https://repository.utm.md/handle/5014/28511 2026-04-20T16:59:02Z 2026-04-20T16:59:02Z POLISHCHUK, V. SHVOROV, S. KUCHERUK, P. ZABLODSKIY, М. GALCHYNSKA, Ju. ZUBOK, T. PASICHNIK, N. VALIEV, T. https://repository.utm.md/handle/5014/28897 2026-01-21T16:36:38Z 2024-01-01T00:00:00Z

Use of apple pomace for intensification of biogas production in the anaerobic digestion of cattle manure POLISHCHUK, V.; SHVOROV, S.; KUCHERUK, P.; ZABLODSKIY, М.; GALCHYNSKA, Ju.; ZUBOK, T.; PASICHNIK, N.; VALIEV, T. The goal of the work is to increase the yield of methane in biogas plants due to the joint methane fermentation of cattle manure with apple pomace. To achieve this goal, the following tasks were solved: the yield of biogas from cattle manure was determined with the addition of apple pomace to the substrate and fermentation in psychrophilic and mesophilic temperature conditions of the biogas plant. Based on the obtained experimental data of fermentation at temperatures of 22±1°C and 36±1°C of the fermenter, the biogas yield was assessed and the rational temperature regime for the operation of the biogas plant was determined. The studies were carried out on a laboratory biogas plant, consisting of a fermenter and a wet-type gasholder. A glass container with a total volume of 3 dm3 was used as a fermenter. The novelty of the chosen topic lies in the fact that the maximum methane output rate was determined under periodic loading of the fermenter, which for the psychrophilic temperature regime is 0.0033 m3/(kg DOM∙day), and in the mesophilic temperature regime mode 4 times more - 0.012 m3/(kg DOM∙day). The significance of the results lies in the fact that based on the results of the dynamics of methane output during periodic loading of the fermenter, it is possible to predict a constant methane output in industrial biogas plants that operate in a quasi-continuous mode, which will be equal to the maximum methane output during periodic loading of the fermenter.; Scopul lucrării este de a crește randamentul de metan în instalațiile de biogaz datorită fermentării metanice comune a gunoiului de grajd cu borhot de mere. Pentru a atinge acest obiectiv, au fost rezolvate următoarele sarcini: s-a determinat randamentul de biogaz din gunoiul de grajd al bovinelor cu adăugarea de marc de mere la substrat și fermentarea în condiții de temperatură psihofilă și mezofilă a instalației de biogaz. Pe baza datelor experimentale obținute privind fermentarea la temperaturi de 22±1°C și 36±1°C ale fermentatorului, a fost evaluată producția de biogaz și a fost determinat regimul rațional de temperatură pentru funcționarea instalației de biogaz. Studiile au fost efectuate pe o instalație de biogaz de laborator, compusă dintr-un fermentator și un gasgolder de tip umed. Ca fermentator a fost utilizat un recipient din sticlă cu un volum total de 3 dm3. Noutatea subiectului ales constă în faptul că rata maximă de ieșire a metanului a fost determinată la încărcarea periodică a fermentatorului, care pentru regimul de temperatură psihofilă este de 0,0033m3/(kg MOU∙zi), (MOU – materie organică uscată) iar în regimul de temperatură mezofilă de 4 ori mai mult - 0,012m3/(kg MOU∙zi). Semnificația rezultatelor constă în faptul că, pe baza rezultatelor dinamicii producției de metan în timpul încărcării periodice a fermentatorului, este posibil să se prevadă o producție constantă de metan în instalațiile industriale de biogaz care funcționează într-un mod cvasi-continuu, care va fi egală cu producția maximă de metan în timpul încărcării periodice a fermentatorului.; При переработке яблок образуется большое количество побочных продуктов, к которым относятся выжимки, вытерки, очистки, богатые питательными и биологически активными веществами, но из-за высокой влажности они не устойчивы при хранении и быстро портятся, поэтому возникает необходимость их утилизации с помощью биогазовых установок. Целью работы является повышение выхода метана на биогазовых установках за счет совместного метанового сбраживания навоза крупного рогатого скота с выжимками яблок. