Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
Приближенное решение с помощью элементарных функций смешанной задачи с краевыми условиями второго рода для одномерного волнового уравнения
Get PDFThe paper considers a mixed problem with boundary conditions of the second kind for a one-dimensional wave equation. The solution to this problem is written in integral form using the Green’s function. For practical use, this solution is of little use, since, firstly, the Green’s function is a trigonometric series and, therefore, its calculation presents certain difficulties, secondly, it is necessary to calculate approximately the five integrals with the Green’s function included in the solution of the problem, and, thirdly, it is extremely difficult to estimate the error of the approximate calculation of the solution. In this work, these difficulties are overcome, namely, simple expression for the Green’s function is found in terms of a periodic piecewise linear function, the integrals included in the approximate solution are calculated using periodic piecewise linear, piecewise quadratic and piecewise cubic functions, and, finally, a simple and efficient estimate of the approximation error is obtained. The error estimate is linear in the grid steps of the problem and uniform in the spatial variable at any fixed point in time. Thus, an approximate solution of the problem with an arbitrarily small error is effectively expressed in terms of elementary functions. An example of solving the problem by the proposed method is given, and graphs of the exact and approximate solutions are plotted.В статье рассматривается смешанная задача с краевыми условиями второго рода для одномерного волнового уравнения. Решение этой задачи записывается в интегральной форме с помощью функции Грина. Для практического использования это решение малопригодно, так как, во-первых, функция Грина представляет собой тригонометрический ряд и, следовательно, ее вычисление представляет определенные трудности, во-вторых, приходится приближенно вычислять пять интегралов с функцией Грина, входящих в решение задачи, и, в-третьих, крайне затруднительно оценить погрешность приближенного вычисления решения. В настоящей работе преодолены эти трудности, а именно, для функции Грина найдено простое выражение через периодическую кусочно-линейную функцию, интегралы, входящие в приближенное решение, вычисляются с помощью периодических кусочно-линейной, кусочно-квадратичной и кусочно-кубической функций, и, наконец, получена простая и эффективная оценка погрешности аппроксимации. Оценка погрешности линейна по шагам сеток задачи и в любой фиксированный момент времени равномерна по пространственной переменной. Таким образом, приближенное решение задачи со сколь угодно малой погрешностью эффективно выражается через элементарные функции. Приведен пример решения задачи предложенным методом, а также построены графики точного и приближенного решений
Результаты многолетних измерений на линейном базисе Коштице
Get PDFCurrently, electronic total stations based on the principles of laser long-range distance measurement are used for collecting geospatial information. As time goes, in the process of using the electronic total stations, their technical parameters vary, necessitating periodic calibration of the instruments. Calibration of the long-range distance measurement laser component of the electronic total stations is carried out at specialized baselines and consists in testing the constant component of an electronic total station, determining the scale error and determining the cyclic error. In the territory of the Czech Republic, two geodetic baselines are operated, the National Calibration Baseline Hvězda and Koštice. Koštice is the Czech State Long Distances Measuring Standard, where electronic total stations are calibrated. From 2017 to 2020, about 600 electronic total stations by different manufacturers Leica Geosystems, Trimble, Topcon, Sokkia, Nikon, Pentax, South and Geomax were calibrated. The total number of measurements performed under the program in all combinations has equaled about 40000. In this paper, results of analysis many years’ measurements performed at the geodetic baseline Koštice from 2017 to 2020 with electronic total stations