ВЕСТНИК КАЗАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

АКТУАЛЬНОСТЬ. Динамика потребления электрической энергии давно используется в качестве индикатора экономической активности. На его основе традиционно проводится сравнительный анализ между странами, а на уровне государств - между регионами. В Российской Федерации данные по потреблению электрической энергии также являются важным показателем социально-экономического развития территорий, и используются для межрегиональных сопоставлений. Однако на межмуниципальном уровне, внутри конкретного субъекта РФ, такие сравнения не проводятся. В рейтингах социально-экономического развития муниципальных образований, которые разрабатывают практически в каждом регионе, как правило, также не учитывается такой универсальный индикатор, как электропотребление. Между тем, ввиду неоднородности территориального развития внутри субъектов РФ, разности потенциалов его административных единиц, размещения производительных сил и точек роста экономики, разработка индикативной системы для проведения сравнительного анализа муниципальных образований на основе их электропотребления представляется актуальной задачей.

ЦЕЛЬ. В настоящей работе озвучены предварительные результаты исследования, направленного на разработку индикативной системы оценки экономического развития муниципальных образований субъекта РФ на основе электропотребления (на примере Республики Татарстан).

МЕТОДЫ. В работе приведен краткий обзор литературы и применявшихся подходов к использованию электропотребления муниципальных образований для аналитики различных направлений. Предложены варианты применения такого индикатора для анализа экономического развития, а также описаны перспективы построения индикативной системы оценки экономического развития муниципальных образований субъекта РФ на основе электропотребления (на примере Республики Татарстан).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенная работа доказывает перспективность разработки индикативной системы оценки экономического развития муниципальных образований субъекта РФ на основе электропотребления. Такая система может оказаться эффективным инструментом как для учета в текущей деятельности органами власти муниципального и регионального уровней, в том числе при построении рейтингов социально-экономического развития муниципальных образований субъекта РФ. Так и подойдет для коррекции действующих или разработки перспективных программ социально-экономического развития на муниципальном или межмуниципальном уровне.

Актуальность исследования определения стоимости продукции в судостроении обусловлена не только необходимостью повышения понятности и прозрачности в исчислении цен на продукцию судостроительной промышленности, но и в потребности учитывать, как интересы заказчика и исполнителя, так и интересы самого рынка. В статье рассмотрены основные парадигмы, присущие ценообразованию в судостроении и определены базовые постулаты, которые необходимо учитывать для оптимального функционирования экономики судостроительной промышленности. Особое внимание уделено роли прибыли, которая является одним из компонентов инвестиционной привлекательности предприятия. Рассмотрены отличительные черты данного машиностроения с учетом российских особенностей и оказываемого санкционного давления на данную отрасль. Обозначены основные направления развития судостроения. Проанализированы некоторые нормативно правовые акты, действующие в настоящее время и регламентирующие процесс ценообразования на продукцию отрасли судостроения. Выявлены коллизии, которые могут приводить к конфликту интересов исполнителя и заказчика. Обозначены вызовы, с которыми в настоящее время сталкивается исполнитель и предложены варианты решения данных проблем. Сформулирован принцип ценообразования на продукцию судостроения - всемерный учет интересов и рисков заказчика и исполнителя. Разработаны методические положения по определению прибыли судостроительного предприятия, внедрение которых позволит повысить производительность труда и эффективность процесса ценообразования, обеспечить достижение цели по наращиванию конкурентоспособности продукции судостроения как на внутреннем, так и на мировом рынках.

АКТУАЛЬНОСТЬ. В современной национальной инновационной системе основными источниками знаний становятся научно-исследовательские университеты, которые берут на себя функции отраслевых научных институтов по разработке, доведению и внедрению технологий на производственных предприятиях. Отсюда уровень взаимодействия в рамках инновационного процесса между университетами и предприятиями должен усиливаться и быть ориентирован на формирование коллаборации с целью объединения ресурсов и распределения рисков. Это требует совершенствования системы управления трансфером технологий и разработки механизма выбора наилучшей структуры управления инновациями, нацеленной на извлечение прибыли от совместной инновационной деятельности и снижения рисков ее осуществления.

ЦЕЛЬ. Исследование проблемы выбора наилучшей организационной структуры управления инновационной деятельностью университета для коллаборации с производственным предприятием в зависимости от его места в научно-производственной цепочке, организационной формы управления и стадии развития отрасли.

