Том 111, № 3 (2022)

Сжиженный природный газ (СПГ) хранится под малым избыточным давлением в насыщенном состоянии в крупнотоннажных резервуарах с многослойной тепловой изоляцией. Из-за поступления теплоты из окружающей среды через тепловую изоляцию, сжиженный природный газ непрерывно испаряется. Так как природный газ является многокомпонентной смесью, пары СПГ обогащены его низкокипящими компонентами, поэтому подвод теплоты из окружающей среды не только сокращает количество жидкости в резервуаре, но и приводит к изменению ее состава. Аналогичные явления происходят при транспортировании СПГ. В статье рассматривается проблема утилизации паров СПГ при его хранении и транспортировании. Представлена информация о причинах образования паров СПГ (отпарного газа) и методах его утилизации на этапах хранения и транспортирования СПГ потребителям. Проведен численный анализ на основе данных о хранении СПГ в крупнотоннажных хранилищах завода «Ямал СПГ». Методика заключается в оценке значений материальных потоков, движущихся к системе накопления и выдачи СПГ. Анализ результатов показал, что поток паров, формируемый из-за поступления новых порций СПГ в накопительное хранилище, значительно превышает поток паров, образуемый из-за подвода теплоты из окружающей среды.

Введение. Компрессоры необходимы для обеспечения потребителей судовых энергетических систем и в целом судна сжатым воздухом различного давления и расхода. От грамотного подбора компрессорного оборудования зависит исправное функционирование объектов инфраструктуры водного транспорта. Отсюда возникает необходимость подробного рассмотрения этого вопроса. Если бы все переменные, т.е. рассматриваемые параметры подбора компрессоров, измерялись в одинаковых шкалах и единицах измерения, можно было бы предложить сложить все значения, однако данный подход является очень грубым. Выход – нормировка значений переменных, а затем вычисление на их основе итогового критерия.

Цель. Поиск формального критерия, по которому будет произведен подбор того или иного компрессора.

Материал и методы. Рассматривается подбор компрессорного оборудования для систем пускового и рабочего воздуха судна методами экспоненциальной и линейной нормировки. Для статистической обработки предлагаются определенные параметры компрессоров отечественных и зарубежных производителей. Последующим этапом обработка данных осуществлялась методами максимального правдоподобия и логистической регрессии.

Результаты. Результатом исследования является получение одного формального критерия – итогового рейтинга, вместо нескольких качественных параметров. На основании полученного значения определен оптимальный по совокупности своих характеристик компрессор. Произведено моделирование вероятности отнесения компрессора, с определенным набором характеристик, к положительному или отрицательному классу. Предпринято обучение модели на основе имеющихся тренировочных данных, для подбора компрессоров.

Заключение. Статистические методы обработки данных могут быть применены относительно такого объекта исследования, как компрессор. При наличии набора исходных данных (характеристик компрессора) становится возможным научить машину определить оптимальный вариант компрессора.

Обоснование. Турбомашины на лепестковых газодинамических опорах являются перспективным направлением турбомашиностроения ввиду преимуществ таких опор: экономичности, автономности, долговечности. Однако, лепестковые подшипники обладают меньшей несущей способностью по сравнению с другими типами опор. Вместе с тем, турбомашины являются сложными динамическими системами, которые должны наравне с другими агрегатами отвечать высоким требованиям надёжности и безопасности: быть устойчивыми и прочными к воздействию внешних механических факторов, таким как вибрация, удары и т.п.

Цель настоящей статьи – разработка математической модели динамики ротора, пригодной для прогнозирования перемещения ротора в опорах при внешнем механическом воздействии на турбомашину для исключения возможности касания быстровращающегося ротора и неподвижных корпусных частей.

Материалы и методы. Разработана математическая модель динамики жёсткого ротора на лепестковых газодинамических подшипниках с учётом упругости опор корпусов подшипников и корпуса турбомашины в целом. Смоделированы стационарные и нестационарные режимы работы, а также нестационарные режимы в условиях внешнего воздействия широкополосной случайной вибрации. Система дифференциальных уравнений, описывающих математическую модель, решается методом Радо IIA. Случайная вибрация моделируется с помощью цифровой фильтрации путём дискретного преобразования Фурье. Результаты моделирования и эксперимента анализируются с помощью простого и оконного преобразования Фурье.