manufactured by Leica Geosystems are presented. In total, 9186 measurements between the baseline sections 1–2, 1–3, 1–4, 1–5, 1–6, 1–7 and 1–8 have been analyzed. For each section, measurements have been detected which did not pass the Grubbs test criterion (the Smirnov – Grubbs test). Altogether, 261 outliers have been detected, totaling 3 % of the total number of measurements. After excluding the detected outliers with the algorithm of the parametric version of least squares optimization, the length of each section of the baseline was found, and the accuracy of the results obtained was evaluated. The calculated values of the length of the baseline sections are in generally good agreement with the results of the measurements performed at the geodetic baseline Koštice by the specialists from the laboratory of the Bundeswehr University in Munich (Germany) and the results of similar measurements conducted at the same baseline by the specialists from the Research Institute of Geodesy, Topography and Cartography (Czech Republic). For section 1–5, based on the results of both verifications, differences have been obtained exceeding the permissible values of the accuracy of determining baseline characteristics. This may be related to the fact that there are displacements of certain pillars, which mainly have a periodic character and depend on the season. To allow more specific assumptions regarding instability of certain pillars, it is recommended to verify the lengths of the baseline sections once in three months, according to the program in all combinations, which will allow comparison of the values of the confidence limits of the baseline section lengths and putting forward hypotheses regarding variations in the position of individual centers, so that the deviations revealed should be included into the residual uncertainty of length measurement.В настоящее время для сбора геопространственной информации широко используются электронные тахеометры, основанные на принципах лазерной дальнометрии. В процессе эксплуатации изменяются их технические параметры и возникает необходимость периодической калибровки. Она осуществляется на специальных линейных базисах и состоит в поверке постоянной cоставляющей электронного тахеометра, определении ошибки масштаба и циклической ошибки. На территории Чешской Республики действуют два линейных базиса – Гвезда и Коштице. Последний является национальным государственным эталоном длины дальних расстояний, на котором осуществляются поверки электронных тахеометров. С 2017 по 2020 год здесь выполнена калибровка порядка 600 тахеометров различных фирм (Leica Geosystems, Trimble, Topcon, Sokkia, Nikon, Pentax, South и Geomax), общее количество измерений во всех комбинациях около 40000. В статье представлены результаты анализа многолетних измерений, проведенных на линейном базисе Коштице тахеометрами фирмы Leica Geosystems. Исследованы 9186 измерений между секциями базиса 1–2, 1–3, 1–4, 1–5, 1–6, 1–7 и 1–8. По каждой секции выявлялись измерения, которые не прошли заданный критерий Смирнова – Граббса, обнаружен 261 выброс, что составляет 3 % всех измерений. После исключения выбросов с помощью алгоритма параметрической версии МНК-оптимизации определена длина каждой секции базиса и выполнена оценка точности полученных результатов. Вычисленные значения длин секций в целом хорошо согласуются с результатами измерений, проведенных на линейном базисе Коштице Лабораторией геодезии Военного университета Мюнхена (Германия) и Научно-исследовательского института геодезии, топографии и картографии. По секции 1–5 в ходе обоих сравнений получены разности, превышающие допустимые значения точности определения характеристик базиса. Это может быть связано с тем, что по отдельным пунктам наблюдаются смещения, которые носят в основном периодический характер и зависят от времени года. Для более конкретных предположений о нестабильности отдельных пунктов рекомендуется проводить поверку длин секций базиса один раз в три месяца по программе во всех комбинациях, что позволит сопоставлять значения доверительных границ длин секций базиса и выдвигать гипотезы о колебаниях положения отдельных центров. В дальнейшем это позволит включать полученные смещения в остаточную неопределенность измерения длины.