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: определялся выход биогаза из навоза крупного рогатого скота с добавлением к субстрату выжимок яблок и метановом сбраживании в психрофильном и мезофильном температурных режимах работы биогазовой установки. На основе полученных экспериментальных данных сбраживания при температуре 22±1°С и 36±1°С ферментера осуществлялось оценивание выхода биогаза и определялся рациональный температурный режим работы биогазовой установки. Исследования проводились на лабораторной биогазовой установке, состоящей из ферментера и газгольдера мокрого типа. В качестве ферментера использовано стеклянную емкость общим объемом 3 дм3. Выход биогаза фиксировался за поднятием цилиндра мокрого газгольдера с помощью закрепленной на нем шкалы, отградуированной в сантиметрах. Содержание метана в биогазе устанавливалось с помощью газоанализатора. Измерение объема вырабатываемого биогаза проводилось каждые сутки. Новизна выбранной темы заключаются в том, что определена максимальная скорость выхода метана при периодическом режиме загрузки ферментера, который для психрофильного температурного режима составляет 0.0033 м3/(кг СОВ∙сутки), а в мезофильном режиме – 0.012 м3/(кг СОВ∙сутки). Значимость результатов заключается в том, что на основании результатов динамики выхода метана при периодическом режиме загрузки ферментера можно спрогнозировать постоянный выход метана в промышленных биогазовых установках, работающих в квазинепрерывном режиме, который будет равен максимальному выходу метана при периодической загрузке ферментера.

2024-01-01T00:00:00Z SHAPOSHNIKOV, V.V. BUTUZOV, V.A. KOCHARYAN, E.V. BATKO, D.N. SHELEST, N.A. https://repository.utm.md/handle/5014/28896 2026-01-21T16:36:51Z 2024-01-01T00:00:00Z

Study of steam turbine unit operation using natural gas combustion in pure oxygen to ensure decarbonisation through gas path modernization (using the example of a TGM-94 (EP-500/140) steam boiler) SHAPOSHNIKOV, V.V.; BUTUZOV, V.A.; KOCHARYAN, E.V.; BATKO, D.N.; SHELEST, N.A. The research is aimed at substantiating the technical use of natural gas combustion in an environment with a high oxygen content and, in the long-run objective - in pure oxygen in a steam turbine power unit. To achieve this aim, the following problems were solved: the development of a mathematical model of a steam turbine power unit for operation when burning natural gas in pure oxygen, a numerical study of the power unit operation when replacing air with oxygen from 0 to 100%, and an assessment of the efficiency of the equipment in these modes. The most important result is an increase in the efficiency of the steam turbine power unit when switching to burning natural gas in an environment with a high oxygen content. The significance of the results obtained is to ensure the efficiency of CO2 capture from flue gases without a complete reconstruction of the facility. The object of the study was the Krasnodar Thermal Power Plant. In the study, the previously verified mathematical model of the power unit was modified. The model was created using the Boiler Designer software product. The mathematical model was modified by zeroing air leaks into the boiler gas path, replacing the regenerative air heater with a tubular one, and bypassing the air heater along the flue gases when operating on an oxygen-air mixture. The maximum increase in the boiler unit efficiency is 0.6% and is in the range of air substitution with oxygen from 40 to 60%.; Cercetarea are ca scop fundamentarea utilizării tehnice a arderii gazelor naturale într-un mediu cu conținut ridicat de oxigen; și în obiectiv pe termen lung - în oxigen pur într-o unitate de putere cu turbină cu abur. Pentru a atinge acest scop, au fost rezolvate următoarele probleme: dezvoltarea unui model matematic al unei unități de putere cu turbină cu abur pentru funcționarea la arderea gazelor naturale în oxigen pur, un studiu numeric al funcționării unității de putere la înlocuirea aerului cu oxigen de la 0 la 100% , și o evaluare a eficienței echipamentului în aceste moduri. Cel mai important rezultat este o creștere a eficienței unității de putere a turbinei cu abur la trecerea la arderea gazelor naturale într-un mediu cu conținut ridicat de oxigen. Semnificația rezultatelor obținute este asigurarea eficienței captării CO2 din gazele de ardere fără o reconstrucție completă a instalației. Obiectul studiului a fost Centrala Termoelectrică Krasnodar. În studiu, modelul matematic verificat anterior al unității de putere a fost modificat. Modelul a fost creat folosind produsul software Boiler Designer. Modelul matematic a fost modificat prin reducerea la zero a scurgerilor de aer în calea gazului cazanului, înlocuirea încălzitorului de aer regenerativ cu unul tubular și ocolirea încălzitorului de aer de-a lungul gazelor de ardere atunci când funcționează cu un amestec de oxigen-aer. Creșterea maximă a randamentului unității cazanului este de 0,6% și se află în intervalul de înlocuire a aerului cu oxigen de la 40 la 60%.; Целью работы является обоснование возможности технической реализации сжигания природного газа в среде с повышенным содержанием кислорода, а в пределе – в чистом кислороде на паротурбинном энергоблоке. