Статья: ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКРУЧЕННОГО ТЕЧЕНИЯ ПАРА В КОРОТКИХ ЛИНЕЙНЫХ ТЕПЛОВЫХ ТРУБАХ. ЧАСТЬ 2 (2024)

25 января 2024 г. в Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете ИТМО (Университет ИТМО) в Образовательном центре «Энергоэффек - тивные инженерные системы» состоялась научно-техническая конференция «Климатические аспекты применения низкотемпературной техники: Глобальные проблемы и диверсификационные императивы техники низких температур в условиях неоклиматической реальности». Организаторы конференции: Международная академия холода (МАХ), Университет ИТМО, Рабочая группа «Свойства хладагентов и теплоносителей» Национального комитета по теплофизическим свойствам веществ РАН. Информационную поддержку осуществляли журналы «Вестник Международной академии холода», «Империя холода», «Холодильная техника», интернет-порталы «Holodinfo. ru», «Академия КриоФрост»

Перспективным направлением усовершенствования методов контроля качества сельскохозяйственной продукции является изучение возможности выявления скрытых (внутренних) дефектов сельскохозяйственной продукции путем применения неразрушающих методов, например методов спектрального анализа, в том числе, метода микрофокусной рентгенографии, который позволяет выявить дефекты орехов культурных сортов благодаря визуализации внутренней их внутренней структуры. Целью работы являлось установление корреляционной взаимосвязи между параметрами рентгенографических проекций и внутренними дефектами грецкого ореха и орехов миндаля и возможности использования метода микрофокусной рентгенографии для контроля качества цельных орехов культурных сортов. В качестве объектов исследования использовали образцы ореха грецкого (Juglans regia L.) и миндаля (Prunus amygdalus Batsch), выращенные на опытной станции Никитского ботанического сада (Республика Крым), урожай 2020 и 2021 гг. Для получения рентгенографических цифровых изображений орехов применяли многофункциональную передвижную рентгенографическую установку ПРДУ-02. Анализ полученных цифровых рентгенографических изображений орехов проводили в 2 этапа. На этапе интегральной обработки цифровых рентгенографических изображений рассчитывали среднюю яркость рентген-проекции (E, ед. яркости) и площадь рентген-проекции (S, см 2), на этапе фазового анализа устанавливали долю площади пустот и долю суммарной площади ядра со скорлупой от общей площади рентген-проекции (Sпуст / S, % и Sя + с / S, %). Полученные значения коэффициентов корреляции свидетельствуют о высокой корреляции массы и параметров рентгеновских изображений Е и S для грецкого ореха. Умеренная корреляция параметров E (RXY = 0,64) и S (RXY = 0,61) выявлена для орехов миндаля. Корреляция массы орехов и доли суммарной площади ядра и скорлупы от общей площади рентген-проекции, Sя + с /S менее выражена, что можно объяснить наложением погрешности фазового анализа, в результате которого получены значения S я + с / S.

В работе представлены результаты научных исследований по изучению процесса получения водных растительных экстрактов из пряно-ароматических и пряно-вкусовых растений. Оценивалось влияние условий экстракции, таких как продолжительность выдерживания, температура на общее содержание фенолов и антирадикальную активность получаемых экстрактов. Использовались ароматические растения: розмарин, композиция из трав тмина и душицы. В качестве метода извлечения была применена экстракция с использованием воды в качестве растворителя. Оптимизация приготовления экстрактов осуществлялась по двум параметрам: продолжительность выдержки (10-20-30 мин), температура экстракции (40-60-80 °C). В экстрактах определяли антирадикальную активность с помощью метода (DPPH) (1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazil), где оптическую плотность измеряли при длине волны 517 нм, и рассчитывали антирадикальную активность. Также определяли общее содержание фенолов с использованием реагента Фолина–Чокалтеу. Оптическую плотность измеряли при длине волны 765 нм, и результаты выражали в миллиграммах эквивалентов галловой кислоты на 100 г сухого вещества. Установлено, что наивысшее значение антирадикальной активности наблюдалось при получении экстрактов из розмарина согласно следующим параметрам: 60 °C — 30 мин. Также определено, что наивысшее значение общего содержания фенолов было при получении экстрактов из розмарина при следующих параметрах: 80 °C — 30 мин. Следовательно, эти условия могут быть применены для дальнейшей экстракции с целью их использования при приготовлении обогащенных продуктов для функционального питания.

