Исследование эффективности сглаживающих реакторов РЖФА‑6500

DC traction power supply systems have become widespread in several countries. Electricity consumption by traction power supply systems has pronounced seasonal and daily peaks. The peak nature of consumption leads to additional heating of live parts since time constants of transient thermal and electrophysical processes differ by several orders of magnitude, therefore, reducing ohmic resistance of electrical equipment, other things being equal, is an extremely important task.Within the framework of solving the problem of increasing energy efficiency of equipment of DC traction substations, smoothing reactor filter devices with an armoured radial-cylindrical magnetic core with low ohmic resistance, named RZhFA‑6500, were developed and manufactured.In 2018, two blocks of RZhFA‑6500 smoothing reactors were put into pilot operation at one of the most heavily loaded sections of DC electrified railways, providing traffic of trains weighing up to 9000 tons and traffic volume of about a hundred pairs of trains per day.To determine comparative indicators of energy efficiency, data on consumption of electric power for traction of trains for the compared periods before and after introduction of smoothing reactors of a new type were requested. The data received from JSC Russian Railways contained information on the traffic volume, type of rolling stock, and weight of the transported goods in accordance with the executed traffic schedule through section under consideration. The resulting set of data served as the basis for development of a multivariate methodology for assessing energy efficiency of reactors of a new type, as well as their contribution to efficiency of train operation over the considered comparative time interval. Since efficiency of power equipment also depends on the ambient temperature, the average integral parameter of average daily temperature was introduced into the calculation methodology, which, as it turned out, during processing initial data and construction of characteristic graphical dependencies, has a comparative difference of less than one percent for the same monitored periods.Accurate quantitative accounting of the data on consumption of electrical energy provided for traction of trains, exchange of reactive energy with the supply network, volume of transportation allowed to obtain an objective comparison of contribution of smoothing reactors of a new type to increasing efficiency of train operation and reducing consumption of electrical energy for traction of trains.Системы тягового электроснабжения постоянного тока получили своё распространение в ряде стран. Потребление электроэнергии системами тягового электроснабжения имеет явно выраженные сезонные и суточные пики. Пиковый характер потребления приводит к дополнительному нагреву токоведущих частей в связи с тем, что постоянные времени переходных тепловых и электрофизических процессов различаются на несколько порядков, поэтому снижение омического сопротивления электрооборудования при прочих равных условиях является чрезвычайно важной задачей.В рамках решения проблемы повышения энергоэффективности оборудования тяговых подстанций постоянного тока были разработаны и изготовлены сглаживающие реакторы фильтр-устройства с бронестержневой радиально-цилиндрической магнитной системой с пониженным омическим сопротивлением, получившие название РЖФА‑6500.В 2018 году два блока реакторов РЖФА‑6500 введены в опытно-промышленную эксплуатацию на одном из самых грузонапряжённых участков магистральных железных дорог постоянного тока, обеспечивающем пропуск поездов массой до 9000 тонн с размерами движения порядка ста пар поездов в сутки.В целях определения сравнительных показателей энергоэффективности были запрошены данные по расходу электрической энергии на тягу поездов за аналогичные периоды до внедрения сглаживающих реакторов нового типа и после. От ОАО «РЖД» получены данные относительно размеров движения, типа подвижного состава и массы перевезённых грузов, согласно исполненному графику движения поездов на рассматриваемом участке. Полученная совокупность данных послужила основой для разработки многофакторной методики оценки энергоэффективности реакторов нового типа, а также их вклада в эффективность поездной работы на рассматриваемом сравнительном интервале времени. Ввиду того, что эффективность энергосилового оборудования зависит также от температуры окружающей среды, в методику расчёта был введён среднеинтегральный параметр среднесуточной температуры, который, как оказалось в ходе обработки исходных данных и представления их в виде характерных графических зависимостей, имеет сравнительное отличие – менее одного процента за аналогичные периоды наблюдений.Точный количественный учёт расхода электрической энергии на тягу поездов, обмена реактивной энергии с питающей сетью, объёмов выполненных перевозок позволил провести объективное сравнение вклада сглаживающих реакторов нового типа в повышение эффективности поездной работы и снижение расходов электрической энергии на тягу поездов

Методика выбора оптимальной степени повышения давления в вентиляторе по эффективным параметрам силовой установки

