К оценке эффективности промышленных теплотехнологий, использующих органическое топливо

The paper considers a method for evaluation of operational efficiency of heat technologies in accordance with value of fuel specific consumer. Modernization of the given method has been proposed in the paper which presupposes usage of extra factor taking into account cost of initial fuel. The results of investigations can be applied for analysis of systems using various types of initial fuel. Рассмотрен метод оценки эффективности работы теплотехнологий по величине удельного расхода топлива. Предложена модернизация данного метода с использованием дополнительного коэффициента, учитывающего стоимость первичного топлива. Может быть использован для анализа систем, потребляющих различные виды первичного топлива

On the elastic constants of the zeolite chlorosodalite

The use of force-field based molecular modeling to predict the elastic constants of the zeolite chlorosodalite is described. Theoretical predictions of the on-axis and off-axis elastic constants strongly suggest that an error exists in the published elastic constants of the material. When the previous experimental data are corrected by transposing the published directional ultrasound velocities, excellent agreement is observed between the off-axis plots of sodalite produced by experiment and modeling. Further confirmation of the prediction is supplied by considering the Zener ratios of other inorganic materials that possess cubic symmetry. ©2006 American Institute of Physics

Analysis of the feasibility of reducing fuel consumption and carbon-dioxide emissions and obtaining carbon credits with the use of sverdlovskaya-oblast factories as an example

This article discusses aspects of improving the efficiency of heating and heat-treatment furnaces from the standpoint of the fuel savings that can be realized by the use of different methods to modernize such furnaces. © 2013 Springer Science+Business Media New York

Моделирование процессов возникновения и роста фрактальных структур и дефектов камер теплоэнергетических установок. Часть 1

The paper considers modeling the emergence and growth of possible fractal structures and defects on the inner surface of the chambers of thermal power units, which allow control and regulation of the development of such stochastic dynamic processes. We are talking about the use of modeling procedures for the given analysis, which are quite universal in the framework of certain approaches. A general qualitative consideration of the modeling of processes such as the deposition of materials on a solid surface of various complex configurations, and the occurrence of its fracturing and defects of fractal types, is given. In the first part, we consider an analogy between the processes of the emergence and growth of fractal structures and chamber defects with laser processes of controlled deposition of substances on the surface of a solid body and the growth of its fracturing. A number of models have been developed for the emergence and growth of fractal inhomogeneities of various types and configurations on a solid surface with identification of the possibility of their preliminary monitoring at the initial stage of their appearance. At the same time, both various surfaces in the form of coatings and the formation of fracturing and cluster zones of inhomogeneities and defects have been analyzed. The emphasis in the course of research has been made both on the analysis of their regulated structure, and also on the dynamics of the growth of fracturing and cluster zones of heterogeneities and defects in a certain direction. At the initial stage, the indicated process of formation of fractures and cluster zones of inhomogeneities and defects in space was monitored with different scaling: nano- and microscales. This study has been carried out within the framework of an analogy under the following conditions: firstly, given control over the cha-racteristics of similar objects in the corresponding laser experiment; secondly, the presence of a real possibility of ensuring their formation on the inner surfaces of the chambers in contact with the working substance; thirdly, the possibility of such structures influencing on the efficiency of various types of thermal power units in the context of achieving the desired direction and/or undesirability of changing the indicators and characteristics of units taking into account the laws of technical thermodynamics.Рассматривается моделирование возникновения и роста возможных фрактальных структур и дефектов на внутренней поверхности камер тепловых энергетических установок, допускающих контролирование и регулирование развития таких стохастических динамических процессов. Речь идет об использовании процедур моделирования для приводимого анализа, имеющих достаточно универсальный характер в рамках определенных подходов. Приведено общее качественное рассмотрение моделирования процессов как осаждения материалов на твердую поверхность различных сложных конфигураций, так и возникновения ее трещиноватости и дефектов фрактальных типов. В первой части проводится аналогия процессов возникновения и роста фрактальных структур и дефектов камер с лазерными процессами управляемого осаждения веществ на поверхность твердого тела и роста ее трещиноватости. Развит ряд моделей возникновения и роста фрактальных неоднородностей разного типа и конфигураций на твердой поверхности с выявлением возможности их предварительного мониторинга на начальном этапе появления. При этом проанализированы как различные поверхности в виде покрытий, так и образование трещиноватости и кластерных зон неоднородностей и дефектов. Акцент в ходе исследований сделан на анализе регулируемой их структуры, а также на динамике роста трещиноватости и кластерных зон неоднородностей и дефектов в определенном направлении. На начальном этапе осуществлялся мониторинг указанного процесса образования в пространстве трещиноватости и кластерных зон неоднородностей и дефектов с различным масштабированием: нано- и микромасштабами. Данное исследование проведено в рамках аналогии в условиях: во-первых, заданного управления характеристиками подобных объектов в соответствующем лазерном эксперименте; во-вторых, наличия реальной возможности обеспечения их образования на внутренних поверхностях камер при контакте с рабочим веществом; в-третьих, возможности влияния таких структур  на эффективность работы тепловых энергетических установок разного типа в контексте достижения нужной направленности и/или нежелательности изменения показателей и характеристик установок с учетом закономерностей технической термодинамики