О возможности применения программы COMSOL Multiphysics для топологической оптимизации пластин для остеосинтеза
Get PDFТhe paper describes a technique of topological optimization of osteosynthesis plates used for internal fixation of bone fractures. The proposed technique is based on the application of the density method and the commercially available COMSOL Multiphysics software intended for finite element modeling. A comparative analysis of the characteristics (axial stiffness, volume and maximum von Mises stress) is presented for initial design of the plate and two optimized variants of the design. It has been established that the optimized variants provide a reduction in the plate volume by 49–54 %. In this case, the axial stiffness decreases by 43–53 %, which is a positive effect in terms of minimizing the effect of stress shielding. The optimized variants of the design possess close values of axial stiffness and maximum von Mises stress, however, in one of them, deflection of the axial segments occurs, resulting in an increase in the total strain energy, which is used as an objective function during optimization. In the variant 2 of the design, the deflection of the longitudinal segments of the plate is eliminated due to the presence of a transverse bridge between them, and the total strain energy takes on a lower value. The variant of the design without a bridge should be additionally studied, since shear stresses resulting from the contact interaction of the longitudinal segments of the plate with the bone can have a positive effect on regeneration of the bone tissue.В статье описана методика топологической оптимизации пластин для остеосинтеза, применяемых для внутренней фиксации переломов костей. Представленная методика основана на применении метода плотности и коммерчески доступного программного обеспечения COMSOL Multiphysics, предназначенного для моделирования с помощью метода конечных элементов. Проведен сравнительный анализ характеристик (продольной жесткости, объема и максимального напряжения, по Мизесу) базовой конструкции пластины и двух оптимизированных вариантов. Установлено, что оптимизированные варианты обеспечивают снижение объема пластины на 49–54 %. При этом продольная жесткость уменьшается на 43–53 %, что является положительным эффектом с точки зрения минимизации эффекта экранирования напряжений. Оптимизированные варианты конструкции имеют близкие значения продольной жесткости и максимального напряжения, по Мизесу, однако в одном из них возникает прогиб продольных сегментов, приводящий к повышению полной энергии деформации, которая используется в качестве целевой функции при оптимизации. В варианте 2 конструкции прогиб продольных сегментов пластины исключается за счет наличия поперечной перемычки между ними и полная энергия деформации принимает более низкое значение. Вариант конструкции без перемычки требует дополнительного исследования, так как сдвиговые напряжения, возникающие в результате контактного взаимодействия продольных сегментов пластины с костью, могут оказывать положительное влияние на регенерацию костной ткани
Спектрометр для оценки содержания SO2 в вулканических выбросах
Get PDFThis work presents the development and implementation of an autonomous portable spectrometer DEVI (Doas Expedition Volcanic Instrument), designed to measure SO2 slant columns in volcanic plumes by remote optical method DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) in the range of 290–365 nm with a resolution of at least 1 nm. To achieve this goal, the following tasks have been solved: practical implementation of the spectrometer, including design of optical scheme; design of a spectrometer housing for reducing scattered radiation and facilitate adjustments; applying of additional sensors to record measurement conditions; laboratory measurements to determine the spectrometer's characteristics; field measurements and preliminary data processing to retrieve SO2 slant columns in volcanic plumes. During the spectrometer design phase, numerical simulation methods in the Zemax software have been used, while DOAS was applied for processing experimental data for retrieving SO2 slant columns. Our laboratory measurements showed that the DEVI spectrometer has a spectral resolution of 0.58 ± 0.5 nm and an angular field of view of 1 × 0.25°. To improve the signal-to-noise ratio, mathematical filter based on the experimentally determined noise parameters of the DEVI detector has been introduced, which allowed us to estimate the SO2 slant columns in volcanic plumes. DEVI was successfully tested during expeditions to the Kuril Islands in the periods of July – August, 2021 and 2022 (31.07–13.08.2021 and 27.07–29.08.2022). Our field measurements and data processing showed the SO2 slant column value of (7.5 ± 1.2)·1017 molecules/cm2 for the volcano Chirinkotan. Obtained estimation is consistent with known results obtained for other volcanoes.