Результаты и их применение. Получены траектории движения частей ротора на стационарных режимах и при внешнем механическом воздействии. Результаты сравниваются с экспериментальными данными, полученными авторами ранее. Получена оценка сверху. Максимальные значения перемещений частей ротора позволяют назначить оптимальные величины зазоров между рабочими колёсами и ответными корпусными элементами.

Обоснование. Снижение отрицательного техногенного влияния на окружающую среду является одним из перспективных направлений развития техники низких температур. Согласно ратифицированной Российской Федерацией поправке к Монреальскому соглашению, применение гидрофторуглеродов должно сократиться к 2036 году на 85%.

Цель – дать обоснование применению углеводородов в качестве хладагентов с точки зрения эффективности применения.

Методы. Проведено исследование потерь холодильных установок с разными температурными уровнями (температуры кипения хладагента -25 °С, -18 °С и -13 °С), работающих с холодильными агентами R134a, R404A, R1270 и R290 энтропийно-статистическим методом термодинамического анализа.

Результаты. Рассматриваемые природные хладагенты R1270 и R290 обладают более высокими показателями эффективности по сравнению с традиционно используемыми хладагентами R134a и R404A. Значения холодильного коэффициента при адиабатном сжатии выше на 16,28% по сравнению с R404A, на 1,81% по сравнению с R1270, на 1,14% по сравнению с R290 для установки с температурой кипения -13 °С. Значения холодильного коэффициента при адиабатном сжатии выше на 16,84% по сравнению с R404A, на 1,13% по сравнению с R1270, на 0,58% по сравнению с R290 для установки с температурой кипения -18 °С. Значения холодильного коэффициента при адиабатном сжатии выше на 18,53% по сравнению с R404A, на 0,8% по сравнению с R1270, на 0,43% по сравнению с R290 для установки с температурой кипения -25 °С.

Степень термодинамического совершенства при использовании R290 выше на 27,99% по сравнению с R134a, на 19,2% по сравнению с R404A, на 14,79% по сравнению с R1270 для установки с температурой кипения -13 °С. Степень термодинамического совершенства при использовании R290 выше на 21,25% по сравнению с R134a, на 14,71% по сравнению с R404A, на 9,9% по сравнению с R1270 для установки с температурой кипения -18 °С. Степень термодинамического совершенства при использовании R290 выше на 27,94% по сравнению с R134a, на 11,44% по сравнению с R404A, на 3,61% по сравнению с R1270 для установки с температурой кипения -25 °С.

Приводятся данные по производству углеводородных хладагентов, в частности R1270 и R290, на территории Российской Федерации, а также показатели качества и основные области их применения.

Заключение. Результаты анализа показали перспективность применения природных хладагентов (R1270 и R290) и позволили определить пути совершенствования холодильных установок.

Ушёл из жизни доцент кафедры Э-4 Сергей Александрович Гаранов. Светлый, честнейший человек, добросовестный преподаватель, высочайшего класса специалист в области низкотемпературной техники и кондиционирования.

Своей работой, требовательностью, квалификацией Сергей Александрович внёс существенный вклад в становление и развитие в России разработок и производства средств и систем кондиционирования воздуха (СКВ) для железнодорожного транспорта. В течение многих лет он был умом и глазами РЖД по СКВ. Его всегда отличали сочетание высокой требовательности и поддержка в создании новой техники.

Светлая память Сергею Александровичу Гаранову!

Редакция журнала «Холодильная техника», коллектив кафедры Э-4 факультета «Энергомашиностроение» Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана, А.Л. Емельянов (д.т.н., профессор, академик Международной академии холода (МАХ), Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий), С.Е. Буравой (д.т.н., профессор, академик МАХ, ЗАО «Петроклима») приносят искренние соболезнования родным и близким.

В статье "Перспективы создания нового поколения льдоаккумуляторов для систем с неравномерной тепловой нагрузкой", опубликованной Гончаровой Г.Ю. и соавт. в № 2 тома 111 журнала Холодильная техника за 2022 год (doi: 10.17816/RF108496), допущена ошибка. На стр. 106 указано не верное название организации "V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Science»". Правильное название ""V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems" of RAS". Электронная версия статьи изменена, на сайте опубликована исправленная версия. Авторы и редакция уверены, что внесение исправлений не повлияло на восприятие статьи читателями, и допущенная ошибка не является поводом для ретракции статьи.