Энергоснабжение предприятия мясоперерабатывающей отрасли за счет утилизационной теплоты ВЭР компрессорной станции магистрального газопровода

The paper considers a structure of power consumption by a meat processing enterprise with indication of specific power consumption norms in accordance with product nomenclature. Schemes for supply of the enterprise with heat and cold through utilization of compressor station secondary energy sources in main gasline have been presented in the paper.Рассмотрена структура энергопотребления предприятия мясоперерабатывающей отрасли с приведением удельных норм потребления энергии по номенклатуре продукции. Представлены схемы обеспечения предприятия теплотой и холодом за счет утилизации ВЭР компрессорной станции магистрального газопровода

Моделирование процессов возникновения и роста фрактальных структур и дефектов камер теплоэнергетических установок. Часть 2

The paper describes further development of model studies with the purpose to draw analogies of the occurrence  of possible inhomogeneities and defects of the fractal type on the surface of various objects under the action of laser radiation for different conditions and schemes of a laser simulation experiment in comparison with real processes in the chambers of thermal machines due to the contacts of the working substances with their surface. The subject of this consideration is related to the fact that in laser schemes one can relatively easily and in a controlled manner to study their topology in various modifications (in the range of 0D–3D structures formed on surfaces of various geometric shapes of the fractal type). This provides great opportunities for studying various frequently occurring undesirable random defects and inhomogeneities of  complex configuration with the development of unexpected processes in the dynamic modes of operation of various types of power units in their actual operation. This is determined by geometric analysis within the framework of the correspondding non-linear models with different  non-linear fractal images. In this aspect, we have used two models to consider the development of emerging fractal fractured structures: first, diffusion propagation/growth of cracks of different geometry with a set of local segments and fragments in different directions; secondly, with diffusely limited aggregation of their distribution (Diffusion-Limited Aggregation – DLA) using the formalism of cellular automata in percolation approximation for different algorithms for the formation of fractal structures. We present only the final results of calculations without details of their procedure, which is sufficient for a visual and qualitative determination of the process of growth of fracturing and defects. In this case, the final goal of consideration is to study the emergence of possible and controllable local areas / collectors, starting from surface structures, and their association with real objects on the surface of chambers with a working substance in power systems. The possible practical significance of such modeling and analysis is discussed to forecast their working conditions.В данной статье находят дальнейшее развитие модельные исследования по проведению аналогий возникновения возможных неоднородностей и дефектов фрактального типа на поверхности различных объектов под действием лазерного излучения в разных условиях и схемах лазерного имитационного эксперимента в сравнении с реальными процессами в камерах тепловых машин из-за контактов рабочего вещества с их поверхностью. Предмет такого рассмотрения связан с тем, что в лазерных схемах можно относительно легко и регулируемым образом управлять их топологией в разных модификациях (в диапазоне 1D–3D структур, образующихся на поверхностях разной геометрической формы фрактального типа). Это дает большие возможности для изучения различных часто возникающих нежелательных случайных дефектов и неоднородностей сложной конфигурации с развитием неожидаемых процессов при динамических режимах работы энергетических установок разного типа в условиях их реальной эксплуатации и определяется с помощью геометрического анализа в рамках соответствующих нелинейных моделей с различными нелинейными фрактальными образами. Нами использовались в данном аспекте две модели для рассмотрения развития возникающих фрактальных трещиноватых структур: во-первых, диффузионное распространение/рост трещин разной геометрии с совокупностью локальных отрезков и фрагментов в различных направлениях; во-вторых, с диффузно-ограниченной агрегацией их распространения (Diffusion-Limited Aggregation – DLA) с использованием формализма клеточных автоматов в перколяционном приближении для разных алгоритмов образования фрактальных структур. Приведем только итоговые результаты расчетов без деталей их процедуры, что достаточно для наглядного и качественного определения процесса роста трещиноватости и дефектов. При этом конечной целью рассмотрения является изучение возникновения возможных и контролируемых локальных областей/коллекторов, начиная с поверхностных структур, и их ассоциация с реальными объектами на поверхности камер с рабочим веществом в энергосистемах. Обсуждается возможная практическая значимость подобного моделирования и анализа