Представлены результаты исследований удельной теплоемкости рафинированных растительных масел в зависимости от содержания в их составе мононенасыщенных и диненасыщенных жирных кислот триацилглицеринов в диапазоне температур от 20 до 150 °C. Установлено, что при увеличении суммарной концентрации моноеновых жирных кислот в растительных маслах их удельная теплоёмкость нелинейно увеличивается, а при увеличении суммарной концентрации диеновых жирных кислот в растительных маслах их удельная теплоёмкость нелинейно уменьшается. Получены расчетные зависимости удельной теплоёмкости рафинированных растительных масел от температуры, а также от суммарного содержания мононенасыщенных (МНЖК) или диненасыщенных (ДНЖК) жирных кислот в составе рафинированных растительных масел в температурном интервале от 40 до 140 °C

По результатам анализа баз данных опросов обитателей жилых помещений в различных климатических регионах установлено, что теплоощущения в помещениях разных классов комфортности отличаются незначительно вследствие адаптационных механизмов организма. Определены диапазоны температуры воздуха помещений разных классов комфортности для характерных показателей метаболизма и теплоизоляции одежды. Выполнен расчет снижения энергопотребления при изменении уставок системы терморегулирования от высокого класса комфортности к более низкому для условий различных климатических зон. Установлено, что при переходе с класса А на класс С достигается наибольшая экономия энергии без ущерба тепловому комфорту людей в помещении. В холодном климате наибольшая экономия энергии происходит за счет экономии на нагреве внутреннего воздуха помещения. В жарком климате наибольшая экономия энергии происходит засчет экономии на охлаждении внутреннего воздуха помещения.

В работе рассмотрена проблема совершенствования холодильных машин с двухступенчатым сжатием за счет осуществления замены двухступенчатого компрессора на одноступенчатый тихоходный. Тихоходные компрессоры имеют рабочий процесс сжатия, при котором показатель эквивалентной политропы близок к единице. Соответственно температура в конце сжатия позволяет не переходить на многоступенчатое сжатие при отношении давлений 100 и более. Известны данные по моделированию рабочего процесса хладагента R744, поэтому именно он был выбран в качестве рабочего тела для исследований. Теоретические исследования показали, что применение тихоходных компрессоров позволит снизить потребляемую мощность до 25 %, повысить холодильный коэффициент на 30 % и при этом значительно упростить схему холодильной машины с выигрышем по массогабаритным показателям до 20 %

Рассмотрено влияние на холодопроизводительность установки кондиционирования воздуха неравномерностей в поле скоростей воздушного потока, набегающего на фронтальное сечение трубчато-ребристого испарителя непосредственного кипения. Проведено численное моделирование, расчёт в специализированных программных пакетах характеристик испарителя при неравномерном обдуве и проведено экспериментальное исследование, подтверждающее результат моделирования. Установлено, что вследствие неравномерности поля скоростей воздушного потока и некорректной работы терморегулирующего вентиля производительность испарителя в случае неравномерного обдува не соответствует заявленной изготовителем. С целью повышения производительности испарителя предложено новое схемное решение распределения хладагента в трубных проходах и выполнено моделирование режимных параметров теплообменника модернизированной конфигурации при не перпендикулярном угле атаки воздушного потока. По результатам экспериментальных исследований аппарата подтверждены результаты математического моделирования и установлено, что его производительность после модернизации соответствует заявленной производителем. Предложенное решение не приводит к увеличению габаритных размеров установки и к изменению остальных компоненты системы. Описанная методика по изменению трубных проходов испарителя успешно распространена на другие типоразмеры автономного судового кондиционера

В данной работе проведена предпроектная оценка одно-, двух- и трехконтурных низкотемпературных энергетических установок (НЭУ) для криогенных систем аккумулирования энергии с учетом их технических характеристик, проведено расчетное исследование показателей эффективности по уточненной общей методике комплексного проектирования НЭУ для выполнения расчета и анализа энергетических характеристик НЭУ с учетом их особенностей, а также выбрана наиболее эффективная НЭУ для криогенной системы аккумулирования энергии путем выбора оптимальных параметров низкотемпературных энергетических установок.

Процесс регулирования производительности винтовых компрессоров требует применения эффективных и надежных систем регулирования. Практика показывает, что встроенные регуляторы производительности зарекомендовали себя как оптимальное техническое решение в данном направлении. Однако, в ряде случаев, устройство таких регуляторов требует внесения конструктивных изменений в компрессоре, с образованием дополнительных полостей в корпусе, наличия подвижных элементов, сложных систем привода и т. д. Данные обстоятельства отрицательно сказываются на простоте и надежности регулятора, а также становятся причиной увеличения протечек рабочего вещества. В данном ключе разработка простой и эффективной конструкции регулирования производительности встроенного типа является актуальной.