МЕТОДЫ. Статистический анализ патентной активности. Иерархические методы многомерной классификации и кластеризации структур управления.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложен механизм выбора структурной единицы управления инновационной деятельностью в зависимости от вида индустриального партнера университета, в основе которого лежит построение дерева решений и алгоритм классификации предприятий по структурным единицам управления инновационной деятельностью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Постепенное исчерпание задела в виде полезных моделей и изобретений в условиях ограниченного доступа к мировым технологиям в скором времени может привести к значительному спаду количества получаемых промышленных образцов и по сути остановки инновационных процессов в промышленности. Чтобы не допустить данных негативных явлений, университеты должны стать ключевым звеном в цепочке производства и коммерциализации новых знаний. Предложенный механизм выбора эффективных организационных форм управления инновационной деятельностью университетом при коллаборации с производствами позволит сформировать единый инновационный цикл и снизить риски инновационной деятельности.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Развитие городского теплоснабжения идет по пути интеграции рыночных принципов ведения теплового хозяйства, что приводит к изменению структуры тепловых источников и схем теплоснабжения потребителей. Во многом данный процесс определяют преимущества и недостатки организации централизованных и индивидуальных систем теплоснабжения. В данных условиях необходимы новые организационно-экономические модели и механизмы ведения теплового хозяйства, позволяющие не допустить рост стоимости тепловой энергии для потребителей и повысить эффективность системы городского теплоснабжения на основе развития конкуренции между тепловыми источниками.

ЦЕЛЬ. Разработка организационно-экономических моделей и механизмов повышения эффективности теплоснабжения городских потребителей в условиях внедрения рыночных принципов ведения теплового хозяйства.

МЕТОДЫ. Статистический анализ структуры тепловых источников и организации систем теплоснабжения г. Москвы. Методы структурно-функционального и экономико-математического моделирования ценообразования в системах теплоснабжения.

РЕЗУЛЬТАТЫ. На основе анализа статистических данных для Московского региона выявлены закономерности в изменении структуры тепловых источников и в развитии системы теплоснабжения. В качестве перспективного развития централизованного теплоснабжения рассмотрен организационно-экономический механизм единой теплоснабжающей организации. Для данного механизма составлена экономико-математическая модель управления предельным ценообразованием, позволяющая снизить верхнюю границу цены, получаемую по методу альтернативной котельной. Для усиления конкуренции между тепловыми источниками с целью снижения стоимости на тепловую энергию ниже предельного уровня рассмотрен механизм организации единого закупщика. Показано, что данный механизм обладает существенным потенциалом снижения стоимости тепловой энергии. Предложена модель, позволяющая уточнить выбор схемы городского теплоснабжения на основе определения наилучшего сочетания централизованной и распределенной схемы теплоснабжения, учитывающая особенности функционирования ТЭЦ в рыночных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенные организационно-экономические модели и механизмы управления развитием системы городского теплоснабжения отличаются комплексным подходом к оценке преимуществ централизованного и индивидуального подхода к организации теплоснабжения и позволяют повысить эффективность управления городским теплоснабжением при внедрении рыночных механизмов ценообразования. Практическая ценность результатов представляет их возможное использование органами государственного и муниципального управления при планировании реструктуризации городского теплового хозяйства и внедрения рыночных механизмов регулирования систем теплоснабжения.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Статья посвящена рассмотрению вопроса о создании энергетической установки на базе двигателя Стирлинга, способной работать в условиях ближнего космоса от энергии солнечного теплового потока, для создания искусственной гравитации на орбитальной станции. ЦЕЛЬЮ исследования использование двигателя Стирлинга позволяет эффективно преобразовывать тепловую энергию в механическую для обеспечения работы системы создания искусственной гравитации.

МЕТОДЫ. Рассмотрены различные варианты энергоснабжения двигателя Стирлинга в условия ближнего космоса, предложена оригинальная конструкция блока двигателей Стирлинга, адаптированная для создания искусственной гравитации обитаемой орбитальной станции.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В качестве энергетической машины для создания искусственной гравитации на ОС разработана оригинальная конструкция привода подвижной части ОС.

АКТУАЛЬНОСТЬ. В работе приведены результаты исследования криволинейного канала с наличием кольцевых турбулизаторов. ЦЕЛЬЮ исследования является обоснование интенсификации процесса теплообмена в каналах энергетических установок и анализ потенциального применения таких каналов в мобильных системах подогрева воды для двигателей тепловозов.