Теплоснабжение полевого госпиталя, функционирующего в условиях чрезвычайных ситуаций

The paper considers a possibility to use a heat generator in a heat supply system of a field hospital which is operating under emergency conditions. Comparison of heat efficiency with the data existing in the literature has been done in the paper.Рассматривается возможность использования теплогенератора в системе теплоснабжения полевого госпиталя, работающего в условиях чрезвычайных ситуаций. Выполнено сравнение теплоотдачи с уже имеющимися в литературе данными

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЯХ

The paper considers tendencies in usage of kerogen shales in the world. An analysis of electrical power cost in the countries of  the European Union has been carried out in the paper. The paper studies criteria that influence on electrical power cost.Рассматриваются тенденции использования горючих сланцев в мире. Произведен анализ стоимости электрической энергии для стран Европейского союза. Рассмотрены критерии, влияющие на стоимость электрической энергии

Оценка термодинамической эффективности Объединенной энергетической системы Беларуси. Часть1

The energy system is one of the foundations of a modern state, so, the need for its successful development and functioning is beyond doubt. In this regard, an objective assessment based on a set of indicators (viz. economic, energy and thermodynamic) is relevant. However, the traditional assessment of the operation of the energy system is carried out on the basis of such characteristics as the specific consumption of conventional fuel for electricity generation and heat release, which does not provide a comprehensive picture and is not always applied correctly. In this article, for the first time on the basis of the exergetic method, the calculation of the exergetic efficiency is considered. The use of this indicator makes it possible to obtain an objective assessment of the thermodynamic efficiency of such a complex formation as the energy system of a modern country in the easiest way. As an example, the unified energy system of Belarus in general and condensing power plants in particular have been analyzed for a fairly long period (2000–2021) and in various characteristic time periods. The method of calculating the exergetic efficiency is described. The results obtained are presented graphically. Attention is paid to the issue of the acceptability of the error when generalizing data on the initial flows of primary energy resources and product flows of centralized generating sources of the energy system. The contribution of condensing power plants to the total volume of electricity generation is analyzed, the most advanced of them are determined from a thermodynamic point of view. The calculation of their energy and exergetic indicators was carried out; the changes associated with the commissioning of the Belarusian NPP were considered. The conclusion is made that further reconstruction of energy sources of the power system in order to reduce the relative weight of natural gas in the incoming part of the energy balance to 50 % is expedient. This can be achieved by increasing the thermodynamic efficiency.Энергосистема – одна из основ современного государства, и необходимость ее успешного развития и функционирования не подлежит сомнению. В этой связи актуален ее объективный анализ на базе комплекса показателей: экономических, энергетических и термодинамических. Вместе с тем традиционная оценка работы энергосистемы осуществляется на основе таких характеристик, как удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии и отпуск тепловой энергии, что не дает полной картины и не всегда применяется корректно. В настоящей статье впервые на базе эксергетического метода рассматривается расчет эксергетического коэффициента полезного действия. Данный показатель позволяет наиболее простым способом получить объективную оценку термодинамической эффективности такого сложного формирования, как энергосистема современной страны. В качестве примера проанализированы Объединенная энергетическая система Беларуси в целом и конденсационные электростанции в частности за достаточно продолжительный срок (2000–2021) и в различные характерные периоды времени. Описана методика расчета эксергетического коэффициента полезного действия. Полученные результаты представлены в графическом виде. Уделено внимание вопросу приемлемости погрешности при обобщении данных об исходных потоках первичных энергоресурсов и продуктовых потоках централизованных генерирующих источников энергосистемы. Проанализирован вклад конденсационных электростанций в общий объем генерации электроэнергии, определены наиболее совершенные из них с термодинамической точки зрения. Проведен расчет их энергетических и эксергетических показателей, рассмотрены изменения, связанные с вводом Белорусской АЭС. Делается вывод о целесообразности дальнейшей реконструкции энергоисточников энергосистемы с целью снижения относительного веса природного газа в приходной части энергобаланса до 50 %. Достичь этого можно путем повышения термодинамической эффективности