити вироблення необхідного обсягу електроенергії. Ключова проблема відновлюваних джерел енергії полягає у забезпеченні безперебійного постачання енергії кінцевих споживачів. У роботі проведено порівняльний аналіз стану існуючої у південному регіоні України структури енергоресурсів та їх доступності. Розглянуто проблему забезпечення енергетичної та екологічної безпеки Одеського регіону в умовах дефіциту традиційних енергоресурсів. Розглянуто сучасний стан та перспективи використання відновлюваних джерел енергії. З використанням методу експертних оцінок для обґрунтування вибору виду прийнятного джерела енергії та підвищення відносної енергозабезпеченості окремих територій обґрунтовано використання атомної енергетики. Розглянуто перспективи розміщення нових енергоблоків з реакторною установкою АР1000 розробленого компанією Westinghouse Electric Company на території колишнього будівельного майданчику Одеської АТЕЦ (м. Теплодар). Наведено технічні характеристики проекту АР 1000. Отримані результати можуть бути основою об’єктивних оцінок щодо перспективи використання атомної енергетики для підвищення енергозабезпеченості Одеського регіону. Актуальність роботи зумовлена важливістю міжнародного співробітництва в атомній енергетиці, що відноситься до стратегічно значимих, інноваційно-ємних галузей сучасної світової економіки в умовах розвитку Одеського регіону.</p> Ігор Леонідович Козлов Вячеслав Іванович Ковальчук Микола Олегович Головін Сергій Володимирович Вістяк Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-12-09 2023-12-09 2(68) 51 56 10.15276/opu.2.68.2023.06 Експериментальний стенд для дослідження властивостей сухого зберігання відпрацьованих тепловиділяючих збірок https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/145 <p>В роботі проведено аналіз сучасного стану методів зберігання відпрацьованого ядерного палива, його обробки з урахуванням знаходження палива у відпрацьованих тепловиділяючих збірках (ТВЗ). В теперішній час найбільш поширені методи пов’язані із зберіганням у контейнерах для відпрацьованих тепловиділяючих збірок з наповненням речовиною, що має високу теплопровідність. Тому експериментальні методи дослідження властивостей зберігання відпрацьованих ТВЗ у контейнерах, є перспективними. В роботі проведено дослідження в зазначених напрямках за допомогою створеного експериментального стенду. Наведено опис самого стенду та послідовність проведення експерименту, в результаті чого повинні бути отриманні необхідні експериментальні данні. А саме було визначено режими нагріву в експериментальному підігрівачі, які близькі до реальних процесів нагрівання відпрацьованих ТВЗ, що завантажуються в контейнер З цією метою був використ аний лабораторний автотрансформатор потужністю 4,6 кВт. Наступним завданням було визначення часу, необхідного для виходу нагрівача на постійний режим роботи Для цього було введено поняття постійної часу процесу нагріву. Для визначення вказаного параметра було використано тепловізор FLIR ONE, а також прилади, що дозволили визначати напругу на лабораторному автотрансформаторі. Вказане дозволило визначити залежності зміни температури нагрівача від часу та напруги, також напругу підігрівача, що моделює реальні режими нагріву. В роботі наведено термографічні результати вимірювання тепловізором основних ділянок стенду. Враховуючи, що потужність нагрівача має бути близько 1,5 кВт, стенд був виконаний герметичним з контролем тиску та урахуванням реальних режимів зберігання відпрацьованих тепловиділяючих збірок, де може бути пошкодження та тріщини контейнера. В результаті проведених експериментальних досліджень було визначено оптимальні режими нагріву підігрівача.</p> Олександр Вікторович Корольов Михайло Юрійович Яценко Дмитро Андрійович Климчук Сергій Ігорович Грищенко Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-10-28 2023-10-28 2(68) 57 63 10.15276/opu.2.68.2023.07 Аналіз ефективності застосування геліосистем в централізованих системах теплопостачання університету https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/146 <p>В роботі проведено аналіз сучасного стану сонячної енергетики для комунальних потреб та можливість застосовувати їх у складі централізованих систем теплопостачання. У південному регіоні через низку причин велике застосування отримали геліо системи. Застосування сонячних колекторів дозволяє значно знизити теплоспоживання будинків у літній період, а часом звести використання традиційних джерел енергії до нуля. Однак в інші періоди року частка заміщення сонячною енергією традиційною є значно нижчою. У таких випадках постає питання – на яке навантаження теплопостачання розраховуватиме систему: літню, зимову чи демісезонну. Від вирішення цього питання залежить кількість сонячних колекторів, кут нахилу та орієнтація з боків світла. В теперішній час найбільш розповсюдженими є сонячні колектори двох типів: пласкі та вакуумні. В роботі проведено порівняльний аналіз їх основних технічних параметрів. Для виконання основних задач дослідження було проведено аналіз основних діючих методик та програмних комплексів для розрахунку роботи геліосистеми у складі комбінованих систем теплопостачання та наведені основні показники, що впливають на ефективність роботи сонячної системи, та рекомендації щодо їх вибору при розрахунках річного видобутку теплоти. Для системи централізованого теплопостачання навчальних корпусів університету було проведено моделювання роботи сонячної станції впродовж року. Для корпусів різного типу, поверховості, площі, призначення за допомогою спеціалізованого програмного комплексу було проведено аналіз ефективності застосування геліосистем із використанням сонячних колекторів різного типу. Показано частку заміщення теплоти сонячними колекторами, із чого витікає доцільність застосування сонячних колекторів на низки корпусів.