МЕТОДЫ. В работе подробно рассмотрено моделирование процессов гидродинамики и теплообмена с использованием одного из программных комплексов инженерного анализа. Выполненный анализ позволяет определить различные теплогидравлические характеристики и критериальные зависимости, а также обосновать геометрические параметры турбулизаторов каналов.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Получены зависимости коэффициента гидравлического сопротивления и числа Нуссельта от числа Рейнольдса, что позволяет проектировать системы подогрева для различных режимов работы и производительности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Определены основные геометрические характеристики, значительно влияющие на интенсивность теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами: наружный и внутренний диаметр кольца, расстояние между кольцами, радиус накатки.

АКТУАЛЬНОСТЬ заключается в необходимости утилизации горючих отходов нефтепереработки, а также других технологических газов, получение которых сопровождает процессы добычи и переработки различного органического сырья, металлургического, коксохимического производства.

ЦЕЛЬ. Целью работы является оценка эффективности газоперекачивающего агрегата, предназначенного для транспортировки альтернативного топлива. ЗАДАЧИ. Рассмотреть основные способы применения альтернативных газов. Провести оценку эффективности газоперекачивающего агрегата с газотурбинным приводом (ГПА с ГТУ), предназначенного для транспортировки альтернативного топлива. Разработать технологическую схему использования альтернативного топлива на компрессорной станции.

МЕТОДЫ. При решении поставленных задач использовались зависимости для определения основных свойств и параметров газа по нагнетателю, а также показателей эффективности работы ГПА с ГТУ.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассмотрена возможность применения альтернативного топлива путем использования его в ГПА с ГТУ. В результате оценки эффективности ГПА получено значение КПД, которое достигает 31%. Разработана технологическая схема использования альтернативного топлива на компрессорной станции, которая включает в себя 3 газоперекачивающих агрегата типа ГПА-16 “Волга” с газотурбинным приводом мощностью 18 МВт, один из которых является резервным. ЗАКЛЮЧЕНИЕ . В статье исследована возможность применения альтернативного топлива на компрессорных станциях путем использования его в газоперекачивающих агрегатах с газотурбинным приводом. Результаты исследований показали, что полученные значения показателей эффективности сопоставимы с данными для природного газа, и рассмотренное альтернативное топливо может применяться как основное или резервное топливо при транспортировке по газопроводам.

ЦЕЛЬ. Ячеистый бетон нашел применение в строительстве как материал, имеющий малый вес, низкую теплопроводность и высокую огнестойкость. В настоящее время существуют различные виды ячеистых бетонов и композитов на их основе. Современные исследования сосредоточены на изучении свойств ячеистых бетонов и композитов, а также факторов, влияющих на эти свойства. Ряд исследований касается разработки способов производства композитных ячеистых бетонов. Целью данной статьи является проведение подробного обзора научной литературы, посвященной анализу свойств высокопористых ячеистых бетонов и способам их производства.

МЕТОДЫ. Для проведения обзора использовалась как отечественная, так и зарубежная научная литература.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведен обзор способов производства ячеистых бетонов, а именно способов формирования пористой структуры и способов отверждения бетона. Выявлено, что наиболее простым способом формирования пористой структуры является вспенивание с добавлением пенообразователя. Количество и тип пенообразователя оказывает влияние на конечную структуру ячеистого бетона и, следовательно, определяет его свойства. Среди способов отверждения ячеистых бетонов наиболее эффективным является способ автоклавирования, при котором достигается высокая прочность на сжатие. Обзор работ, посвященных исследованию свойств ячеистых бетонов, показал, что основные характеристики, такие как прочность и теплопроводность, зависят от пористости бетона, его плотности и размера пор. Перечисленные характеристики, в свою очередь, определяются количеством и типом пенообразователя или газообразующих химикатов. Обзор современных композитных материалов на основе ячеистых бетонов позволяет сделать вывод, что добавление микрокремнезема, летучей золы или микросфер способствует улучшению прочностных и теплоизоляционных свойств композитов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведен широкий обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященной способам производства ячеистых бетонов, анализу их свойств и разработке композитных строительных материалов на основе пенобетонов. Выявлены основные факторы, влияющие на характеристики ячеистых бетонов и композитов на их основе

