Том 31, № 3 (2023)

Рассматриваются особенности образования и способы предотвращения конденсата в дымоходе многоквартирного малоэтажного дома с индивидуальной децентрализованной системой теплоснабжения. Разработана математическая модель технологического процесса удаления дымовых газов от газовых котлов в коллективном дымоходе многоквартирного дома, рассматриваемого в качестве многомерного объекта с распределенными параметрами, под которым понимается совокупность теплофизических процессов, протекающих при удалении продуктов сгорания. Выполнено численное моделирование процессов в коллективном дымоходе на примере трехэтажного многоквартирного дома с установленными в каждой квартире газовыми котлами. Предложена методика поэтапного проведения экспериментов. На первом этапе получены зависимости распределения температурного поля внутри дымохода при нестационарной работе котлов и изменяющейся температуре окружающей среды. Подтверждено экспериментально явление возникновения конденсата, а также выявлены наиболее характерные участки, подверженные его возникновению. При проведении второго этапа исследований установлено, что предотвратить образование конденсата возможно путем установки греющего кабеля на участках чердака и оголовка дымохода. Показано, что применяемые греющие устройства оказывают влияние на температуру соседних участков дымохода. Выявленная нестационарность учтена межканальными связями через объект в структурной схеме. Доказано, что применительно к решению задачи удаления продуктов сгорания из дымохода объект с распределенными параметрами может быть представлен моделью с сосредоточенными параметрами, для которой синтезирована структура и найдены собственные операторы и операторы межканальных связей в форме передаточных функций с переменными параметрами. Полученная модель проблемно ориентирована на создание двумерной системы автоматического управления температурой на внутренней поверхности дымохода с целью предотвращения образования конденсата в трубе.

Рассмотрена задача позиционного управления рабочими воротами судоходного шлюза как многомерным объектом управления с сосредоточенными параметрами. Приведена общая постановка задачи, включающая требования к конечному и промежуточным состояниям. При решении задачи предлагается использовать продукционную модель регулятора в виде системы правил. Численный метод решения задачи базируется на представлении алгоритма управления в виде априори не фиксируемой и переменной во времени системы правил, определяемых в ходе процесса управления. Представленные результаты численного моделирования подтверждают эффективность предлагаемого метода определения позиционного управления объектами такого вида.

Рассматривается методика и шаблон проектирования комплекса структурно, функционально, информационно и метрологически совместимых программных модулей, реализующих алгоритмы вычисления оценок спектральной плотности мощности (СПМ) на основе бинарно-знакового аналого-стохастического квантования с пониженной мультипликативной сложностью. Алгоритмическое обеспечение позволяет вычислять оценки СПМ методом усредненных модифицированных периодограмм и коррелограммным методом с использованием временных корреляционных окон на основе дискретно-временного представления бинарно-знакового аналого-стохастического квантования. Данный подход позволил вычислить операции интегрирования аналитически. Это исключает методическую погрешность, вызванную выполнением этих операций в цифровом виде. Кроме того, операции умножения вырождаются в процедуры, которые в основном требуют выполнения арифметических операций суммирования и вычитания значений интегральных преобразований весовых оконных функций, что существенно снижает трудоемкость оценивания СПМ.

Представлены результаты экспериментов, направленных на определение пробивного напряжения жидкостей, содержащих углеродные нанотрубки и другие микровключения, которые были диспергированы в минеральном изоляционном масле, используемом в электрических трансформаторах. Жидкость получали различными способами с обязательным использованием ультразвукового диспергатора. Электрическая прочность наномасла на основе углеродных нанотрубок оказалась значительно меньше электрической прочности наномасла на основе нанооксидов цинка и титана. При малых концентрациях значения электрической прочности примерно соответствуют значениям электрической прочности чистой жидкости, однако с ростом концентрации электрическая прочность всех наножидкостей уменьшается. Показано, что технология приготовления наножидкости оказывает сильное влияние на ее напряжение пробоя.

Поставлена задача определения величины смещения центра магнитной системы электромагнитного подшипника относительно оси вращения, при которой при равных токах в противоположных электромагнитах сила веса, приходящаяся на одну ось подшипника, будет полностью скомпенсирована. Для достижения поставленной задачи рассмотрены уравнения движения ротора в поле электромагнитов. Показано, что необходимая величина смещения центра магнитной системы определяется из алгебраического уравнения четвертого порядка. Применено аналитическое решение Декарта – Эйлера этого уравнения. Найдены аналитические выражения, позволяющие определить рациональную величину смещения центра магнитной системы относительно оси вращения по известным параметрам электромагнитного подшипника. Проведено исследование устойчивости трехконтурной системы управления электромагнитного подшипника при смещении центра магнитной системы относительно оси вращения. Доказано, что смещение центра магнитной системы на расчетную величину не влияет на устойчивость системы управления электромагнитным подшипником при настройках регуляторов, выбранных для центрального положения ротора.