Автономный портативный спектрометр DEVI (Doas Expedition Volcanic Instrument) предназначен для полевых измерений наклонных содержаний SO2 в вулканических выбросах дистанционным оптическим методом DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) в диапазоне 290–365 нм с разрешением не хуже 1 нм. Для его разработки были решены такие задачи, как: практическая реализация спектрометра, включающая в себя разработку оптической схемы; создание корпуса спектрометра, обеспечивающего функции уменьшения рассеянного излучения и удобство юстировки; использование набора дополнительных датчиков для регистрации условий измерений; проведение серии лабораторных измерений для определения характеристик спектрометра; проведение серии натурных измерений и предварительная обработка полученных данных с целью восстановления наклонных толщ диоксида серы в вулканическом выбросе. На этапе разработки спектрометра использовались методы численного моделирования оптических систем в программной среде Zemax, на этапе обработки экспериментальных данных для восстановления наклонных содержаний диоксида серы – метод DOAS. Представлены результаты лабораторных измерений характеристик спектрометра: спектральное разрешение 0,58 ± 0,5 нм, угловое поле зрения 1 × 0,25°. Экспериментально определенные параметры шума детектора DEVI применялись для построения математического фильтра с целью увеличения отношения сигнал – шум, что позволило оценить содержание диоксида серы в вулканических выбросах. DEVI успешно опробован в ходе экспедиций на Курильские острова в периоды 31.07–13.08.2021 и 27.07–29.08.2022, в результате чего восстановлена величина наклонного содержания (7,5 ± 1,2)·1017 молекул/см2 в выбросе вулкана Чиринкотан. Полученная оценка наклонного содержания диоксида серы согласуется с результатами, полученными различными научными группами с использованием аналогичного метода для других вулканов
Структура и свойства многослойных нанокомпозиционных покрытий поливинилового спирта с наночастицами оксида алюминия
Get PDFThe nanocomposite polymer – inorganic materials formation, the study of their morphology and mechanical properties at the nanolevel is acute in the development of new materials for various functional purposes, including medical ones. As a result of the research the technique for producing singleand multilayer films of polyvinyl alcohol and composite polymer coatings with aluminum oxide nanoparticles by the spin coating method has been developed. It is shown that the optimal mass content of aluminum oxide nanoparticles in suspension for the formation of uniform composite coatings is 0.625 %. Based on experimental data on the structuralmorphological and mechanical properties of the formed coatings obtained by atomic force microscopy, it has been found that an increase in the number of layers of composite coatings leads to an increase in the number of conglomerates which, in turn, increases the surface roughness of the films. The modulus of elasticity of single-layer films of polyvinyl alcohol is (509.5 ± 10 %) MPa. In the case of composite coatings with aluminum oxide nanoparticles, changes in the elastic modulus have been established for multilayer coatings: an increase to 559.0 MPa (5 layers) and a decrease to 415.2 MPa (10 layers). The modulus of elasticity of the investigated single-layer coatings is significantly reduced in the range of 20−40 ºС. The smallest values after exposure to temperatures have been determined for films with nanoparticles (236.2 ± 10 %) MPa. Nanocomposites demonstrate an increase in the contact angle with an increase in the number of layers of composite coatings up to 20. A subsequent increase in the thickness of the coatings (the number of layers) leads to an increase in the hydrophilicity of the nanocomposites. The developed compositions of nanocomposite films are promising as sorption coatings.Создание нанокомпозиционных полимер-неорганических материалов, изучение их морфологии и механических свойств на наноуровне актуальны в области разработки новых материалов различного функционального назначения, в том числе медицинского. В результате проведенных исследований разработана методика получения одно- и многослойных пленок поливинилового спирта и композиционных полимерных покрытий с наночастицами оксида алюминия методом спин-коатинга. Показано, что оптимальное массовое содержание наночастиц оксида алюминия в суспензии для получения однородных композиционных покрытий составляет 0,625 %. На основании данных о структурно-морфологических и механических свойствах сформированных покрытий, полученных методом атомно-силовой микроскопии, установлено, что увеличение количества слоев композиционных покрытий приводит к росту числа конгломератов, что, в свою очередь, повышает