ISSN 2223-1560 · EISSN 2686-6757

Язык: ru

Статья: СРЕДНЕГОДОВЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ В ТЕПЛОВЫХ СЕТЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ (2024)

Читать

Читать онлайн

Цель исследования. Для населенных пунктов, расположенных в криолитозоне на территории РФ, получить значения среднегодовых температур воды в тепловых сетях централизованных систем теплоснабжения отдельно для подающей и обратной магистрали при использовании проектных температур воды в диапазоне от 95 до 150°С с учетом современных климатических данных и показателей используемых отопительных приборов.

Методы. Для достижения поставленных целей использовались методы центрального качественного регулирования нагрузки потребителя тепловой энергии, основанные на уравнении теплового баланса. Для нахождения температур в точке излома температурного графика использовались численные методы решения уравнений. Для получения уравнения зависимости среднегодовой температуры воды в подающей магистрали тепловой сети использовались методы теории приближения функций алгебраическими полиномами. Для кластеризации населенных пунктов по критерию нахождения в криолитозоне и возможности использования централизованного теплоснабжения использовались методы анализа и синтеза.
Результаты. Получены среднегодовые значения температур воды для подающей и обратной магистралей тепловых сетей при использовании графиков центрального качественного регулирования с проектными температурами от 95 до 150°С с учетом значений среднемесячных наружных температур воздуха для населенных пунктов криолитозоны Российской Федерации.
Заключение. Рекомендуемые современными нормативами значения годовых температур воды для подающей магистрали тепловых сетей могут существенно отличаться от расчетных значений, полученных с учетом проектных температур воды, климатических характеристик района проектирования, особенностей организации закрытой системы теплоснабжения с целью обеспечения нормативных температур горячего водоснабжения. Получено квадратное уравнение, позволяющее с высокой точностью рассчитать проектную годовую температуру теплоносителя для подающего трубопровода в зависимости от реализуемого в системе теплоснабжения температурного графика для населенных пунктов, расположенных на территории криолитозоны.

Ключевые фразы: ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, криолитозона, тепловые сети, качественное регулирование, температура теплоносителя

Автор (ы): Китаев Дмитрий Николаевич

Соавтор (ы): Бохан Анна Руслановна

Журнал: ИЗВЕСТИЯ ЮГО-ЗАПАДНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

Идентификаторы и классификаторы

УДК: 69. Строительство. Строительные материалы. Строительно-монтажные работы
Префикс DOI: 10.21869/2223-1560-2024-28-1-44-56
eLIBRARY ID: 65385057

Для цитирования:

КИТАЕВ Д. Н., БОХАН А. Р. СРЕДНЕГОДОВЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ В ТЕПЛОВЫХ СЕТЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ // ИЗВЕСТИЯ ЮГО-ЗАПАДНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. 2024. ТОМ 28 №1

