№ 1 (18) 2024
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Розробка поста керування та індикації системи сигналізації наявності води в трюмах судна(2024) Войтасик Андрій Миколайович; Voitasyk Andrii M.Мета. Розробка та проєктування поста керування та індикації системи сигналізації наяв-ності води в трюмах судна, яке передбачає перевезення навалочних вантажів. Методика. В рамках дослідження використано метод комплексного моделювання для побудови 3D-моделей конструкції поста керування та індикації (ПКІ) та всього виконавчого обладнання, яке запропоновано застосувати у його складі, метод емпіричного опису технологічних процесів для обґрунтування та пояснення особливостей організації системи сигналізації, метод проведення експерименту для засвідчення функціональних можливостей виробу. Результати. На базі використання низки складових елементів, серед яких є лінійні сигналізатори, захисні пристрої і сигнальна арматура та запропонованого алгоритму дій забезпечення роботи системи сигналізації, розроблено ПКІ наявності води в трюмах судна з метою подальшої експлуатації виробу під час транспортування морським судном різноманітних навалочних вантажів. Функціонування виробу забезпечується підключенням до інтегрованої системи ходового містку (ІСХМ) через інтерфейс RS-485. Наукова новизна. Отримав подальший розвиток принцип автоматизованого керування пов’язаний з розробкою системи сигналізації наявності води в трюмах морського судна з використанням спроєктованого суднового ПКІ, що дало змогу забезпечити своєчасне звукове та візуальне сповіщення екіпажу судна та реалізувати дистанційне керування роботою системи сигналізації у передаварійному та головному станах. До складу виробу входить комплект необхідного електрообладнання об’єднаного з ІСХМ, у складі якої передбачається програмований логічний контролер, що керує станами запірної арматури та зміною режимів роботи суднових насосів. Практична значимість. Розроблений ПКІ виконаний у вигляді навісного блоку до складу якого входить низка складових елементів, серед яких є лінійні сигналізатори, захисні пристрої, сигнальна арматура і призначений для забезпечення роботи системи сигналізації наявності води в трюмах судна. Впровадження ПКІ системи сигналізації наявності води в трюмах судна забезпечує в режимі реального часу членів екіпажу судна необхідними звуковими та візуальними сповіщеннями про виникнення небезпечних ситуацій щодо експлуатації вантажних трюмів, які можуть виникнути в процесі транспортування навалочних вантажів морськими шляхами.Документ Розробка системи енергозабезпечення кабельної лебідки радіогідроакустичного буя(2024) Войтасик Андрій Миколайович; Voitasyk Andrii M.Мета. Розробка та проєктування системи енергозабезпечення кабельної лебідки радіо-гіроакустичного буя, яка здатна забезпечити її автономну роботу при морських глибинах установки до 60 м. Методика. В рамках дослідження використано метод комплексного моделювання для побудови 3D-моделей конструкції системи енергозабезпечення кабельної лебідки та всього виконавчого обладнання, яке запропоновано застосувати у його складі, метод емпіричного опису технологічних процесів для обґрунтування та пояснення особливостей функціонування системи керування кабельною лебідкою і забезпечення герметичності збірок акумуляторних батарей при експлуатації під водою на глибинах до 60 м, метод проведення експерименту для засвідчення функціональних можливостей виробу. Результати. На базі використання модуля керування кабельної лебідки, електродвигуна, двох модулів керування акумуляторними батареями, двох акумуляторних батарей, за¬рядного пристрою та їх 3D-компонування, розроблено систему енергоживлення кабельної лебідки з метою подальшої її експлуатації у складі автономної радіогідроакустичної станції, яка залучена до проведення оперативного моніторингу морських кордонів України. Функціонування виробу забезпечується застосуванням літій-залізофосфатних елементів типорозміру 32120Р, які дозволяють створити акумуляторне джерело живлення системи енергозабезпечення кабельної лебідки з номінальною напругою постійного живлення 48В та ємністю 32 А∙год. Наукова новизна. Отримав подальший розвиток