шероховатость поверхности пленок. Модуль упругости однослойных пленок поливинилового спирта составляет (509,5 ± 10 %) МПа. В случае пленок композиционных покрытий с наночастицами оксида алюминия изменения модуля упругости установлены для многослойных покрытий: увеличение до 559,0 МПа (5 слоев) и уменьшение до 415,2 МПа (10 слоев). Модуль упругости исследуемых однослойных покрытий значительно снижается в диапазоне 20−40 ºС. Наименьшие значения после воздействия температур определены для пленок с наночастицами (236,2 ± 10 %) МПа. Нанокомпозиты демонстрируют рост краевого угла смачивания с увеличением количества слоев композиционных покрытий до 20. Последующий рост толщины покрытий (количества слоев) приводит к увеличению гидрофильности нанокомпозитов. Разработанные составы нанокомпозиционных пленок перспективны в качестве сорбционных покрытий
Механизм развития транспортно-логистической системы: инфраструктуры электрического транспорта
Get PDFIn the Republic of Belarus in 2021, the volume of electricity consumption at car charging stations increased by about 38 % compared to 2020 and amounted to about 10 million kW∙h. Belarusian experts noted that the operation of an electric car is about 2 times more profitable for its owner than a car with an internal combustion engine. In general, for the economy, under the condition of equality of environmental pollution at the stages of extraction of natural resources and the disposal of electronic waste, the electric car retains a win. Renewal of the fossil fuel vehicle fleet with vehicles powered by renewable energy sources is a task that requires the implementation of a mechanism for adapting the transport and logistics system to modern challenges of the global economy. To date, the number of electric vehicles and rechargeable hybrids in Belarus is slightly more than 10 thousand units. An increase in the public electric transport fleet was noted – over 100 electric buses. In turn, the development of the IT sector and the need to switch to the production of vehicles for environmentally friendly types of the Euro-7 standard, the introduction of which is expected from 2025, prompted global car manufacturers to produce electric vehicles and rechargeable hybrids, which are superior in environmental parameters to fossil-based counterparts fuel and correspond to the time of growth of the disposable income of the mass consumer. In order to avoid the loss of economic benefits with the renewal of the car fleet with electric vehicles, the paper examines the mechanism for adapting the infrastructure of the motor transport service to the modern challenges of the global economy.В Республике Беларусь в 2021 г. объем потребления электроэнергии на зарядных станциях вырос примерно на 38 % по сравнению с 2020 г. и составил около 10 млн кВт∙ч. Белорусскими экспертами отмечено, что в эксплуатации электромобиль примерно в два раза выгоднее его владельцу, чем автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. В целом для экономики при условии равенства загрязнения окружающей среды на этапах добычи природных ресурсов и утилизации электронных отходов электромобиль сохраняет за собой выигрыш. Обновление автомобильного парка фоссильного топлива транспортными средствами на возобновляемых источниках энергии является задачей, требующей реализации механизма адаптации транспортно-логистической системы к современным вызовам глобальной экономики. К настоящему времени в Беларуси численность электромобилей и подзаряжаемых гибридов немного более 10 тыс. единиц. Отмечено увеличение парка общественного электротранспорта – свыше 100 электробусов. В свою очередь, развитие IT-сферы и продиктованная необходимость перехода к производству транспортных средств на экологически чистые виды стандарта Евро-7, внедрение которого ожидается с 2025 г., подтолкнули мировых производителей автомобилей к производству электромобилей и подзаряжаемых гибридов, которые по экологическим параметрам превосходят аналоги на ископаемом топливе и отвечают времени роста располагаемого дохода массового потребителя. Во избежание потерь экономической выгоды с обновлением автомобильного парка электромобилями в статье исследован механизм адаптации инфраструктуры автотранспортного сервиса к современным вызовам глобальной экономики
Исследование вертикально ориентированной солнечной батареи при воздействии концентрированного солнечного излучения