Текстовый фрагмент статьи

Список литературы

1. Города азиатской арктики в условиях новых вызовов изменений климата и пандемии COVID-19 / А.Н. Пилясов, Н.Ю. Замятина, А.Е. Поляченко, Б.В. Никитин // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2022. №2(115). С. 114-140. DOI: 10.26110/ARCTIC.2022.115.2.007 EDN: UCWMKM
2. Оценка воздействия опасных криогенных процессов на инженерные объекты в арктике / В.И. Гребенец, Ф.Д. Юров, А.И. Кизяков, Л.И. Зотова, А.А. Маслаков, В.А. Толманов, И.Д. Стрелецкая // Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. 2022. № 3-4 (115-116). С. 87-102. DOI: 10.22204/2410-4639-2022-115-116-03-04-87-102 EDN: KXWDWP
3. Минин В.А. Характеристики источников теплоснабжения городов мурманской области // Труды Кольского научного центра РАН. 2019. Т.10. № 5-18. С. 5-19. DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.5.5-19 EDN: EPREVA
4. Биев А.А., Шпак А.В. Проблема мазутозависимости северного региона: ее особенности и возможные пути разрешения на примере мурманской области // Проблемы развития территории. 2016. №1(81). С. 65-78.
5. Влияние климатических условий на эффективность автоматического регулирования в системах централизованного теплоснабжения / Н.А. Драпалюк, М.С. Кононова, О.О. Андрияшкин, С.В. Божко // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. 2020. №1(12). С. 54-61. EDN: QOWZHK
6. Кононова М.С., Воробьева Ю.А., А Забара.В. Влияние теплозащитных характеристик тепловой сети на температурный режим системы горячего водоснабжения // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. 2020. № 4(15). С. 48-54. EDN: QJSCFD
7. Shan X., Wang P., Lu W. The reliability and availability evaluation of repairable district heating networks under changeable external conditions // Applied Energy. 2017. Т.203. Рр.686-695. DOI: 10.1016/j.apenergy.2017.06.081 DN: YIDSJA
8. Influence of the layout of functional zones of cities on the development of heat supply systems / V.N. Mel’kumov, S.N. Kuznetsov, S.G. Tul’skaya, A.A. Chuikina // Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2019. №2(42). Рр. 85-92. 10.25987/ VSTU.2019.42.2.009. DOI: 10.25987/VSTU.2019.42.2.009
9. Расчет условий совместной прокладки трубопроводов надземным способом / В.В. Григорьев, П.Е. Захаров, А.С. Кондаков, И.Г. Ларионова // Математические заметки СВФУ. 2017. Т. 24. №3. С. 78-89. DOI: 10.25587/SVFU.2018.3.10891 EDN: YUJBTD
10. Akhmetova I., Chichirova N., Derevianko O. Revisiting heat losses calculation at district heating network // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2017. Т.8. №12. Рр 694-702. EDN: XXGTRZ
11. Version of the solution of the problem of optimization of thickness of the heat-insulation layer in heat supply / N.A. Petrikeeva, D.M. Chudinov, Ye.A. Kopytina, O.A. Sotnikova // Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2018. №4(40). Рр. 40-49. EDN: YOHWFF
12. Жутаева Е.Н., Давыдова Т.Е., Дубровская Т.Н. Оптимизация затрат предприятия (на примере исследования рынка теплоснабжения) // ФЭС: Финансы. Экономика. 2017. №5. С. 29-38. EDN: ZTMVWF
13. Китаев Д.Н., Тульская С.Г., Мартыненко Г.Н. Влияние проектных среднегодовых значений температур воды в тепловой сети на стоимость изоляции // ФЭС: Финансы. Экономика. Стратегия. 2022. Т. 19. №6. С. 53-57. EDN: IEIFTH
14. Solving the multi-criteria optimization problem of heat energy transport / V. Melkumov, S. Tulskaya, A. Chuykina, V. Dubanin // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2021. Т. 1258. Рр 3-10. DOI: 10.1007/978-3-030-57450-5_1 EDN: TCHDOQ
15. Рафальская Т.А. Низкотемпературные режимы работы тепловых сетей при качественно - количественном регулировании // Новая наука: Теоретический и практический взгляд. 2016. №10(2). С. 141-143. EDN: WNEOIX
16. Воеводин А.Г. Анализ расчетов нормативных значений технологических потерь при передаче тепловой энергии по сетям систем теплоснабжения потребителей с целью снижения эксплуатационных затрат // Транспортные системы. 2016. №2. С.31-41. DOI: 10.46960/62045_2016_2_31 EDN: XBWNUF
17. Басс М.С., Середкин А.А., Батухтин С.Г. Проблемы нормирования тепловых потерь в водяных тепловых сетях и котельных // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов. XVIII Международная научно-практическая конференция / отв. ред. А. В. Шапиева. Чита, 2018. С. 57-61. EDN: YUAEVN
18. Бадах В.Ф., Кузнецова А.Д. Расчет нормативных потерь тепла через изоляцию трубопроводов тепловых сетей // Технико-технологические проблемы сервиса. 2011. №4(18). С. 60-72. EDN: PWIYEL
19. Панферов В.И., Панферов С.В. Об особенностях вывода уравнений регулирования систем централизованного теплоснабжения // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2016. Т. 16. №1. С. 21-30. DOI: 10.14529/ctcr160102 EDN: VKFFIF
20. Китаев Д.Н., Мартыненко Г.Н., Лобода А.В. Уравнения характерных значений температурных графиков // Научный журнал строительства и архитектуры. 2019. №3(55). С. 21-27. DOI: 10.25987/VSTU.2019.55.3.002 EDN: SMDDSM
21. Смородова О.В., Китаев С.В., Усеев Н.Ф. Сравнительный анализ методов регулирования теплоснабжения // Norwegian Journal of Development of the International Science. 2018. №17-1. С. 54-58. EDN: XPRKIH

Выпуск

Том 28 №1 (2024)

Кол-во страниц: 179 страниц

Другие статьи выпуска

ВИЗУАЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ МЕТОДА ОТНОШЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ (2024)

Авторы: Бобырь Максим Владимирович, Храпова Наталья Викторовна

Цель исследования. Исследование зависимости между входными и выходными характеристиками нечетко-логической системы на основе применения метода отношения площадей. Для описания указанного метода и полученных во время моделирования в табличном процессоре результатов предлагается использование средств иллюстративного представления информации - визуальное программирование.