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: разработка математической модели паротурбинного энергоблока для работы при сжигании природного газа в чистом кислороде, численное исследование работы энергоблока при замещении воздуха кислородом от 0 до 100%, оценка эффективности работы оборудования в этих режимах. Наиболее важным результатом является подтверждение повышения эффективности работы паротурбинного энергоблока при переходе на сжигание природного газа в среде с повышенным содержанием кислорода. Значимость полученных результатов состоит в обеспечении эффективности улавливания CO2 из дымовых газов без полной реконструкции объекта. Объектом исследования выбрана Краснодарская ТЭЦ. В этом исследовании была доработана ранее верифицированная математическая модель энергоблока. Создание модели проводилось с использованием программного продукта Boiler Designer. Математическая модель была доработана путем обнуления присосов воздуха в газовый тракт котла, заменой регенеративного воздухоподогревателя на трубчатый и обвода воздухоподогревателя по дымовым газам при работе на смеси кислорода с воздухом. Максимальный прирост КПД котлоагрегата составляет 0.6% и находится он в диапазоне доли замещения воздуха кислородом от 40 до 60%. Снижение составляет 3.4 г ут. / кВт*ч по сравнению с работой энергоблока на чистом воздухе. Сам по себе переход на кислородное сжигание природного газа не приводит к снижению массового расхода выбрасываемого CO2. Однако, из-за существенного снижения количества азота в составе дымовых газов концентрация углекислого газа в них возрастает с 9.1 до 33.1% объемных и с 14.6 до 54.3% массовых.

2024-01-01T00:00:00Z BASMANOV, V.G. KHOLMANSKIKH, V.M. SUNTSOV, K.A. https://repository.utm.md/handle/5014/28895 2026-01-21T16:37:08Z 2024-01-01T00:00:00Z

Studies of reliability of power supply of the enterprise from the electric power system and autonomous loaded generators based on Markov processes BASMANOV, V.G.; KHOLMANSKIKH, V.M.; SUNTSOV, K.A. The purpose of this work is to substantiate the use of probabilistic components of the availability factor of the power supply system (PSS) of the enterprise consisting of a electric power system and autonomous loaded generators, to calculate overpayments for electricity. To achieve this purpose, operation of the PSS during the last 5 years was studied. The PSS was considered as a restored system which has spinning reserve. The process of the PSS functioning was represented by a simple nonbranching graph with one repair team and described by systems of differential and algebraic equations. The solution of the latter allowed calculating the probability components of the PSS availability factor. The operating time of the PSS in a calendar year was calculated with a different number of serviceable generators. The method for calculating overpayment for electricity was proposed. The most significant result is the justification of the use of probability components of the PSS availability factor for as-sessing overpayment for electricity. The significance of the obtained results lies in the fact that the proposed formula for overpayment for electricity allows to estimate overpayment, identify main causes and recommend measures to reduce it. The reliability of the results is confirmed by the example of calculating overpayment for electricity for a real enterprise. The newly obtained indicators of generator reliability can be used in the analysis of overpayment by other enterprises, which have similar generators.; Scopul lucrării este de a fundamenta utilizarea componentelor probabilistice ale factorului de disponibilitate a sistemului de alimentare cu energie (PSS) al întreprinderii constând dintr-un sistem de energie electrică și generatoare autonome încărcate, pentru a calcula supraplățile pentru energie electrică. Pentru a atinge acest scop, a fost studiată funcționarea PSS în ultimii 5 ani. PSS a fost considerat un sistem restaurat care are rezervă de rotație. Procesul de funcționare a PSS a fost reprezentat printr-un grafic simplu non-ramificat cu o singură echipă de reparații și descris prin sisteme de ecuații diferențiale și algebrice. Soluția acestuia din urmă a permis calcularea componentelor de probabilitate ale factorului de disponibilitate PSS. Timpul de funcționare al PSS într-un an calendaristic a fost calculat cu un număr diferit de generatoare deservite. A fost propusă metoda de calcul a supraplatei pentru energie electrică. Rezultatul cel mai semnificativ este justificarea utilizării componentelor de probabilitate ale factorului de disponibilitate PSS pentru evaluarea plății în exces pentru energie electrică. