Наукові статті кафедри авіаційних двигунів (НОВА)

Permanent URI for this collectionhttp://er.nau.edu.ua/handle/NAU/56740

Browse

Browsing Наукові статті кафедри авіаційних двигунів (НОВА) by Author "Andriyishyn, Мuhаilo"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 4 of 4
  • Thumbnail Image
    Item
    Визначення ефективності роботи газоперекачувального агрегату компресорної станції за даними її експлуатації
    (Національний авіаційний університет, 2021-04-02) Андріїшин, Михайло Петрович; Капітанчук, Костянтин Іванович; Андріїшин, Назар Михайлович; Andriyishyn, Мuhаilo; Kapitanchuk, Kostiantyn; Andriyishyn, Nazar; Капитанчук, Константин Иванович
    У статті вперше проведено аналіз ефективності роботи газоперекачувального агрегату компресорної станції за даними її експлуатації на основі розгляду газодинамічних процесів, що відбуваються в робочому колесі нагнітача в процесі переміщення природного газу вздовж нього. За робочими параметрами приводу ГПА та нагнітача визначено граничні режими та можливість роботи багатоступене-вої компресорної станції газового родовища на пізній стадії його експлуатації при низьких пластових тисках, що дасть можливість провести комплекс заходів по підбору обладнання та вибору режимів роботи ГПА. Реалізація заходів дозволяє мінімізувати негативний вплив роботи ГПА на навколишнє середовище та оптимізу-вати матеріальні та грошові затрати на транспортування природного газу. На основі представленого алгоритму розроблено методику розрахунку ефективності роботи газоперекачувального обладнання другого ступеня компресорної станції, що перекачує газ власного видобутку з групи газових родовищ на пізній стадії їх експлуатації в магістральний газопровід. В якості апробації запропонованої методики розглянуто диспетчерські дані роботи другого ступеня компресорної станції в двох варіантах: робота з одним та двома ГПА. Результати розрахунку надано у відповідних таблицях. Зроблено висновок, що не зважаючи на те, що тиск на вході є порівняно невисокий, а проточна частина нагнітача семиступінчаста, робота сил тертя та робота теплових сил в робочому колесі нагнітача є порівняно незначними у порівнянні з адіабатною роботою, яка безпосередньо використову-ється для стиснення природного газу. Конструкція та геометричні розміри, кількість лопаток для кожного ступеня нагнітача, виходячи з умов експлуатації, підібрані вдало. Індикаторний коефіцієнт корисної дії нагнітача дорівнює 71 %. Витрата паливного газу приводу нагнітача для перекачки 1000 м3 при цьому становить 17 м3. При роботі компресорної станції з двома ГПА продуктивність одного нагнітача зменшилася до 75 тис м3/год при середній продуктивності компресорної станції 150 тис м3/год. Степінь стиснення газу при цьому збільшився до ε =3,2, а показник політропи зменшився з 1,44 до 1,34. Робота сил тертя та робота теплових сил є ще меншою у порівнянні з адіабатною роботою, а індикаторний коефіцієнт корисної дії нагнітача збільшився до 85%. Отже, робота компресорної станції з двома ГПА є ефективнішою, ніж з одним. Однак витрата паливного газу приводу нагнітача для перекачки 1000 м3 при роботі компресорної станції з двома ГПА становить 23 м3 , а ефективна потужність на валу нагнітача — 3750 кВт, що значно менше номінального значення. Це свідчить про те, що ефективна робота паралельно двох нагнітачів неможлива за недостатньої продуктивності родовища природного газу. При цьому збільшується обсяг паливного газу, що призводить до збільшення викидів оксиду вуглецю в атмосферу. Тому для ефективної роботи компресорної станції в цілому, необхідно виконати реконструкцію першого ступеня з метою збільшення її продуктивності та підвищення величини робочого тиску на вході в нагнітачі другого ступеня компресорної станції.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Дослідження впливу газо-водневої суміші на газотермодинамічні параметри роботи газоперекачувального агрегату компресорної станції
    (Національний авіаційний університет, 2023-05-01) Капітанчук, Костянтин Іванович; Андріїшин, Михайло Петрович; Андріїшин, Назар Михайлович; Kapitanchuk, Kostiantyn; Andriyishyn, Мuhаilo; Andriyishyn, Nazar
    Розглянуто можливості реалізації вимог водневої стратегії ЄС (EU Hydrogen Strategy), яка передбачає широке використання водню як енергоносія для тих галузей, які не можна електрифікувати, і має за мету довести викиди вуглекислого газу промисловими об’єктами до нуля. Важливим елементом стратегії є розвиток проектів водневої енергетики в рамках підготовки до програми H2Ready, тобто впровадження комплексного підходу щодо можливості транспортування в газотранспортних та газопровідних мережах сумішей природного газу з воднем із вмістом останнього до 20%. Проведено розрахунки режимів роботи ГПА компресорної станції для різної концентрації водню газо-водневої суміші за двома незалежними методиками, що дозволило оцінити достовірність отриманих результатів та зробити відповідні висновки щодо можливості використання наявного обладнання компресорної станції для транспорту газо-водневої