Методы. Для изучения метода отношения площадей рассматривалась нечетко-логическая модель, содержащая две входные переменные с тремя треугольными функциями принадлежности и одну выходную переменную с пятью треугольными функциями принадлежности. Была сформирована база нечетких правил. Для определения степеней активации выходных термов применялось минимаксное правило вывода Л. Заде. Дефаззификация значений проводилась с использованием модели, в основе которой лежит метод отношения площадей.
Результаты. Рассмотрены преимущества метода отношения площадей перед традиционными моделями, которые заключаются в возможности компенсировать главный недостаток - сужение интервала дефаззификации. С помощью предлагаемого метода изучена возможность использования различных количеств переменных на входных и выходных функциях принадлежности. Результаты экспериментальных исследований показали, что комбинирование параметров позволяет создать визуальное представление характеристик между входными и выходными переменными.
Заключение. В данной статье описан метод отношения площадей, который позволяет визуализировать зависимость между входными и выходными переменными. Приведены основные результаты численного моделирования, отражающие специфику исследуемого метода. Изучение проводилось посредством визуального программирования, которое обеспечивает ряд преимуществ, таких как повышение качества программного продукта, обеспечение четкой структуризации задачи и доступность для восприятия человека.

Сохранить в закладках

МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К ХАРАКТЕРИСТИКАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ АВИАЦИОННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ (2024)

Авторы: Мамченко Марк Владиславович

Цель исследования заключается в разработке и описании методики формирования требований к характеристикам информационного обеспечения функционирования системы управления (СУ) беспилотной авиационной транспортной системы (БАТС) для обеспечения безопасности полетов.

Методы. Предлагаемая методика формирования требований к характеристикам информационного обеспечения функционирования СУ БАТС основана на методах системного анализа, когнитивном подходе и методах многокритериального анализа решений.
Результаты. Рассмотрены и описаны основные задачи, решаемые на этапе определения концепции, в том числе оценка требований к показателям функционирования, описание функциональной архитектуры и физической реализации, а также их валидация. В рамках архитектурного проектирования и анализа определен набор подсистем, присутствие которых в СУ БАТС требуется для реализации функций и соответствия функциональным требованиям, а также соответствующий набор модулей каждой подсистемы. Проанализированы преимущества и недостатки различных вариантов функциональной архитектуры подсистем СУ БАТС. На основе результатов формирования концепции и архитектурного проектирования и анализа обобщены и представлены основные и вспомогательные характеристики информационного обеспечения СУ БАТС. Показано, что для решения задачи оценки влияния характеристик информационного обеспечения на показатели функционирования технологий интеллектуальной автоматизации управления БАТС следует применять когнитивный подход и методы многокритериального анализа решений. Применение предложенной методики формирования характеристик информационного обеспечения СУ БАТС показано на примере реальной транспортной задачи.
Заключение. Предложенная методика позволяет формировать требования к информационному обеспечению СУ БАТС и его характеристикам, исходя из целевого назначения системы и ее функциональной архитектуры (в том числе к составу и структуре информационных потоков, формату представления и передачи данных, частоты предоставления информации и т.д.) для обеспечения требуемой адекватности, полноты и своевременности предоставления информации, требуемой для принятия решений.

Сохранить в закладках

АССОЦИАТИВНОЕ ПОЛЕ КАК МОДЕЛЬ МЕНТАЛЬНОЙ РЕПРЕЗЕНТАЦИИ: КОГНИТИВНЫЙ, ЭМОТИВНЫЙ И ЯЗЫКОВОЙ АСПЕКТЫ (2024)

Авторы: Степыкин Николай Иванович

Цель исследования. Моделирование ассоциативного поля с целью отражения характера предикации речевого действия, представленного соотношением стимул - реакция, а также выявления доминирующих ментальных опор.

