А. Н. Белоус
Оценка тепловой надежности витражной системы “spider”
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассмотрена проблема, возникшая в связи с современной модой в архитектурном стиле на обилие стекла в фасадах. Советские нормы, считавшие светопрозрачные ограждающие конструкции расточительными в плане энергоэффективности и малоприменяемыми в жизни, обошли стороной вопрос об их нормировании в летний период года. Но с появлением на территории Украины светопрозрачных фасадных систем стали возникать теплофизические отказы данных систем в летний период года. На примере фасадной системы “Spider” были проведены натурные теплофизические испытания. Разработана программа испытаний светопрозрачных ограждений в натурных условиях в летний период года. Получены данные о реальном поведении конструкции в летний период года. В связи с отсутствием нормативных требований на светопрозрачные ограждающие конструкции в летний период года, сделан обзор возможных критериев оценки светопрозрачных ограждающих конструкций. Предложено в качестве критерия оценки светопрозрачных ограждающих конструкций второе условие комфортности. Были произведены теоретические расчеты по прогнозированию повышения температуры в помещении со светопрозрачными ограждающими конструкциями на воздействие теплопоступлений от солнечной радиации. Предложены пути решения энергоэффективного применения светопрозрачных конструкций на этапе проектирования.
Ключевые слова: светопрозрачные фасадные системы, летние условия, критерий оценки.
Э. И. Дмитроченкова, С. И. Монах, С. М.Орлов
Аналитические исследования структурных схем когенерационных установок для систем теплоснабжения
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье приведены данные о состоянии децентрализованного производства тепловой и электрической энергии на территории Украины, а также критерий выбора привода для электрогенератора, в качестве которого может быть использован как двигатель внутреннего сгорания, так и газотурбинная установка. Рассмотрены схемы когенерационных установок: на базе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и двух утилизаторов, на базе ДВС и водогрейного котла, на базе ДВС и конденсационного блока, на базе ДВС и паровой турбины малой мощности и комбинированная схема с паровым и водогрейным котлом. Доказано, что при выборе типа оборудования необходимо определять эффективность различных схемных решений установки в целом на основе анализа их тепловых балансов. При этом определяется показатель энергетической эффективности – коэффициент использования теплоты топлива, а также основные узлы, в которых происходят наибольшие потери энергии. В результате проведенного анализа установлено, что наиболее эффективной из рассмотренных схем является схема когенерационной установки на базе ДВС и водогрейного котла.
Ключевые слова: система теплоснабжения, когенерационная установка, двигатель внутреннего сгорания, тепловой баланс, коэффициент использования топлива.
Н. Г. Насонкина, В. Н. Сахновская
Системный анализ оценки экологической безопасности систем водоснабжения и водоотведения
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры,
Аннотация. Рассмотрены вопросы оперативного управления обеспечения надежности и экологической безопасности системы водоснабжения и водоотведения, для чего предложена системная логико-математическая модель, основанная на комплексной оценке экологической безопасности систем. Особое значение эта оценка может иметь при необходимости срочного устранения негативных изменений, произошедших в системе, и при разработке программы мер, направленных на повышение надежности систем водоснабжения и водоотведения городов. Определены методы повышения экологической безопасности и надежности водопроводной и канализационной сети с учетом экономических рисков.
Ключевые слова: оценка качества воды, надежность, водоснабжение, водоотведение, очистные сооружения, стоки, экологическая безопасность, интегральный показатель, химическое загрязнение, биологическое загрязнение.
А.М. Югов, А.Н. Миронов, В.И. Москаленко, А.В. Ихно
Действительная работа металлического каркаса стекловаренной печи
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры,
ООО Фирма “Промбудремонт”
Аннотация. В статье обоснована необходимость определения напряженно-деформированного состояния (НДС) металлического каркаса обвязки стекловаренной печи. Приведена расчетная схема печи, в которой включена совместная работа футеровки стен, днища и свода с металлическим каркасом. Определены принципы статического расчета пространственной рамы каркаса обвязки, приведена методика определения дополнительных усилий от температурных нагрузок. Специфика приложения температурной нагрузки заключается в ее неравномерном действии по длине печи. В расчетной схеме была принята наиболее высокая температура в варочной части печи 1590°C, в зоне загрузочного кармана 1450°C, и в зоне выработки – 1350°C. Непосредственный контакт металлического каркаса и футеровки осуществляется в зоне опирания свода через опорный уголок к колонне, поэтому в расчетной схеме приложенная температурная нагрузка оказывает влияние на усилия в каркасе только по этой зоне. Произведена оценка НДС в каркасе печи при помощи МКЭ. Приведены выводы, в которых обоснован факт значительного влияния температурных нагрузок на металлический каркас печи.
Ключевые слова: стекловаренная печь, температура, футеровка, металлические конструкции, Напряженно-деформированное состояние, МКЭ.
В. Ф. Мущанов, И. В. Роменский, Д. И. Роменский
Исследование влияния дополнительных опорных связей на несущую способность конической оболочки стальной воронки силоса
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Анотація. В статье рассмотрены основные вопросы повышения надежности конической оболочки стальной воронки силоса для хранения угля. Рассмотрены основные подходы к исследованию напряженнодеформированного состояния металлической воронки силоса. Выполнен аналитический расчет напряженнодеформированного состояния воронки силоса с использованием идеализированной расчетной схемы по методикам, предложенным в нормативных документах. Выполнен численный расчет напряженнодеформированного состояния воронки силоса при помощи расчетного комплекса SCAD. Рассмотрено влияние на несущую способность конической оболочки дополнительных опорных связей воронки в виде опорного кольца, опертого по периметру на стойки. Рассмотрены особенности изменения напряженнодеформированного состояния оболочки при частичном обрыве элементов крепления воронки к железобетонной цилиндрической части силоса. При этом, рассмотрены варианты как свободно висящей конической оболочки, так и подкрепленной дополнительными опорными конструкциями. На основании выполненного аналитического и численного расчета сделаны выводы и даны рекомендации по проектированию.
Ключевые слова: металлическая конструкция воронки силоса, краевой эффект, напряженно-деформированное состояние, аналитические и численные методы расчета.
Д. В. Остапенко, А. В. Лукьянов, Л. Д. Катин
Движение твердых частиц на горизонтальных участках газоходов теплогенераторов малой мощности
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В настоящее время для расчетов движения твердых частиц в газовом потоке, при действии на них сил сопротивления, используется “вязкая” модель Стокса. Однако ее возможности ограничены областью вязкого течения при значениях числа Рейнольдса от 0,1 до 2. Более широкий диапазон имеет зависимость Клячко, которая усложняет уравнение движения, делая его более громоздким. В работе получено аналитическое решение уравнения движения частицы при невязком обтекании. Полученные первый и второй интегралы позволили определить закономерности движения твердых частиц в нестационарных условиях, что характерно для котлов малой мощности. Первый интеграл позволяет оценить время разгона частиц различного размера до величины скорости потока. В этом случае можно определить границы модели вязкого обтекания. Второй интеграл позволяет определить расстояние, на котором произойдет стабилизация движения частицы. Практическое применение результатов работы позволяет определить размеры входных участков золоуловителей, закономерности движения в пучках конвективных трубок и др.
Ключевые слова: газоходы котлов, газопылевой поток, уравнение движения.