суміші магістральним газопроводом. Доведено, що збільшення концентрації водню в газо-водневій суміші призводить до зменшення її енергетичної цінності, але за рахунок зменшення відносної по повітрю густини суміші число Воббе практично не змінюється, тому газо-воднева суміш може бути замінником природного газу. Показано, що збільшення концентрації водню в газо-водневій суміші при її транспортуванні магістральним трубопроводом призводить до збільшення частоти обертання ротора нагнітача, що призводить до необхідності збільшення потужності приводу ГПА компресорної станції,. Отже, є необхідним проведення реконструкції компресорної станції, а саме заміна приводу з більшою потужністю або зміни конструкції проточної частини нагнітача. Зроблено висновок, що використання наявної інфраструктури ГТС України для транспортування газо-водневої суміші можливо при концентраціях водню до 4%.
  • Thumbnail Image
    Item
    Характеристики потужності хвильової електростанції з гнучкою енергопоглинальною поверхнею в умовах внутрішнього моря
    (Національний авіаційний університет, 2024-04-29) Капітанчук, Костянтин Іванович; Андріїшин, Михайло Петрович; Каріtanchuk, Kostіantyn; Andriyishyn, Мuhаilo
    Розвиток світової енергетики в останнє десятиріччя все більше орієнтується на нові, екологічно чисті технології, які базуються на відновлюваних джерелах енергії. Виробництво «зеленої електроенергії» стимулюється у багатьох країнах. Енергія морських хвиль відрізняється набагато більшою питомою потужністю, ніж енергія вітру і сонця. Середній показник потужності океанічного коливання досягає приблизно 15 кВт/м. Показник потужності тим більший, чим більшою є висота хвиль. При висоті 2 м він досягає величини у 80 кВт/м. У 2004 році науковці Національного авіаційного університету на засіданні Секції прикладних проблем НАН України презентували розробку гнучкої енергопоглинальної поверхні для хвильової електростанції, яка за принципом перетворення енергії хвиль принципово відрізнялась від існуючих та була спроможна виробляти електроенергію при будь-яких надзвичайних збуреннях поверхні моря. Розроблено методику визначення потужності модуля хвильової електростанції з енергопоглинальною поверхнею для використання в умовах закритого моря. Доказано можливість використання хвильової електростанції з такими перевагами, а саме: – значно спрощується конструкція хвильової електростанції за рахунок відсутності системи занурення при надзвичайних погодних умовах; – значно збільшуються показники міцності всіх складових систем та вузлів хвильової електростанції; – з’являється можливість використання надводних платформ, що створює умови для діагностування стану вузлів та технічного обслуговування. Проведено розрахунок змінення потужності модуля хвильової електростанції довжиною енергопоглинальної поверхні 9 м та діаметром 1 м при зменшенні амплітуди в інтервалі від а = 0,5 м до а = 0,1 м. Відзначено, що при зменшенні амплітуди хвилі від а = 0,5 м до а = 0,4 м відбувається сильне зниження потужності (у 1,5 рази).
  • Thumbnail Image
    Item
    Характеристики потужності хвильової електростанції за умови збільшення амплітуди коливання поверхні моря
    (Національний авіаційний університет, 2022-05-27) Капітанчук, Костянтин Іванович; Андріїшин, Михайло Петрович; Каріtanchuk, Kostіantyn; Andriyishyn, Мuhаilo
    Потужність хвиль Світового океану оцінюється приблизно в 10...90 млрд кВт, з яких 2,7 млрд кВт може реально бути використане людством. Світовий океан займає 75% поверхні Землі і є гігантським акумулятором енергії Сонця. Він трансформує її енергію хвиль, вітра, океанських течій. Сучасна цивілізація навчилася перетворювати ці види енергії в електрику. Сонце невичерпне джерело, тому енергія Світового океану практично необмежена.Спільними зусиллями науковців Національного авіаційного університету, Національного університету кораблебудування ім. адмірала Макарова та Інституту гідромеханіки НАН України за ініціативою НВФ «Крок-1» (м. Київ) створена, виготовлена та випробувана конструкція хвильової електростанції з гнучким енергопоглинальним елементом, яка принципово відрізняється від всіх сучасних аналогів. Розроблено методику визначення потужності модуля морської хвильової електростанції з енергопоглинальним елементом під час збільшення величини і амплітуди хвилі моря відносно розрахункового значення, яка дозволяє виконувати розрахунки таких станцій при любій комбінації геометричних параметрів для хвиль стандартної форми. В залежності від акваторії моря, сезонного впливу атмосфери, потреби споживачів електроенергії приймається рішення на визначення геометричних параметрів станції (довжина, радіус енергопоглинального елемента). Визначено, що ширина енергопоглинального елемента не впливає на величину частоти обертання установки. Під час збільшення амплітуди хвилі відносно розрахункової величини частота обертання ротора сильно зменшується. Представлено результати розрахунку змінення потужності морської станції довжиною 9 м та R/b=2 під час збільшення амплітуди коливання поверхні моря.