метод забезпечення передачі інформації від автономної радіогідроакустичної станції при реалізації моніторингу морської підводної обстановки на глибинах до 60 м, який використовує радіогідроакустичний буй закріплений кабель-тросовим зв’язком з електроприводною кабельною лебідкою, і водночас дає змогу змінювати глибину позиціонування буя відносно водної поверхні з урахуванням напрямку обертання барабану кабельної-лебідки. Отримав подальший розвиток принцип автоматичного керування пов’язаний з розробкою енергозабезпечення кабельної лебідки радіогідроакустичного буя з використанням автономного джерела живлення, що дало змогу забезпечити необхідну автономність функціонування системи та вибирати бажану глибину позиціонування радіогідроакустичного буя з урахуванням морських умов розташування. Практична значимість. Розроблена система енергозабезпечення кабельної лебідки радіогідроакустичного буя призначена для реалізації можливості зміни глибини занурення буя узгоджено до напрямку обертання барабану кабельної лебідки і здатна забезпечити її автономну роботу протягом 13 год 24 хв при 10 % використанні максимальної потужності електропривода та за умов помірного хвилювання морської поверхні і швидкості течії у 0,15 м/с. Система енергозабезпечення спроєктована у циліндричному виконанні з метою її розміщення в двох міцних корпусах донної автономної радіогідроакустичної станції встановленої на морському дні глибиною 60 м. Застосування системи енергоживлення кабельної лебідки радіогідроакустичного буя дозволяє ефективно та безпечно використовувати електричну енергії акумуляторних джерел живлення для донної станції та автоматичної роботи елетроприводного механізму зміни витравленої частини кабель-тросу зв’язку діаметром 7,5 мм та довжиною 170 м. Для автоматичної роботи кабельної лебідки задіяно CAN інтерфейс керування з застосуванням стандартизованого модуля керування безколекторним двигуном постійного струму та мікроконтролера.Документ Використання детальних кінетичних моделей горіння водню при CFD-моделюванні процесів у газотурбінних установках офшорних суден(2024) Шмарков Олександр Андрійович; Shmarkov Oleksandr A.Зростаюча потреба в ефективному та екологічно нейтральному обладнанні транспортних та енергетичних установок приводить до інтенсифікації дослідницького процесу у сфері енергомашинобудування. Так, комбінування різних підходів до підвищення ефективності та екологічності існуючих двигунів, винайдення нових технічних рішень розширюють горизонт уявлення та знань про можливості теплових двигунів, у тому числі і газотурбінних двигунів, які пропонується використовувати в морській інфраструктурі. Стурбованість екологічним станом навколишнього середовища находить відображення у тенденціях розвитку машинобудування та запроваджених міжнародною спільнотою планах щодо зниження викидів парникових газів, оксидів азоту та інших шкідливих речовин. Так одним з шляхів досягнення відсутності емісії оксидів карбону є використання альтернативних палив, які не містять його у своєму складі, наприклад водню. Поєднання використання водню з застосуванням технології покращення екологічних показників камери згоряння газотурбінного двигуна з двоступеневим впорскуванням пари розглянуто у даній роботі. На процес проєктування впливають можливості сучасних комп’ютерних засобів, таких як Computational Fuid Dynamics (CFD) комплекси. З використанням таких комплексів створено 3D-модель камери згоряння, побудовано кінцево-елементну сітку та проведено симуляції робочого процесу у камері. В результаті отримано дані тривимірних розрахунків, на основі яких проведено порівняння можливостей застосування різних кінетичних схем горіння водневого палива в камерах газотурбінних двигунів, призначених для роботи на суднах типу FPSO.Документ Ефективність допалювачів анодних газів суднової гібридної системи "Твердооксидний паливний елемент – газова турбіна"(2024) Сербін Сергій Іванович; Патлайчук Олексій Володимирович; Serbin Serhiy I.; Patlaichuk Oleksii V.