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că formula propusă pentru supraplata energiei electrice permite estimarea supraplatei, identificarea principalelor cauze și recomandarea măsurilor de reducere a acesteia. Fiabilitatea rezultatelor este confirmată de exemplul calculării supra-plății pentru energie electrică pentru o întreprindere reală. Indicatorii nou obținuți ai fiabilității generatorului pot fi utilizați în analiza plăților în exces de către alte întreprinderi care au generatoare similare.; Целью данной работы является обоснование использования для расчёта переплаты за электроэнергию вероятностных составляющих коэффициента готовности системы электроснабжения (СЭС) предприятия, имеющей несколько источников электроэнергии, в качестве которых выступают электроэнергетическая система и автономные нагруженные генераторы. Для достижения поставленной цели исследовались статистические данные об отказах и восстановлениях генераторов Упрощенная СЭС рас-сматривалась как восстанавливаемая система. Потоки отказов и восстановлений её элементов являлись простейшими пуассоновскими. Расчет критериев Вилькоксона подтвердил однородность статистического материала как по отказам, так и по восстановлениям генераторов, что позволило объединить статистические данные в две отдельные выборки по отказам и восстановлениям, и рассчитать показатели надежности генератора (интенсивности отказов и восстановлений). Математические модели отказов и восстановлений генераторов имеют экспоненциальный характер, что подтверждено расчетом критерия Колмогорова. Процесс функционирования СЭС изображался простым ветвящимся графом и описывался системами дифференциальных и алгебраических уравнений. Решение последних позволило рассчитать вероятностные составляющие коэффициента готовности СЭС для установившегося режима эксплуатации. Выполнен анализ физических, математических различий между статистическими и вероятностными значениями коэффициентов готовности. Рассчитано время работы СЭС в календарном году при разном количестве исправных генераторов. Предложен способ расчета переплаты за электроэнергию. Наиболее существенным результатом является обоснование использования для оценки переплаты за электроэнергию вероятностных составляющих коэффициента готовности упрощенной СЭС. Значимость полученных результатов состоит в том, что предлагаемая формула переплаты за электроэнергию позволяет оценить переплату в зависимости от надежности генераторов, выявить главные причины и рекомендовать мероприятия по её снижению. Достоверность результатов подтверждена на примере расчета переплаты за электроэнергию для реального предприятия. Вновь полученные показатели надежности генераторов могут быть использованы при анализе переплаты другими предприятиями с аналогичными генераторами.

2024-01-01T00:00:00Z SHEVCHENKO, V.V. MINKO, A.N. STOYCHEV, V.T. https://repository.utm.md/handle/5014/28894 2026-01-21T16:37:23Z 2024-01-01T00:00:00Z

Proposals for the multiparametric design application in electrical mechanical engineering SHEVCHENKO, V.V.; MINKO, A.N.; STOYCHEV, V.T. The aim of the work is to obtain practical results for the electrical machines multiparametric design application, to conduct a comparative analysis of the parametric and multiparametric design results of a turbogenerator and its elements when the load changes; to confirm the prospects the multiparametric design application. Currently, it is possible to use mathematical models when designing, and use parametric synthesis to optimize one specific parameter, which in certain cases turns out to be sufficient. The peculiarity of electric machines calculation and design is the necessity of simultaneous checking of all interrelated parameters (mechanical, electromagnetic, thermal) with any changes. The structure design with simultaneous control of several variables cannot be performed using one stage of parametric design; additional calculations are necessary. In this case, multi-parameter design is necessary, but it requires longer preparation for design work and higher qualifications of personnel. Therefore, it is necessary to understand in which cases it is advisable to switch from parametric to multiparametric design. The work goal set is achieved by comparing the results of a turbogenerator, stator core and busbar designing using parametric and multiparametric design. The most important is to obtain the results of comparison of a complex electromechanical system parametric and multiparametric design (turbogenerator, its individual unit and element), including when the parameters of various physical processes change, performing a comparison of the obtained results, confirming the feasibility of carrying out multiparametric design. The significance of the obtained results is that practical examples of the multiparameter