Nowadays, civilian aircrafts occupy the major share of global aviation industry market. As to medium and long - haul aircrafts, turbofans with separate exhaust streams are widely used. Here, fuel efficiency is the main criterion of this engine. The paper presents the research results of the mutual influence of fan pressure ratio and bypass ratio on the effective specific fuel consumption. Shows the increasing bypass ratio to be a rational step for reducing the fuel consumption. Also considers the basic features of engines with a high bypass ratio. Among the other working process parameters, fan pressure ratio and bypass ratio are the most relevant for consideration as they are the most structural variables at a given level of technical excellence. The paper presents the dependence of the nacelle drag coefficient on the engine bypass ratio. For computation were adopted the projected parameters of prospective turbofans to be used in the power plant of the 180-seat medium-haul aircraft. Computation of the engine cycle was performed in Mathcad using these data, with fan pressure ratio and bypass ratio being varied. The combustion chamber gas temperature, the overall pressure ratio and engine thrust remained constant. Pressure loss coefficients, the efficiency of the engine components and the amount of air taken for cooling also remained constant. The optimal parameters corresponding to the minimum effective specific fuel consumption were found as the result of computation. The paper gives recommendations for adjusting optimal parameters, depending on the considered external factors, such as weight of engine and required fuel reserve. The obtained data can be used to estimate parameters of future turbofan engines with high bypass ratio.В настоящее время основную долю мирового рынка авиационной промышленности занимают гражданские самолеты. Для средне - и дальнемагистральных самолетов наибольше распространение получили двухконтурные турбореактивные двигатели с раздельным истечением потоков. При этом основным критерием оценки двигателя является его экономичность. В данной работе представлены результаты исследования взаимного влияния степени повышения давления в вентиляторе и степени двухконтурности на эффективный удельный расход топлива. Была показана рациональность повышения степени двухконтурности с целью уменьшения удельного расхода топлива, а также рассмотрены основные особенности двигателей со сверхвысокими степенями двухконтурности. Степень повышения давления в вентиляторе и степень двухконтурности являются наиболее актуальными к рассмотрению параметрами рабочего процесса, т.к. являются по большей части конструктивными на заданном уровне технического совершенства. В работе приведена зависимость коэффициента сопротивления мотогондолы двигателя от степени двухконтурности. Для расчета были приняты прогнозируемые параметры перспективных двухконтурных турбореактивных двигателей, ориентированных на использование в силовой установке среднемагистрального самолета в классе 180 мест. По этим данным в системе Mathcad был произведен расчет цикла двигателя. При этом варьировались степень повышения давления в вентиляторе и степень двухконтурности. Температура газа в камере сгорания, суммарная степень повышения давления в компрессоре и тяга двигателя оставались постоянными. Также неизменными принимались коэффициенты сохранения полного давления, КПД узлов, величина отбора воздуха на охлаждение. В результате расчета были получены оптимальные параметры, соответствующие минимуму эффективного удельного расхода топлива. Были даны рекомендации по корректировке оптимальных параметров, в зависимости от рассматриваемых внешних факторов, таких как масса двигателя и потребный запас топлива. Полученные данные могут использоваться для предварительной оценки параметров перспективных двухконтурных турбореактивных двигателей со сверхвысокими степенями двухконтурности

Fast Diffusion Process in Quenched hcp Dilute Solid 3^3He-4^4He Mixture

The study of phase structure of dilute $^3$He - $^4$He solid mixture of different quality is performed by spin echo NMR technique. The diffusion coefficient is determined for each coexistent phase. Two diffusion processes are observed in rapidly quenched (non-equilibrium) hcp samples: the first process has a diffusion coefficient corresponding to hcp phase, the second one has huge diffusion coefficient corresponding to liquid phase. That is evidence of liquid-like inclusions formation during fast crystal growing. It is established that these inclusions disappear in equilibrium crystals after careful annealing.Comment: 7 pages, 3 figures, QFS200

Технико-экономические показатели внедрения сглаживающих реакторов нового типа

The technical and economic indicators of introduction of new type of smoothing reactors are calculated considering the features of the operating conditions of traction power supply systems of direct current 3,5 kV. Based on the data provided by operating and installation organizations, an assessment was made of cost indicators of catenary system repairs.The main financial items were formed, on the basis of which the calculation of net income and net present value was carried out in order to determine the payback period of inv estment costs.The payback period based on the calculations (a little more than three years for equipment related to fixed assets with an assigned service life of twenty-five years) indicates a high level of investment attractiveness of a new type of smoothing reactor. The suggested method allows calculations using a large number of physical and operational parameters that affect the economic performance of the device.Выполнен расчёт технико-экономических показателей внедрения сглаживающих реакторов нового типа с учётом специфики условий эксплуатации систем тягового электроснабжения постоянного тока 3,5 кВ. На основании данных, предоставленных эксплуатирующими и монтажными организациями, выполнена оценка стоимостных показателей устранения повреждений контактной сети. Выполнено формирование основных финансовых статей, на основании которых проведён расчёт чистого дохода и чистого дисконтированного дохода в целях определения срока окупаемости инвестиционных затрат.Полученный по результатам расчётов срок окупаемости – чуть более трёх лет для оборудования, относящегося к основным фондам, с назначенным сроком службы двадцать пять лет – свидетельствует о высоком уровне инвестиционной привлекательности сглаживающего реактора нового типа. Одобренная методика позволяет проводить расчёты с использованием большого числа физических и эксплуатационных параметров, влияющих на экономические показатели работы устройства

Systematic dissection of biases in whole-exome and whole-genome sequencing reveals major determinants of coding sequence coverage