</p> Євген Сергійович Бабаєв Ганна Іванівна Позднякова Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-12-14 2023-12-14 2(68) 64 71 10.15276/opu.2.68.2023.08 Алгоритм онлайн-корекції коефіцієнтів штучної нейронної мережі MPPT-контролерів сонячних батарей https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/147 <p>Основним елементом сонячних енергетичних установок зазвичай є силовий каскад (DC/DC – перетворювач, інвертор). Перетворювачі у таких системах генерування повинні мати високий ККД (не менше 90%), високу якість вихідного сигналу та забезпечувати роботу енергоустановки з максимальним відбором потужності від сонячної батареї. Характеристики сонячних батарей суттєво залежать від погодних умов, таких як освітленість та температура. Протягом дня температура та потужність опромінення сонячного генератора постійно змінюються. Ці зміни призводять до зсуву точки максимальної потужності та до часткової втрати потужності установки. Щоб забезпечити отримання максимально можливої потужності від сонячної батареї, необхідно використовувати відповідний алгоритм відстеження точки максимальної потужності (MPPT). Для MPPT застосовуються спеціалізовані контролери, які використовують один із алгоритмів для оптимізації робочої точки фотомодулів. Найчастіше використовувані методи: обурення та спостереження, метод зростаючої провідності, метод постійної напруги. Метод відстеження точки максимальної потужності, що використовується, багато в чому визначатиме ефективність фотоелектричної системи генерування. Максимальний вибір потужності від сонячних батарей можливий лише при здійсненні безперервного регулювання напруги батареї в оптимальній робочій точці. Таким чином, при проектуванні та створенні сучасних ефективних фотоелектричних систем генерування повинні вирішуватись завдання не лише покращення технології сонячних елементів з підвищеним ККД, а й низка питань проектування фотоелектричних перетворювачів та їх системи управління з метою суттєвого підвищення їх енергетичної ефективності.</p> Володимир Михайлович Тігарєв Олексій Сергійович Лопаков Володимир Володимирович Космачевський Олександр Вікторович Андріянов Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-11-29 2023-11-29 2(68) 72 83 10.15276/opu.2.68.2023.09 Моделі та методи для покращення роботи системи керування енергетичним об’єктом https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/148 <p>Ця стаття присвячена вдосконаленню методів і моделей для комп’ютерно-інтегрованої системи управління (КІСУ), яка контролює знос теплообмінних поверхонь труб у парових котлах на вугільних теплових електростанціях (ТЕС), зокрема для вугілля з невідомим абразивним складом. Система використовує дані про якість вугілля в режимі реального часу для управління абразивом, оптимізації розподілу вугілля та перевірки якості вугілля з метою зниження витрат. Описано, що труднощі, з якими стикається світова вугільна промисловость, пов’язані із питаннями якості, ціни та екології, а перехід до сталої енергетики ускладнюється цим розмаїттям. Ефективне виробництво електроенергії залежить від точної ідентифікації складу палива та мінімізації пошкоджень від абразивних домішок палива теплообмінних труб. Незважаючи на існуючі аналітичні методи, існує потреба в удосконаленні технології діагностики, що передбачає інтеграцію автоматизованих систем для підвищення ефективності та сталості. Представлено математичну модель, яка розраховує вплив різних типів вугілля та домішок на знос теплообмінних труб, максимізуючи термін служби та мінімізуючи витрати. Вона включає в себе правило відбору проб Кокрана для покращення контролю якості вугілля. Також розроблено автоматизований метод управління якісю вугілля для зменшення зносу від абразивних вугільних домішок. Він включає в себе поетапний вибір постачальника і метод використання запасів, посилюючи контроль над зносом за допомогою методу покрокової вибірки Кокрана. Крім того, керуючий пристрій на основі нечіткої логіки розподіляє потік таким чином, щоб забезпечити задовільну якість вугілля, підкреслюючи необхідність безперервного моніторингу системи. Створено модельно-орієнтовану КІСУ, яка керує потоком вугілля на основі ідентифікації домішок у реальному часі, що призводить до значної економії коштів і збільшення міжремонтних інтервалів. Обчислювальні експерименти підтверджують, що КІСУ може більш ніж подвоїти термін служби теплообмінних труб за рахунок підтримання задовільної товщини, тим самим відтерміновуючи ремонти і знижуючи експлуатаційні витрати. В цілому, в статті представлено комплексний підхід до управління та оптимізації зносу теплообмінних труб на вугільних ТЕС з використанням моделювання, аналізу даних в реальному часі та автоматизованих систем управління для підвищення ефективності та стійкості.