Стаття присвячена теоретичному дослідженню можливостей використання паливоспалюючих пристроїв різних типів для допалювання анодних газів суднової гібридної системи “Твердооксидний паливний елемент – газова турбіна (SOFC-GT)”. В складі анодних газів паливних елементів є невелика кількість горючих компонентів, таких як водень і оксид вуглецю, і їх необхідно допалити для підвищення початкової температури газів перед газовою турбіною, що утилізує теплоту відхідних газів, з метою покращення термодинамічної ефективності всієї гібридної енергетичної системи. Методами тривимірного числового моделювання проведено аналіз аеродинамічної структури потоків, вигоряння горючих компонентів відхідних газів твердооксидних паливних елементів, а також утворення оксидів азоту в допалювачах традиційного (дифузійного) типу і запропонованого – з попереднім утворенням паливо-окисної суміші. Для розрахунків робочого процесу в допалювачах різних типів перспективної суднової гібридної системи використано математичну модель, засновану на розв’язуванні диференційних рівнянь конвективного і дифузійного переносу концентрацій хімічно реагуючих компонентів. Метою роботи є порівняльний аналіз ефективності роботи допалювачів дифузійного типу та з попереднім утворенням паливо-окисної суміші в складі гібридної системи “Твердооксидний паливний елемент – газова турбіна”. На відміну від попередніх досліджень доведено ефективність допалювача анодних газів твердооксидних паливних елементів на основі паливоспалюючого пристрою з попереднім утворенням паливо-окисної суміші. Показано стійкість роботи запропонованого допалювача з попереднім утворенням паливо-окисної суміші у фронтовому пристрої жарової труби з практично нульовими викидами токсичних компонентів. Отримані нові дані визначили напрямки підвищення ефективності перспективних суднових гібридних систем з паливними елементами та газовими турбінами, що дасть імпульс для створення екологічно чистих декарбонізованих енергетичних систем.Документ Гуманітарне розмінування мілководних акваторій: технології та робототехнічне забезпечення(2024) Блінцов Володимир Степанович; Надточий Анатолій Вікторович; Blintsov Volodymyr S.; Nadtochyi Anatolii V.Сформульовано актуальну для України прикладну наукову проблему гуманітарного розмінування мілководних акваторій держави за допомогою засобів морської робототехніки, запропоновано структуру та зміст робіт, організаційне та ресурсне забезпечення їх виконання. У дослідженні використано методи системного аналізу для встановлення основних етапів гуманітарного розмінування, теоретичні основи створення і застосування засобів морської робототехніки для вибору ефективних роботів та основи теорії матриць для математичного опису процесів робототехнічного забезпечення гуманітарного розмінування. Визначено шляхи відновлення безпеки використання мілководних водойм в інтересах територіальних громад через використання підводних, надводних та літаючих апаратів різного призначення, які реалізують концепцію впровадження безлюдних технологій та дають змогу максимально скоротити участь водолазів у реалізації процесів гуманітарного розмінування мілководних акваторій. Описано єдину роботизовану технологію такого розмінування у складі основних етапів пошуку, ідентифікації та картографування вибухонебезпечних об’єктів, нейтралізації знайдених об’єктів на місці їх виявлення, підводного та/чи надводного транспортування вибухонебезпечних предметів до місця тривалого та безпечного підводного зберігання та документального обстеження очищених акваторій для їх безпечної подальшої експлуатації. Запропоновано окремі види ресурсного забезпечення, яке включає робототехнічне, навігаційне та кадрове забезпечення. Визначення типів робототехніки для виконання таких робіт та оснащення морських роботів спеціальними приладами та інструментами пропонується виконати із застосуванням матриць, які містять характеристики морських операцій та технічні характеристики робототехнічного обладнання для їх виконання. Отримані результати утворюють теоретичне підґрунтя для організації робіт з переходу від водолазних технологій гуманітарного розмінування до роботизованих технологій гуманітарного розмінування мілководних акваторій. Практична цінність результатів дослідження полягає в рекомендаціях щодо робототехнічного та приладового забезпечення таких робіт.