Цель. Одним из основных требований к следящим электроприводам является обеспечение высокой точности воспроизведения произвольного входного сигнала. В условиях влияния параметрических и координатных возмущений удовлетворение данного требования может быть достигнуто за счет применения адаптивного управления. При синтезе адаптивных управляющих алгоритмов следящих электроприводов широкое применение находит беспоисковый градиентный метод, обеспечивающий экстремум выбранного показателя качества функционирования электропривода. Для построения адаптивных систем управления данного типа необходимо вычислять уравнения чувствительности, как правило, высокого порядка. Актуальность настоящего исследования обусловлена тем, что практическая реализация уравнений чувствительности высокого порядка возможна только в форме цифровых моделей. Цифровые модели, в свою очередь, позволяют получить соответствующее программное обеспечение, на основе которого разрабатываются цифровые алгоритмы адаптивного управления следящих электроприводов на базе микропроцессорной техники. Таким образом, задача формирования и исследования цифровых моделей чувствительности при синтезе градиентных алгоритмов управления следящих электроприводов является важной и актуальной.

Методы. При решении задачи исследования применялись методы теории чувствительности, векторно-матричные уравнения в форме пространств состояний, методы дискретных преобразований и моделирования уравнений состояния и выхода цифровых моделей чувствительности в программной среде MatLab.

Результаты. В работе решается задача анализа цифровых моделей чувствительности следящего электропривода, полученных с помощью различных методов дискретной аппроксимации. На основании рассмотренных методов экстраполяции нулевого и первого порядка, инвариантной импульсной характеристики и билинейного преобразования (Тастина) показано, что наименьшую погрешность в переходном и установившемся режимах обеспечивает метод билинейного преобразования, реализуемый в программной среде MatLab с помощью функции bilinear. При этом высокая точность билинейного преобразования в динамическом режиме достигается при дискретизации с запасом по частоте, что позволяет, помимо прочего, избежать эффекта наложения спектров при дискретной аппроксимации и снизить минимальное значение шума АЦП за счет распределения шума квантования по более широкой полосе частот. Полученная в форме пространства состояний цифровая модель чувствительности следящего электропривода может быть использована при формировании беспоискового градиентного алгоритма управления и реализована на базе микропроцессорной техники.

Заключение. Исследование аналоговой и цифровых моделей чувствительности в программной среде MatLab показало высокую степень совпадения результатов моделирования аналоговой модели и цифровой модели, полученной на основе билинейного преобразования. Необходимым условием при дискретном преобразовании в среде MatLab является запись полного уравнения выхода аналоговой модели, с учетом матрицы выхода и матрицы обхода, даже если последняя является нулевой. Показанная в работе процедура получения цифровой модели чувствительности отличается сравнительной простотой, не требует существенных вычислительных затрат и позволяет получить соответствующий программный код на языке MatLab либо на любом другом языке программирования высокого уровня. Цифровая модель чувствительности является наиболее сложным вычислительным аспектом при синтезе беспоискового градиентного алгоритма управления следящего электропривода, поэтому решенная в настоящей работе задача по исследованию цифровых моделей чувствительности позволяет упростить и автоматизировать процесс формирования эффективных алгоритмов управления электротехнических комплексов и систем, функционирующих в условиях параметрической неопределенности.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Значимость внедрения передовых технологий, таких как Интернет вещей (IoT), машинное обучение и искусственный интеллект, в современных условиях повышения требований к надежности и эффективности систем ресурсоснабжения становится всё более очевидной. Способность этих технологий к сбору, обработке и анализу данных в реальном времени открывает новые перспективы для оптимизации работы и предотвращения аварий.

ЦЕЛЬ. Исследование направлено на анализ современных методов и технологий искусственного интеллекта и машинного обучения, применяемых в технических системах, с акцентом на возможности IoT для создания эффективной информационной системы. Эта система предназначена для дальнейшего использования в разработке и обучении моделей, способных к прогнозированию аварий и оптимизации распределения ресурсов.

МЕТОДЫ. В рамках работы был проведен глубокий анализ литературных источников, посвященных применению сверточных и рекуррентных нейронных сетей, алгоритмов градиентного бустинга, моделей многослойного персептрона, методов опорных векторов и K-ближайших соседей в контексте систем водоснабжения. Особое внимание уделялось изучению интеграции технологий IoT для сбора данных, передаваемых через датчики посредством сетей LoRaWAN и базовых станций операторов сотовой связи.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате исследования было подтверждено, что использование передовых методов искусственного интеллекта в сочетании с технологиями Интернета вещей значительно повышает точность прогнозирования аварий и эффективность управления системами водоснабжения. В статье определена важность создания надежной информационной системы, способной собирать и анализировать большие объемы данных в реальном времени, что является критическим фактором для успешного применения прогностических моделей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Исследование подчеркивает значительный потенциал интеграции методов машинного обучения в IoT-инфраструктуру водоснабжения. В статье демонстрируется, что выбор подходящих методов сбора и передачи данных, включая протокол MQTT, играет ключевую роль в создании эффективной информационной базы для обучения моделей. Результаты исследования предоставляют ценную основу для разработки будущих инновационных решений в области управления ресурсами водоснабжения.