</p> Павло Ігорович Грішин Максим Володимирович Грішин Крістіна Олегівна Жанько Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-11-23 2023-11-23 2(68) 84 97 10.15276/opu.2.68.2023.10 Удосконалення моделі і методу керування ураженням цілі артилерійською установкою при мінімальній втраті боєздатності https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/149 <p>Артилерійські установки збройних сил держави забезпечують її безпеку й суверенітет. Сучасні артилерійські установки виконують бойову роботу, близьку до завдань тактичних ракет, зі зменшеними часом та ресурсами. Складовою частиною військового мистецтва є тактика, якій притаманне інформаційне середовище та його проведення спеціалізованими підрозділами. Невід’ємною частиною тактичних досліджень будь-якої бойової операції є її математичне моделювання. Певний інтерес представляє можливість отримувати результати моделювання в разі принципової відсутності деяких видів бойових ресурсів, або використання тільки одного виду озброєнь. Розроблено модель керуванням бойовою роботою артилерійської установки яка розв’язує виконання бойового завдання по знищенню цілі заданою кількістю снарядів при умові зміни вогневої позиції для зменшення ймовірності її вогневого ураження артилерійською установкою протиборчої сторони. Модель враховує, що всі постріли ефективні. В модель введено припущення, що кількість вогневих позицій дорівнює кількості пострілів, а мінімальна кількість пострілів з вогневої позиції дорівнює одиниці. Модель зміни позиції не передбачає повернення на попередні. Моделювання переміщення з одної позиції на іншу відбуваються по одній з доріг різної якості. Розроблено метод пошуку рішення про стан виконання бойової задачі артилерійською установкою атакуючої сторони. Введено поняття поточної структури виконання бойового завдання. Метод пошуку рішення про стан виконання бойової задачі артилерійською установкою можна віднести до розв’язання Парето−орієнтованих задач, або задач динамічного програмування. Метод розрахунку моделі складається з загального алгоритму, в основу якого покладено спеціалізовані додаткові алгоритми. Отримані результати довели можливість виконання бойового завдання при одному максимум при двох пострілах з кожної вогневої позиції. Як що, тактика витрати пострілів по знищенню цілі в кількості 10 орієнтована на оборону тактику, то тактика по знищенню цілі в кількості 4 пострілів може відповідати бойовим діям при наступі. Тому тактику в перекладі з англійської «вистрілив і втік» для наступу можна назвати «сховався і вистрілив» «hid and shot».</p> Оксана Борисівна Максимова Віктор Олексійович Болтьонков Павло Семенович Гульцов Олексій Максимович Максимов Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-12-10 2023-12-10 2(68) 98 115 10.15276/opu.2.68.2023.11 Теоретико-експериментальні рекомендації щодо усунення шліфувальних тріщин при обробці постійних магнитів https://pratsi.op.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/139 <p>Технологія виробництва постійних магнітів носить точний характер і заснована на крайніх залежностях фізико-механічних властивостей магнітів від складу сплаву і температурно-силових факторів при їх обробці. Шліфування магнітів в сильно коерцитивному стані пов’язана з низькою продуктивністю і відносно великими дефектами тріщин і відколів. Аналіз якості перед- і післявимірної обробки постійних магнітів показує, що основні дефекти магнітів З’являються мікротріщини, поверхневі тріщини, відколи. Їх утворення при шліфуванні магнітів є наслідком відносно низьких механічних характеристик самих сплавів, неправильного вибору шліфувального круга, порушення режимів шліфування, наявності дефектів, що утворилися на попередніх етапах технологічного процесу виготовлення деталей з магнітів. Це розробка теоретичних і експериментальних рекомендацій щодо усунення шліфувальних тріщин при обробці постійними магнітами. Механізм формування тріщин розглядається з позицій впливу геометрії конструктивних компонентів і їх орієнтації по відношенню до напрямку шліфування цих магнітів в сильно коерцитивному стані. Вирішено задачу визначення напружено-деформованого стану поверхневого шару полірованих магнітів у високо коерцитивному стані, ослабленому системою включень. Отримано аналітичні умови рівноваги конструкційних дефектів твердих магнітних сплавів залежно від коефіцієнта тріщиностійкості, а також від значення температури контактного шліфування, яка визначається технологічними параметрами. дозволяє приступити до побудови алгоритму підбору технологічних параметрів, що забезпечують необхідну якість оброблюваних поверхонь. Розроблені технологічні передумови контролю якісних характеристик шліфувальних деталей, за критеріями гранично допустимих температур шліфування, теплового потоку, розмірів конструкційних параметрів, сил різання, коефіцієнтів тріщиностійкості.</p> Анатолій Васильович Усов Максим Володимирович Куніцин Юрій Ігоревич Зайчик Авторське право (c) 2024 Праці Одеського політехнічного університету 2023-11-17 2023-11-17 2(68) 5 18 10.15276/opu.2.68.2023.01