Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
7 results
Search Results
Item Підвищення продуктивності процесу лиття шляхом регулювання теплового режиму кокіля на основі комп’ютерного дослідження потоку повітря в каналах стержня(ЦНТУ, 2022) Конончук, С. В.; Скрипник, О. В.; Свяцький, В. В.; Пукалов, В. В.; Kononchuk, S.; Skrypnyk, O.; Sviatskyi, V.; Pukalov, V.В статті на основі аналізу теплового режиму кокіля та існуючих конструкцій і способів охолодження форм обґрунтовано необхідність регульованого охолодження центрального стержня повітрям. Запропоновано нову конструкцію центрального стержня, яка забезпечує регульоване повітряне охолодження кокіля. Розроблено 3D-моделі деталей та 3D-зборки центрального стержня нової конструкції. Виконано комп’ютерне дослідження потоку повітря в каналах стержня в середовищі SolidWorks Flow Simulation. Результати параметричного моделювання течії повітря в каналах центрального стержня показали максимальну витрату повітря при охолодженні 0,371 кг/с, тепловміст повітря при охолодженні 25081 Дж/с. Оцінка ефективності охолодження розробленої конструкції кокіля показала, що при використанні повітряного охолодження центрального стержня охолоджуючим повітрям при максимальній його витраті відводиться 41 % теплоти. The most common technology for the manufacture of aluminum parts and blanks is casting in a chill mold. To determine ways to improve casting technology, it is necessary to analyze the possibility of changing the parameters that affect the reduction of production costs (reduction of energy consumption, material consumption, increase productivity) and improve the quality of casting. The thermal regime of the metal form determines the productivity of the process, the duration of curing of the casting, its quality, durability of the chill mold. The analysis of the work of the chill mold for the manufacture of castings Pump Housing showed that when the forms are filled, the most heated new portions of metal meet on their way to the central core. That is, when pouring the mold, the central core is heated the most, especially in the lower part. This circumstance hinders the process of directed curing and can lead to shrinkage defects. In addition, the higher the temperature of the mold, the slower the casting will crystallize and the worse its structure and mechanical properties will be. Based on the analysis of structures and methods of cooling molds, the method of controlled cooling of the central core by air is substantiated. A new design of the core has been developed, which provides adjustable air cooling of the chill mold by connecting the central core through a valve to the pneumatic system of the shop. 3Dmodels of details and assembly drawings of the central core of a new design are developed. A computer study of the air flow in the core channels in SolidWorks Flow Simulation was performed. The results of parametric modeling of air flow in the channels of the Central core showed the maximum air flow rate during cooling 0.371 kg / s, the heat content of air when cooled 25081 J / s. Evaluation of the cooling efficiency of the developed chill mold design showed that when using air cooling of the central core with cooling air at its maximum consumption, 41% of heat is removed. Thus, the developed design of the cooled central core allows to increase the productivity of the casting process, improve the quality of casting by improving the structure and mechanical properties of the casting, as well as increase the life of the chill mold. But the obtained research results are of a recommendatory nature and require practical verification in the production environment. In addition, the simulation did not take into account the change in core temperature due to its heat exchange with the melt. Given all this, there is a need for further study of the effect of regulated air cooling on the thermal regime of the chill mold.Item Енергетична ефективність ступінчастих ресорбційних циклів для охолодження(ЦНТУ, 2019) Ошовський, В. Я.; Анастасенко, С. М.; Святецький, М. В.; Шостак, А. В.; Ошовский, В. Я.; Святецкий, М. В.; Oshovsky, V.; Anastasenko, S.; Svyateckiy, M.; Shostak, O.Розроблено узагальнену методику розрахунку багатоступінчастих ресорбційних циклів охолодження потоків речовин, від температури навколишнього середовища до заданої низької температури та проаналізована їх енергетична ефективність. Потік речовини охолоджується в протитоковому дегазаторі циклу киплячим розчином агенту. Утворена пара агенту частково поглинається абсорбентом в ресорбері при відведенні тепла в навколишнє середовище, а частково в ресорбційних ступенях при відведенні тепла киплячим розчином. Аналіз показує, що при збільшенні числа ступенів зменшується співвідношення тисків ресорбції і дегазації. Це дозволяє стискувати пару в турбокомпресорах або в термічних компресорах при використанні тепла невисокого температурного потенціалу, що буде сприяти енергозбереженню в технологіях охолодження різних галузей, в тому числі і в сільському господарстві. Разработана обобщённая методика расчёта многоступенчатых ресорбционных циклов охлаждения потоков веществ, от температуры окружающей среды до заданной низкой температуры, и проанализирована их енергетическая эффективность. Поток вещества охлаждается в противоточном дегазаторе цикла кипящим раствором агента. Образовавшийся пар агента частино поглощается абсорбентом в ресорбере при отводе тепла в окружающую среду, а частично в ресорбционных ступенях при отводе тепла кипящим раствором. Анализ показывает, что при увеличении числа ступеней уменьшается соотношене давлений ресорбции и дегазации. Это позволяет сжимать пар в