modeling use are shown. Using multiparametric design, not only a busbar refined form with increased repair and operational reliability was obtained, but the proposed solution economic advantages were also indicated.; Scopul lucrării este de a obține rezultate practice ale utilizării proiectării multiparametrice pentru mașini electrice, de a efectua o analiză comparativă a rezultatelor proiectării parametrice și multiparametrice ale unui turbogenerator și ale elementelor sale individuale atunci când sarcina se modifică, care este însoțită de o modificare. în factori electromagnetici, termici și mecanici; pentru a confirma perspectivele și a determina limitele recomandării de utilizare a proiectării multiparametrice pentru mașini electrice. Prin urmare, este necesar să înțelegem în ce cazuri este recomandabil să treceți de la proiectarea parametrică la proiectarea multiparametrică. Scopul stabilit în lucrare este atins prin crearea de modele pentru sarcini de complexitate diferită (proiectarea unui turbogenerator, a unui miez de stator și a barei colectoare) folosind capabilitățile de proiectare parametrică și multiparametrică cu compararea ulterioară a rezultatelor obținute. Cel mai important lucru este obținerea rezultatelor comparației dintre proiectarea parametrică și multiparametrică compararea unui sistem electromecanic complex (turbogenerator, unitatea și elementul său individual), compararea rezultatelor obținute, confirmarea fezabilității realizării proiectării multiparametrice. Semnificația rezultatelor obținute este că sunt prezentate exemple practice de creare a unor modele multi-parametrice ale unui turbogenerator, miez de stator și un element separat (bară transportoare de curent). Folosind proiectarea multiparametrică, s-a obținut nu numai o formă rafinată a barei colectoare cu reparații și fiabilitate operațională sporite, ci au fost indicate și avantajele economice ale soluției propuse.; Целью работы является получение практических результатов использования мультипараметрического проектирования для электрических машин, проведение сравнительного анализа результатов параметрического и мультипараметрического проектирования турбогенератора и его отдельных элементов при изменении нагрузки, что сопровождается изменением электромагнитных, тепловых и механических факторов; подтверждение перспективности и определение границ рекомендации использования мультипараметрического проектирования для электрических машин. Современное компьютерное обеспечение и разработанные программы сделали возможным на этапе проектирования создавать и использовать существующие математические модели, параметрический синтез для оптимизации одного конкретного параметра, что, в определённых случаях, является достаточным. Но особенностью расчета и проектирования электрических машин является необходимость одновременной проверки всех взаимосвязанных показателей (механических, электромагнитных и тепловых) при любых конструктивных изменениях. Проектирование будущей конструкции с изменениями и одновременным контролем нескольких переменных (регулируемых или нерегулируемых) не удается выполнить, используя один этап параметрического проектирования; необходимы дополнительные расчеты. В таком случае можно рекомендовать мультипараметрическое проектирование, что требует более длительной подготовки к проведению проектных работ, более мощного компьютерного обеспечения и более высокого уровня персонала. Поэтому необходимо понимать в каких случаях целесообразен переход от параметрического к мультипараметрическому проектированию. Поставленная в работе цель достигается созданием моделей для задач разной сложности (проектирование турбогенератора, сердечника статора и токопроводящей шины) с использованием возможностей параметрического и мультипараметрического проектирования с последующим сравнением полученных результатов. Наиболее важным является получение результатов сравнения параметрического и мультипараметрического проектирования сложной электромеханической системы (турбогенератора, его отдельного узла и элемента) в том числе, когда изменяются параметры различных физических процессов, выполнение сравнения полученных результатов, подтверждение целесообразности проведения именно мультипараметрического проектирования. Значимость полученных результатов состоит в том, что показаны практические примеры создания мультипараметрических моделей турбогенератора, сердечника статора и отдельного элемента (токопроводящей шины). С использованием мультипараметрического проектирования получена не только уточненная форма токоведущей шины с повышенной ремонтно-эксплуатационной надежностью, но указаны экономические преимущества предлагаемого решения.

2024-01-01T00:00:00Z