Методы. Построение ассоциативного поля основано на данных свободного ассоциативного эксперимента, представленных в русском ассоциативном тезаурусе и словаре ассоциативных норм университета Южной Флориды. Моделирование ассоциативного поля предполагает распределение ассоциатов по характеру предикации для выделения понятийных реакций, ассоциатов-представлений, эмоционально-оценочных и операциональных реакций. Установленное соотношение типов ассоциатов позволяет выявить доминирование когнитивных, эмотивных или языковых опор при продуцировании речевого действия.
Результаты. На основе психолингвистического моделирования ассоциативных полей учитель и teacher установлены этнокультурные различия в характере предикации речевых действий: среди американских испытуемых преобладают реакции-представления, среди русских - операциональные ассоциаты. Русские испытуемые опираются в большей мере на языковые ориентиры, а американцы - на когнитивные ориентиры. Эмотивные ориентиры занимают промежуточное место, при этом в составе АП учитель эмоционально-оценочных реакций на 12 % больше, чем в составе АП teacher. Близость психологического значения слов teacher и student обусловлена пересекающимися ассоциатами school, professor, class и book. В русском ассоциативном словаре ассоциативные поля учитель и студент не имеют пересекающихся ассоциатов, что подчёркивает отсутствие для них общих смыслов.
Заключение. Проведённое исследование позволило обосновать эффективность и перспективы психолингвистической модели ментальной репрезентации. Определено, что предложенная модель выявляет характер предикации в соотношении стимул - реакция, а также превалирующие ориентиры внутреннего лексикона и признаки, на основе которых осуществляется психологическая предикация.

Сохранить в закладках

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ АКТИВНЫХ ГИБРИДНЫХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ЭВРИСТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ (2024)

Авторы: ФЕТИСОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ, Литовченко Максим Геннадьевич, Шутин Денис Владимирович

Цель исследования. Проектирование подшипников скольжения, особенно для сложнонагруженных роторных машин, является трудоемкой задачей. Внедрение в них систем управления параметрами движения ротора дополнительно повышает сложность такой процедуры. Исследование показывает разработанный подход к оптимальному проектированию активных опор роторов с использованием эвристических оптимизационных алгоритмов. Он позволяет получить сначала множество оптимальных по Парето решений, а затем определить единственную конфигурацию опорного узла, в наилучшей степени отвечающей заданным критериям.

Методы. Задача оптимального параметрического синтеза активной опоры жидкостного трения решалась с использованием ее численной модели, сопряженной с моделью движения ротора в опоре. Для поставленной задачи проектирования были сформулированы целевые функции, определены проектные переменные, и наложены необходимые ограничения. С использованием многокритериальных версий генетического алгоритма и алгоритма роя частиц проведены процедуры оптимального синтеза опорных узлов. Полученные различными методами решения сопоставлены и проанализированы на основании результатов модельных тестов.
Результаты. В ходе исследования был разработан алгоритмический и программный инструментарий решения задач оптимального параметрического синтеза активных гибридных опор жидкостного трения. Примененные целевые функции являются конфликтующими, поэтому первичным результатом решения является трехмерный фронт Парето. Протестированные эвристические алгоритмы показали качественно схожие решения, однако генетический алгоритм охватывает больший их диапазон. Конечные решения в целом удовлетворяют предъявляемым критериям, однако способы принятия конечных решений требуют дополнительной проработки.
Заключение. Исследование представляет подход к автоматизированному проектированию опор скольжения, который позволяет одновременно учитывать трибологические, динамические аспекты поведения роторно-опорной системы, а также обеспечивать готовность к использованию систем управления в опорных узлах. Протестированные эвристические алгоритмы дают сопоставимые решения оптимизационной задачи за также сопоставимое время. Дальнейшее совершенствование методики параметрического синтеза таких опор целесообразно проводить в направлениях алгоритмов принятия решений, уточнения целевых функций, а также ускорения применяемых расчетных моделей.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: ЮЗГУ
Регион: Россия, Курск
Почтовый адрес: 305040, Курская обл, г Курск, Центральный округ, ул 50 лет Октября, зд 94
Юр. адрес: 305040, Курская обл, г Курск, Центральный округ, ул 50 лет Октября, зд 94
ФИО: Емельянов Сергей Геннадьевич (РЕКТОР)
E-mail адрес: rector@swsu.ru
Контактный телефон: +7 (471) 2504820
Сайт: https://swsu.ru/

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.