Применение двигателя стирлинга с устройством отвода тепла в условиях ближнего космоса

ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ГРАВИТАЦИИ

ХАФИЗОВ Р.Г., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент КОНДРАТЬЕВ А.Е.

Целью данной работы является рассмотрение применения двигателя Стирлинга для создания искусственной гравитации на космической станции и устройства отвода тепла от охлаждаемой части установки для поддержания требуемых параметров работы установки.

Приведено описание конструкции станции, ее составных частей и способы их функционирования в заданных условиях. Рассматриваются основные принципы работы системы «энергетический блок – орбитальная станция – механизм аккумуляции – устройство отвода тепла».

Рассмотрены важные устройства и механизмы, которые позволяют накапливать и запасать энергию для нормальной работы данной системы в отсутствии подводимой энергии Солнца, а также отводить тепло в условиях открытого космоса.

Приведены основные характеристики предложенного энергетического узла и предпосылки к его применению для решения поставленной задачи.

Таким образом, рассматривается вопрос об организации бесперебойной работы данной системы для обеспечения искусственной гравитации на космической станции посредством применения механизма аккумуляции энергии и отвода тепловой энергии от охлаждаемой области энергетической установки на базе двигателя Стирлинга.

УДК 681.2.08

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ТРУБОПРОВОДОВ В ППУ ИЗОЛЯЦИИ

ЧАНЧИН К.В., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ЗИГАНШИН Ш.Г.

Диагностика трубопроводов, находящихся в эксплуатации длительное время, предполагает обнаружение коррозии. Это – одна из важнейших проблем, решение которой позволит обеспечить безаварийную эксплуатацию и увеличить срок службы трубопроводов, снизить себестоимость доставки энергоносителей потребителям. Актуальность темы заключается в том, что на данный момент диагностика дефектов трубопроводов в ППУ изоляции слабо реализована.

Система диагностики с последующим своевременным ремонтом позволяет снизить риск и возможный ущерб от аварий. Одним из методов автоматизированного контроля состояния трубопроводов является метод свободных колебаний.

Для исследования дефектов был использован программно-вычислительный комплекс Ansys, использование которого позволило получить значения характеристик собственных колебаний трубопровода в ППУ изоляции и сопоставить их с характеристиками дефектных трубопроводов. Был проведен модальный анализ бездефектного трубопровода и с разной глубиной дефекта.

Был построен бездефектный трубопровод в ППУ изоляции. Дефектные с глубиной дефекта 1 мм и 3 мм. Внутренний диаметр трубопроводов составил 250 мм, а наружный диаметр с изоляцией и слоем полиэтилена 420 мм. Были подобраны значения коэффициента Пуассона и модуля Юнга для каждого из материалов.

На основании этих данных был проведен модальный анализ и получены экспериментальные данные, которые показали различия частот дефектных и бездефектного трубопроводов.

УДК 697.921.47

ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЖИЛОГО ДОМА

ЧУМАКОВА К.Ю., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор ВАНЬКОВ Ю.В.

Целью данной работы является выбор энергоэффективного варианта вентиляции жилого дома. Проведено сравнение традиционной и геотермальной систем вентиляции жилого дома.

Геотермальная вентиляция базируется на принципе теплового насоса и предназначена для стабилизации температуры приточного воздуха в течение всего года в диапазоне 16–20 °С, что является возможным благодаря использованию подземных воздуховодов.

Основным преимуществом такой системы вентиляции является существенное снижение эксплуатационных затрат на температурную обработку приточного воздуха в летний и зимний периоды. К недостаткам подобной системы можно отнести монтажную сложность и необходимость применения более мощных вентиляторов, чтобы продавить приточный воздух через искусственно наращенную длину воздуховодной магистрали.

Рассмотрены основные принципы работы каждой из систем, а именно: приточной и вытяжной. Произведены тепловые, аэродинамические расчеты, а также запроектирован каждый вариант вентиляции.

УДК 658.264