Get PDFSolar power is one of the largest sectors of the global electric and heat power industry. In search of new energy sources, scientists and engineers around the world are increasingly turning their attention to solar batteries, which can be a suitable replacement for non-renewable energy sources. Vertically oriented solar batteries will generate electricity throughout the daylight hours, which eliminates use of additional equipment. The paper proposes a 3D model of a solar battery with a vertical orientation of its modules, as well as the calculation and evaluation of temperature characteristics and the range of efficiency variations obtained under conditions of both the diurnal and seasonal changes in ambient temperature, and the power density changes of concentrated solar radiation, the maximum values of which were chosen equal to 1; 5 and 10 kW/m2. The dependences of the maximum values of the solar battery temperature and the temperature gradient inside it, as well as the dependences of the minimum, average and maximum values of the radiative heat flux to the solar battery surface in the presence and absence of temperature stabilization of the heat sink backside versus the time of day in the middle of January and July have been plotted. As calculations have shown, at the solar radiation concentration of 10 kW/m2, the efficiency in July is increased by more than 2 times due to the use of thermoelectric converters in the battery. Moreover, according to the obtained results, when the solar modules are oriented vertically, temperature gradients and, consequently, the total efficiency of the solar battery and power generation time will be greater compared to the horizontal position of the solar modules, which will reduce operational costs.Солнечная энергетика является одним из крупнейших секторов мировой электро- и теплоэнергетики. В поисках новых источников энергии ученые и инженеры всего мира все чаще обращают внимание на солнечные батареи, которые могут стать подходящей заменой невозобновляемых источников энергии. Вертикально ориентированные солнечные батареи позволят генерировать электроэнергию в течение всего светового дня, что исключает использование дополнительного оборудования. В статье предлагаются 3D модель солнечной батареи с вертикальной ориентацией ее модулей, а также расчет и оценка температурных характеристик и диапазон вариаций КПД, получаемых в условиях как суточных и сезонных изменений температуры окружающей среды, так и изменений плотности мощности концентрированного солнечного излучения, максимальные значения которой были выбраны равными 1; 5 и 10 кВт/м2. Построены зависимости максимальных значений температуры солнечной батареи и градиента температуры внутри ее, а также зависимости минимальных, средних и максимальных значений лучистого теплового потока к поверхности солнечной батареи при наличии и отсутствии стабилизации температуры тыльной стороны радиатора от времени суток в серединах января и июля. Как показали расчеты, при концентрации солнечного излучения 10 кВт/м2 КПД в июле увеличивается более чем в два раза за счет использования в батарее термоэлектрических преобразователей. Более того, согласно полученным результатам, при вертикальной ориентации солнечных модулей градиенты температуры и, следовательно, суммарный КПД солнечной батареи и время генерации энергии будут больше по сравнению с горизонтальным положением солнечных модулей, что позволит снизить эксплуатационные расходы
О целесообразности строительства мини-ТЭЦ на местных видах топлива в условиях Республики Беларусь. Часть 2. Роль мини-ТЭЦ в системах теплоснабжения городов и населенных пунктов Беларуси
Get PDF. Within the framework of ensuring the country's energy security and pursuing a policy of decarbonization of the economy in the Republic of Belarus, it is assumed to maximize the use of its own fuel and energy resources (TER). However, the question of choosing the type of heat source in centralized heat supply systems when using local fuels (LF) remains open. The commissioning of the Belarusian Nuclear Power Plant and the relatively high unit cost of power generation capacities running on LF inclines the scales to use boiler houses as heat sources. Based on the world experience in the development and application of heating as the most energy-efficient solution in the field of heat supply, this problem has been studied in the conditions of Belarus. It is shown that the electric capacity of mini-thermal power plants using traditional LF connected to the unified system of the country is less than 100 MW, and the main technologies implemented at mini-thermal power plants using LF in the Republic of Belarus are traditional steam power plants with water steam as the working fluid (11 power plants) and steam power plant with organic Rankine cycle (ORC) (3 power plants). Geographically, mini- thermal power plants operating on LF are located evenly throughout the entire territory of the Republic of Belarus. The number of hours of use of the installed capacity of renewable energy sources (RES) of the Republic of Belarus has been determined. Energy sources based on organic waste and biomass (over 4,000 hours per year) and on hydro resources (about 3,500 hours per year) have a clear advantage, for which