Развитие отрасли электротранспорта в значительной степени зависит от количества квалифицированных кадров, осуществляющих проектировку, настройку, диагностику и обслуживание данного вида транспорта. Помочь в формировании необходимых знаний у будущих специалистов, чья рабочая деятельность будет связана с электротранспортом, может учебный стенд и программное обеспечение DVT Customer.

ЦЕЛЬ. Целью данного исследования является анализ функций программного обеспечения, работающего со стендом электромобиля, и сравнение их с возможностями предоставляемыми другими комбинациями учебных стендов и программ.

МЕТОДЫ. Авторами статьи проведен анализ возможностей программного обеспечения, представлен принцип работы и продемонстрированы возможные результаты, получаемые при эксплуатации DVT Customer.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Аналитические результаты, полученные в результате исследования, являются одним из аспектов, который будет учитываться при разработке планов использования программного обеспечения DVT Customer в совокупности со стендом электромобиля. Данный симбиоз ПО и стенда существенно расширяет возможности обучения специалистов, в области электромобилей, и проведения научно-практических исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Высокие профессиональные навыки сотрудников и наличие достаточного количества научных работ в сфере электромобилей непосредственно влияют на качество перехода человечества к электрическим транспортным средствам. В связи с этим, можно сказать, что использование данного ПО в совокупности с испытательным стендом необходимо интегрировать в учебный процесс, а также предоставить доступ к нему для научных сотрудников учебных заведений.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Необходимость разработки новых конструктивных решений, предназначенных для покрытия зданий гражданского и промышленного назначения, обеспечивающих свободную планировку перекрываемого объема за счет применения редкой сетки колонн и обладающих меньшей габаритной высотой, по сравнению с аналогичными конструкциями.

ЦЕЛЬ. Исследование предложенных новых конструктивных решений, включающее оценку деформативности при действии как равномерных, так и неравномерных внешних нагрузок.

МЕТОДЫ. Численный анализ конструкции покрытия выполнен в специализированном лицензионном программном комплексе Easy.2020. Учтены как равномерные внешние нагрузки, так и нагрузки, действующие на половине площади покрытия и загружение отдельных секций покрытия. Исследование влияния горизонтальных связей на работу конструкции выполнено посредством вариации их продольных жесткостей, а также, путем задания провисания элементов связей. Обработка результатов численного анализа выполнена при помощи программного комплекса MathCad, позволившего визуализировать относительные перемещения узлов, а также, углы наклона стоек и ребер к вертикали.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Подтверждено, что исследуемая конструкция сохраняет работоспособное состояние и равновесное положение в пространстве от действия внешних равномерных и неравномерных нагрузок. Определены наиболее неблагоприятные воздействия на исследуемую конструкцию. Установлено влияние продольной жесткости и провисания гибких вантовых связей на работу конструкции.

КТУАЛЬНОСТЬ. На котловане с большой степенью заглубления отвалы расположены по бортам, откуда пыль заносится господствующими ветрами непосредственно в котлован. Это в значительной степени увеличивает запыленность атмосферы котлованов. Постоянное увеличение глубины котлованов основано на укрупнении масштабов строительных и горных работ. Эта практика приводит к дополнительной запыленности и загазованности атмосферы, соответственно возникает проблема создания нормальных параметров воздушной среды.
ЦЕЛЬ. Создание на специально разработанной лабораторной установке моделей течения воздушной среды котлованов с большой степенью заглубления для выявления основных недостатков в организации воздухообмена и предложить решения по улучшению состояния воздушной среды котлованов с большой степенью заглубления.

МЕТОДЫ. Работа основана на обработке эмпирических результатов, полученных в ходе работы на лабораторной установке по моделированию движения воздушных масс в котлованах с большой степенью заглубления

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Внедрение предлагаемых решений позволит привести атмосферу котлованов с большой степенью заглубления к нормируемым значениям и уменьшить загрязнение окружающей среды при строительстве объектов.