турбокомпрессорах или в термических компресорах при использовании тепла невисокой температуры, что будет способствовать энергосбережению в технологіях охлаждения различных отраслей, в том числе и в сельськом хозяйстве. The purpose of the article is to analyze the energy efficiency of resorption refrigeration cycles, which can contribute to energy conservation during cooling of liquid and gaseous products in agriculture and other industries. It is known that the Lorentz cycle is exemplary for cooling processes and, unlike the Carnot cycle, is thermodynamically more efficient due to the change in the temperature of the cooling fluid. Cycles with stepped resorption operate on the Lorentz principle, but further scientific studies are needed to introduce them into the industry. In the absorption cycles, the product is cooled in the degasser when the solution is boiled in a predetermined temperature range. The solution is taken from the last resorption step and throttled into the cold end of the degasser. In the degasser, the solution boils at constant low pressure and temperature rise in accordance with the interval of change of temperature of the cooled product. The steam formed is compressed by the compressor and fed from the degasser to the resorber. A low concentration solution from the warm end of the degasser is also pumped there. In the resorber steam is partially absorbed by the solution when the heat is discharged into the environment. Next, the steam continues to be absorbed in the resorbers, which are cooled by the boiling solution. Part of this solution is taken from the entrance to each resorber and throttled into the degassing cavity that cools the resorber. Increasing the number of resorption steps makes it possible to increase the concentration of the solution and lower its temperature after throttling into the degasser, or to reduce the ratio of the resorption pressure to the degassing pressure. It should be noted that in cycles on solutions, in contrast to cycles on pure agents, there are two degrees of freedom that are chosen to obtain a given cooling temperature - it is not only the pressure but also the concentration of the solution that complicates the calculations. Therefore, a generalized technique for the thermal calculation of cycles with different number of absorption steps is developed to cool the flow of substances from ambient temperature to a given low temperature. According to the developed methods of construction and calculation of cycles on ammonia solution in water, the specific energy efficiency of cycles and the degree of compression of steam in the compressor are analyzed, depending on the cooling temperature and the number of resorption stages. Comparison of indicators with two-stage ammonia cycle is given. The analysis shows the higher energy efficiency of the resorption cycles, and that with the increase in the number of resorption rates in the cycles, the ratio of the resorption pressures and degassing decreases. This allows the steam to be compressed in efficient turbochargers or in thermal compressors when using heat of low temperature potential, which will also contribute to energy conservation during cooling of liquid and gaseous products in various industries, including in agriculture.Item Енергозберігаючі зразкові цикли для охолоджуючих термотрансформаторів(ЦНТУ, 2017) Ошовський, В. Я.; Анастасенко, С. М.; Святецький, М. В.; Капура, І. А.; Ошовский, В. Я.; Анастасенко, С. Н.; Святецкий, Н. В.; Капура, И. А.; Oshovsky, V.; Anastasenko, S.; Svyateckiy, M.; Kapura, I.В статті проаналізована енергетична ефективність цикла Лоренца залежно від інтервалу температур робочого тіла в процесах теплообміну з зовнішніми джерелами. Також доведено, що термодинамічний цикл зі ступінчастою регенерацією тепла найбільш ефективний для охолодження у найбільшому температурному інтервалі, тобто при охолодженні потоку речовини від температури навколишнього середовища. Окрім того, при збільшенні числа ступіней регенерації тепла, наприклад в ресорбційних термотрансформаторах, значно зменшується інтервал температур робочого тіла в процесі відведення тепла у навколишнє середовище. Це сприяє наближенню цикла до трикутного, тобто з найменшою витратою енергії на стиск робочого тіла. Впровадження цикла зі ступінчастою регенерацією тепла, який можна реалізувати у ресорбційних охолоджуючих термотрансформаторах, буде сприяти енергозбереженню в технологіях охолодження потоків речових у різних галузях, в тому числі і в сільському господарстві. В статье проанализирована энергетическая эффективность цикла Лоренца в зависимости от интервала температур рабочего тела в процессах теплообмена с внешними источниками. Также доказано, что термодинамический цикл со ступенчатой регенерацией тепла наиболее эффективен для охлаждения в наибольшем температурном интервале, т. е. при охлаждении потока вещества от температуры окружающей среды. Кроме того, при увеличении числа ступеней регенерации тепла, например в ресорбционных термотрансформаторах, значительно уменьшается интервал температур рабочего тела в процессе отвода тепла в окружающую среду. Это способствует приближению цикла к треугольному, т. е. с наименьшим расходом энергии на сжатие рабочего тела. Использование цикла со ступенчатой регенерацией тепла, который можно реализовать в ресорбционных охлаждающих термотрансформаторах, будет способствовать энергосбережению в технологиях охлаждения потоков веществ в различных отраслях, в том числе и в сельском хозяйстве. The objective of the article is research and development exemplary thermodynamics cycles for the energykeeping technological processes of cooling of streams