indicator of the number of hours of installed capacity use is much higher than for solar and wind power installations. In addition, biomass generating capacities have the lowest coefficient of electricity supply to the combined energy system. Based on the analysis of modern trends in the development of energy, technical and economic “attractiveness factors” for the construction of heating systems for heat supply on LF in the conditions of Belarus have been formulated, which, in addition to traditional factors (substitution of imported fuel – natural gas and oil), include improvement of the quality and reliability of energy supply to consumers in remote locations, development of polygeneration, reduction of losses of electric energy for its transport, participation in covering the electric load schedule of the unified power system, and also indicated the possibility of creating an energy hub on the basis of a mini-thermal power plant, structured for the integration of energy sub-sectors, distributed generation sources and the option of generating “green” energy carriers.В рамках обеспечения энергетической безопасности страны и проведения политики декарбонизации экономики в Республике Беларусь предполагается максимальное использование собственных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Однако открытым остается вопрос выбора вида теплоисточника в системах централизованного теплоснабжения при использовании местных видов топлива (МВТ). Ввод в эксплуатацию Белорусской АЭС и относительно высокая удельная стоимость электрогенерирующих мощностей на МВТ склоняют чашу весов к применению в качестве теплоисточников котельных. Исходя из мирового опыта развития и применения теплофикации как наиболее энергоэффективного решения в области теплоснабжения, исследована данная проблема в условиях Республики Беларусь. Показано, что электрическая мощность мини-ТЭЦ на традиционных МВТ, подключенных к объединенной системе страны, составляет менее 100 МВт, а основными технологиями, реализованными на мини-ТЭЦ на МВТ в Республике Беларусь, являются традиционные ПСУ с водяным паром в качестве рабочего тела (11 электростанций) и ПСУ с органическим циклом Ренкина (ОРЦ) (3 электростанции). Географически мини-ТЭЦ, работающие на МВТ, расположены равномерно по всей территории Республики Беларусь. Определено число часов использования установленной мощности возобновляемых источников энергии Республики Беларусь. Явное преимущество имеют энергоисточники на органических отходах и биомассе (свыше 4000 ч/год) и на гидроресурсах (около 3500 ч/год), для которых показатель числа часов использования установленной мощности значительно выше, чем для установок солнечной и ветровой энергетики. Кроме того, генерирующие мощности на биомассе имеют наименьший коэффициент поставки электроэнергии в Объединенную энергетическую систему Беларуси. На основе анализа современных тенденций развития энергетики сформулированы технико-экономические «факторы привлекательности» строительства теплофикационных систем теплоснабжения на МВТ в условиях Беларуси, к которым, помимо традиционных факторов (замещение импортируемого топлива – природного газа и нефти), относятся повышение качества и надежности энергообеспечения потребителей в удаленных точках, развитие полигенерации, снижение потерь электрической энергии на ее транспорт, участие в покрытии электрического графика нагрузок объединенной энергосистемы, а также указана возможность создания на базе мини-ТЭЦ энергетического хаба, структурированного под интеграцию энергетических подотраслей, источников распределенной генерации и опцию генерации «зеленых» энергоносителей
Оценка влияния транспортных и природно-климатических факторов на уровень расхода электроэнергии электробусов в условиях городской среды
Get PDFThe paper considers the issue of expanding the use of electric buses when transporting passengers on regular urban routes, which contribute to a significant reduction in the overall environmental pollution by road transport. Legislative actsconfirming the state support for the development of this industry are analyzed. The results of driving cycles of electric buses AKСM-E321 [AKSM-E321] and AKСM-E433 [AKSM-E433] in Minsk, electric buses ЛиАЗ-6274.00 [LiAZ-6274.00] and КАМАЗ-6282 [KAMAZ-6282] in Tyumen and Moscow are presented. The correlation of the specific average monthly electricity consumption and the average monthly ambient temperature is revealed. It has been established that for Moscow, the most significant factor influencing the electric bus power consumption are transport conditions. The ambient air temperature was identified as a key factor for the city of Tyumen. The research results make it possible to plan the use of electric buses on various urban routes based on runs without recharging. This may allow us to develop recommendations for the use of the studied brands of electric buses on routes of a certain length and complexity.