Advantages and diagnostic effectiveness of the two most widely used resequencing approaches, whole exome (WES) and whole genome (WGS) sequencing, are often debated. WES dominated large-scale resequencing projects because of lower cost and easier data storage and processing. Rapid development of 3(rd) generation sequencing methods and novel exome sequencing kits predicate the need for a robust statistical framework allowing informative and easy performance comparison of the emerging methods. In our study we developed a set of statistical tools to systematically assess coverage of coding regions provided by several modern WES platforms, as well as PCR-free WGS. We identified a substantial problem in most previously published comparisons which did not account for mappability limitations of short reads. Using regression analysis and simple machine learning, as well as several novel metrics of coverage evenness, we analyzed the contribution from the major determinants of CDS coverage. Contrary to a common view, most of the observed bias in modern WES stems from mappability limitations of short reads and exome probe design rather than sequence composition. We also identified the similar to 500kb region of human exome that could not be effectively characterized using short read technology and should receive special attention during variant analysis. Using our novel metrics of sequencing coverage, we identified main determinants of WES and WGS performance. Overall, our study points out avenues for improvement of enrichment-based methods and development of novel approaches that would maximize variant discovery at optimal cost

Identification of Novel Candidate Markers of Type 2 Diabetes and Obesity in Russia by Exome Sequencing with a Limited Sample Size

Type 2 diabetes (T2D) and obesity are common chronic disorders with multifactorial etiology. In our study, we performed an exome sequencing analysis of 110 patients of Russian ethnicity together with a multi-perspective approach based on biologically meaningful filtering criteria to detect novel candidate variants and loci for T2D and obesity. We have identified several known single nucleotide polymorphisms (SNPs) as markers for obesity (rs11960429), T2D (rs9379084, rs1126930), and body mass index (BMI) (rs11553746, rs1956549 and rs7195386) (p < 0.05). We show that a method based on scoring of case-specific variants together with selection of protein-altering variants can allow for the interrogation of novel and known candidate markers of T2D and obesity in small samples. Using this method, we identified rs328 in LPL (p = 0.023), rs11863726 in HBQ1 (p = 8 × 10−5), rs112984085 in VAV3 (p = 4.8 × 10−4) for T2D and obesity, rs6271 in DBH (p = 0.043), rs62618693 in QSER1 (p = 0.021), rs61758785 in RAD51B (p = 1.7 × 10−4), rs34042554 in PCDHA1 (p = 1 × 10−4), and rs144183813 in PLEKHA5 (p = 1.7 × 10−4) for obesity; and rs9379084 in RREB1 (p = 0.042), rs2233984 in C6orf15 (p = 0.030), rs61737764 in ITGB6 (p = 0.035), rs17801742 in COL2A1 (p = 8.5 × 10−5), and rs685523 in ADAMTS13 (p = 1 × 10−6) for T2D as important susceptibility loci in Russian population. Our results demonstrate the effectiveness of whole exome sequencing (WES) technologies for searching for novel markers of multifactorial diseases in cohorts of limited size in poorly studied populations

Genome-wide sequence analyses of ethnic populations across Russia

The Russian Federation is the largest and one of the most ethnically diverse countries in the world, however no centralized reference database of genetic variation exists to date. Such data are crucial for medical genetics and essential for studying population history. The Genome Russia Project aims at filling this gap by performing whole genome sequencing and analysis of peoples of the Russian Federation. Here we report the characterization of genome-wide variation of 264 healthy adults, including 60 newly sequenced samples. People of Russia carry known and novel genetic variants of adaptive, clinical and functional consequence that in many cases show allele frequency divergence from neighboring populations. Population genetics analyses revealed six phylogeographic partitions among indigenous ethnicities corresponding to their geographic locales. This study presents a characterization of population-specific genomic variation in Russia with results important for medical genetics and for understanding the dynamic population history of the world's largest country

Technique for Selecting Optimum Fan Compression Ratio based on the Effective Power Plant Parameters

Nowadays, civilian aircrafts occupy the major share of global aviation industry market. As to medium and long - haul aircrafts, turbofans with separate exhaust streams are widely used. Here, fuel efficiency is the main criterion of this engine. The paper presents the research results of the mutual influence of fan pressure ratio and bypass ratio on the effective specific fuel consumption. Shows the increasing bypass ratio to be a rational step for reducing the fuel consumption. Also considers the basic features of engines with a high bypass ratio. Among the other working process parameters, fan pressure ratio and bypass ratio are the most relevant for consideration as they are the most structural variables at a given level of technical excellence. The paper presents the dependence of the nacelle drag coefficient on the engine bypass ratio. For computation were adopted the projected parameters of prospective turbofans to be used in the power plant of the 180-seat medium-haul aircraft. Computation of the engine cycle was performed in Mathcad using these data, with fan pressure ratio and bypass ratio being varied. The combustion chamber gas temperature, the overall pressure ratio and engine thrust remained constant. Pressure loss coefficients, the efficiency of the engine components and the amount of air taken for cooling also remained constant. The optimal parameters corresponding to the minimum effective specific fuel consumption were found as the result of computation. The paper gives recommendations for adjusting optimal parameters, depending on the considered external factors, such as weight of engine and required fuel reserve. The obtained data can be used to estimate parameters of future turbofan engines with high bypass ratio