matters from an ambient temperature to the set low temperature. In the article energeticheskaya efficiency of Lorenca cycle is analysed depending on the interval of temperatures working body in the processes of heat exchange with outsourcings. It is also well-proven that thermodynamics cycle with a step regeneration of heat is most effective for cooling in a most temperature interval, that at cooling of stream of matter from the temperature of environment. Except for that, at the increase of number of stupiney regeneration heat, for example in thermotransformers of resorption, considerably interval of working body temperatures diminishes in the process of taking of heat in an environment. It is instrumental in approaching of cycle to three-cornered, that with the least expense of energy on the compression of working body. Thus introduction of cycle with the step regeneration of heat, which can be realized in thermotransformers with resorption for cooling, will be instrumental in an energy-savings in technologies of streams material cooling in different industries, including in agriculture.Item Теоретичні дослідження процесу охолодження зернового матеріалу при переміщенні у вібровідцентровому шарі(КНТУ, 2016) Котов, Б. І.; Калініченко, Р. А.; Курганський, О. Д.; Степаненко, С. П.; Швидя, В. О.; Kotov, B.; Kalinichenko, R.; Kurganskiy, O.; Stepanenko, S.; Shvidia, V.Розроблені математичні моделі і отримано аналітичні залежності для розрахунку режимних параметрів процесу охолодження зерна у вібропневмовідцентровому апараті. The purpose of research – create a mathematical description of the thermal and mechanical processes during cooling of the grain material pneumovibrocentrifugal layer. Dimensional mathematical model describing the thermal processes in the cross-flow grain and the air has been developed. The analysis which made it possible to obtain a differential equation of grain cooling dynamics and the formula for calculating the change in the temperature of grain in time. By analyzing the movement of a point on the inner surface of a rotating cylindrical sieve, which performs vertical harmonic oscillations were obtained image velocity depending on the flow of grain from the airflow and rotation frequency of the sieve. As a result of theoretical investigations established simplified mathematical model of grain cooling processes in rolling vibrocentrifugal layer when exposed to air cross flow. These formulas and graphics that allow you to define the parameters of thermal and kinematic modes of operation of the cooling unit.Item Стендові випробовувуння макетного зразка газогідратного акумулятора природного холоду(КНТУ, 2012) Клименко, В. В.; Корнієнко, В. Н.; Скрипник, О. В.; Klymenko, V.; Kornienko, V.; Skrypnyk, А.У статті описано конструкцію макетного зразка газогідратного акумулятора природного холоду (ГАПХ) для систем охолодження плодів і овочів з активним вентилюванням і стенд для його випробовувань. Приведено методику і результати випробовувань. Підтверджено працездатність макетного зразка в умовах, характерних для експлуатації систем охолодження плодів і овочів з активним вентилюванням. За результатами досліджень рекомендовано проводити конструктивні розрахунки промислових ГАПХ з умов теплообміну. In article it is described a design of a model sample gas hydrate accumulator natural cold (GHANC) for systems of cooling fruits and vegetables with active aeration and the stand for its tests. The technique and results of tests is resulted. Serviceability of a model sample in conditions is confirmed, characteristic for operation of systems cooling fruits and vegetables with active aeration. By results of tests it is recommended to carry out constructive calculations industrial GHANC from conditions of heat exchange.Item Моделювання динамічних режимів насипу рослинної продукції при фільтрації повітря, як об'єкта автоматизації з розподіленими параметрами(КНТУ, 2012) Котов, Б. І.; Грищенко, В. О.; Kotov, B.; Grishchenko, V.Отримано і досліджено імітаційну модель теплових процесів в штабелі рослинної продукції (в середовищі MatLAB) при фільтрації повітря. Obtained and studied a simulation model of thermal processes in the pile of plant products (among MatLAB) with air filtration.Item Вирішення проблем глибокого свердління нетрадиційними методами(КНТУ, 2012) Пестунов, В. М.; Бабич, В. М.; Pestunov, W.; Babich, W.У статті описані нетрадиційні методи вирішення проблем глибокого свердління, що ґрунтуються на перерозподілі потоків потужності та навантаження між приводом головного руху верстата і приводами подачі, підведення охолоджувальної рідини. Вони направлені на поліпшення умов обробки, удосконалення інструмента, вузлів і механізмів верстатів і пристосувань. Наведені схеми і конструкції нових силових головок, пристроїв для захисту від поломки при перевантаженнях, подрібнення і відведення стружки та ін. Це дозволяє створювати оптимальні умови процесу обробки і функціонування обладнання, підвищує його надійність і ефективність. In this article the innovative methods for solving problems of deep drilling are described. They are based on the redistribution of power which flows between the drive and load the main movement of the machine and drives supply, supply of coolant. They are aimed at improving the processing conditions, the improvement of tools, components and machinery and machine tools. The schemes and the construction of new power heads, devices are used to protect from damage during overload, fragmentation and removal chips, etc. This allows you to create optimal conditions for the processing and operation of equipment, increases its reliability and efficiency.