В статье рассматривается вопрос расширения использования электробусов при перевозке пассажиров регулярными городскими маршрутами, которые способствуют значительному снижению общего загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом. Проанализированы законодательные акты, подтверждающие государственную поддержку развития данной отрасли. Приведены результаты ездовых циклов электробусов АКСМ-Е321 и АКСМ-Е433 в Минске, электробусов ЛиАЗ-6274.00 и КАМАЗ-6282 в Тюмени и Москве. Выявлена корреляция удельного среднемесячного расхода электроэнергии и среднемесячной температуры окружающего воздуха. Установлено, что наиболее весомым фактором, влияющим на расход электроэнергии электробуса, для Москвы являются транспортные условия, для Тюмени – температура окружающего воздуха. Результаты исследований позволяют планировать использование электробусов на различных городских маршрутах на основе пробегов без подзарядки. Это может позволить разработать рекомендации по применению исследуемых марок электробусов на маршрутах определенной протяженностью и сложностью
Моделирование процесса формообразования стеклянных шариков по методу свободного притирания
Get PDFMathematical modeling of the processing of balls by the method of free lapping using a tool in the form of a hollow thin-walled cylinder (tool bushings) has been performed. An analytical expression has been obtained for calculating the cutting paths, which, according to the formula of F. Preston, are proportional to the amount of material removal from the workpiece being processed. The calculation of the cutting paths in the diametrical sections of the ball during its rotation by a total angle of 4000 radians was carried out. The calculation is performed for various values of such adjustment parameters of the base machine as the amplitude of the reciprocating rotational movement of the device with tool bushings fixed in it, the distance between the symmetry axes of the tool bushings and the axis of rotation of the device, the speed of rotation of the input link of the actuator mechanism of the base machine and a faceplate fixed on its spindle and serving to communicate relative rotation to the ball blanks. In this case, the section with the greatest divergence of cutting paths was considered and the relative value of these paths was determined, which is proportional to the accuracy of processing. Studies have been carried out that have made it possible to identify at least three locations of tool bushings, in which the minimum value of the relative cutting paths on the machined ball surface is achieved, i. e. maximum accuracy of processing, which makes it possible in practice to combine the operations of preliminary, main and final grinding of the parts under consideration. It is shown that the degree of correlation between experimental and theoretical results is at the level of 80–85 %, and the polishing performance according to the proposed scheme increases by about 30 % in comparison with the classical scheme for performing this operation.Выполнено математическое моделирование обработки шариков по методу свободного притирания с помощью инструмента в виде полого тонкостенного цилиндра (инструментальные втулки). Получено аналитическое выражение для расчета путей резания, которые, согласно формуле Ф. Престона, пропорциональны величине съема материала с обрабатываемой заготовки. Проведен расчет путей резания в диаметральных сечениях шарика за время его поворота на суммарный угол 4000 рад. Расчет выполнен для различных значений таких наладочных параметров базового станка, как: амплитуды возвратно-вращательного движения устройства с закрепленными в нем инструментальными втулками, расстояния между осями симметрии инструментальных втулок и оси вращения устройства, скорости вращения входного звена исполнительного механизма базового станка и планшайбы, закрепленной на его шпинделе и служащей для сообщения заготовкам шариков относительного вращения. При этом рассматривали сечение с наибольшим расхождением путей резания и определяли относительное значение этих путей, которое пропорционально точности обработки. Выполнены исследования, позволившие выявить по меньшей мере три местоположения инструментальных втулок, в которых достигается минимальное значение относительных путей резания на обрабатываемой поверхности шарика, т. е. максимальная точность обработки, что дает возможность на практике совместить операции предварительного, основного и окончательного шлифования рассматриваемых деталей. Показано, что степень корреляции экспериментальных и теоретических результатов находится на уровне 80–85 %, а производительность полирования по предлагаемой схеме увеличивается примерно на 30 % в сравнении с классической схемой выполнения этой операции