СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Юго-Западный государственный университет, (Россия)
Харьковский автомобильно-дорожный
национальный университет, (Украина)
Московский государственный машиностроительный университет (Россия)
Сумский государственный университет (Украина)
Костанайский государственный университет
имени Ахмета Байтурсынова (Казахстан)
Харьковский национальный экономический университет
имени Семена Кузнеца (Украина)
СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ,
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Материалы 4-й Международной
научно-практической конференции
25-26 декабря 2014 года
Ответственный редактор Горохов А.А.
УДК 621+658+685
ББК Ж.я431(0)
С58 МТО-19
Председатель организационного комитета - Куц Вадим Васильевич, д.т.н., профессор кафедры «Управление качеством, метрологии и сертификации», ЮЗГУ, г. Курск.
Члены оргкомитета:
Винокуров Олег Витальевич, зам. декана факультета инноваций и управления ЮЗГУ,
к.т.н., доцент.
Сторублев Максим Леонидович, к.т.н., доцент кафедры
«Управление качеством, метрологии и сертификации», ЮЗГУ, г. Курск.
Алтухов Александр Юрьевич, к.т.н., преподаватель кафедры
«Машиностроительные технологии и оборудование» ЮЗГУ, г. Курск.
Фадеев Андрей Александрович, ведущий инженер кафедры
«Машиностроительные технологии и оборудование» ЮЗГУ, г. Курск.
Пономарев Василий Владимирович, ст. преподаватель кафедры
«Машиностроительные технологии и оборудование» ЮЗГУ, г. Курск.
СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
[Текст]: материалы 4-й Международной научно-практической конференции (25-26 декабря 2014 года)/ редкол.: Горохов А.А. (отв. Ред.); Юго-Зап.
гос. ун-т., ЗАО «Университетская книга», Курск, 2014. 488 с.
ISBN 978-5-9906195-4-8
Содержание материалов конференции составляют научные статьи отечественных и зарубежных ученых. Излагается теория, методология и практика научных исследований в области техники, машиностроения, механики,
материаловедения.
Предназначен для научно-технических работников, ИТР, специалистов в
области машиностроения и материаловедения, преподавателей, студентов
и аспирантов вузов.
ISBN 978-5-9906195-4-8
УДК 621+658+685
ББК Ж.я431(0)
© Юго-Западный государственный
университет, 2014
© ЗАО «Университетская книга», 2014
© Авторы статей, 2014
Курск 2014
СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
467
Таблица 1.
Расчетный
участок
Диаметр газопровода, мм
Уч. 1—2
Уч. 2—3
Уч. 2—4
Уч. 4—5
Уч. 4—6
Уч. 4—7
150
125
125
125
100
100
Длина расчетного участ- Начальное дав- Значение αi Конечное давка, м
ление на участ- для расчетного ление на учаучастка
ке, МПа
стке, МПа
Фактич.
Расчетная
260
390
310
260
240
60
286
429
341
286
264
66
0,42
0,3808
0,3808
0,3653
0,3653
0,3653
10
2,8
3,1
1,2
0,05
4,2
0,3808
0,3631
0,3653
0,3601
0,3652
0,3612
Выбираем диаметр, который обеспечит пропуск заданного расхода газа
при полученных. Затем уточняется коэффициент потерь давления,
характерный для диаметра, после чего производится пересчет конечного
давления на рассчитываемом участке. Пересчет производим на примере
участка (1-2) по формуле [3]:
2  12 
1,1  10  0,83
1,1    L
2  0,42 2 
 0,29
100
100 или
МПа.
Уточнение давления для остальных участков производится аналогично.
Гидравлический расчет разветвленной тупиковой сети сводится в
таблицу 1.
Результаты расчетов вычислительного эксперимента, на практически
требуемом уровне, согласуются с оценками экспертов по гидравлическому
расчету показателей функционирования тупиковой газоснабжающей сети.
Список литературы
1.Г.П.Комина, А.О.Прошутинский Гидравлический расчет и проектирование
газопроводов: учебное пособие по дисциплине «Газоснабжение». СПб., 2010. – 148 с.
2. Системы снабжения нефтепродуктами и газом: учеб.-метод. комплекс /А.П. Андриевский. – Новополоцк: ПГУ, 2008. – 296 с.
3.Теплоснабжение и газопроводы - наружные сети. Книга 2. Раздел 02. Газопроводы
городов и поселков. М.: ЦИТП Госстроя России, 2008. – 48 с.
468
МТО-19
25-26 декабря 2014 года
ISBN 978-5-9906195-4-8
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕЧЕНИЯ ВОДЫ
В ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ И ИЗОГНУТЫХ УЧАСТКАХ
ТРУБОПРОВОДА
Чемезов Денис Александрович
магистр техники и технологий, преподаватель
Владимирский индустриальный техникум, г.Владимир, Россия
Чемезов Д.А. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕЧЕНИЯ ВОДЫ В ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ И ИЗОГНУТЫХ УЧАСТКАХ ТРУБОПРОВОДА
В статье представлены соотношения градиента давления,
распределенного на внутреннюю стенку колена трубопровода без радиуса
и с радиусом изгиба, скорости диссипации кинетической энергии
турбулентности при ламинарном и вихревом течениях воды.
Характер течения жидкости (ламинарный или турбулентный) в
трубопроводах будет зависеть от изменения направления потока. Это
изменение (скоростей и давлений) наблюдается во всех слоях движущейся
жидкости на прямолинейных и изогнутых участках трубопровода
(например, колено) [1]. Колено трубопровода состоит из двух профильных
прямолинейных труб, одна из которых расположена вертикально, вторая –
горизонтально, соединенных между собой с образованием участка изгиба
на стыке, который может быть как без радиуса, так и с радиусом.
Исследованы гидродинамические характеристики течения воды с
начальной скоростью 3 м/с (на входе) в колене стандартного стального
трубопровода с внутренним диаметром 25 мм и общей длиной 200 мм (при
равной длине соединенных труб), без радиуса изгиба и с радиусом изгиба
(R45).
Определялись следующие параметры:
а) скорость течения воды – скорость движения слоев жидкости,
измеряемая в м/с;
б) градиент давления – перепад давления на единицу длины пути,
необходимой для преодоления сопротивлении при движении жидкости по
трубопроводу, кг/(м2 × с2);
в) кинетическая энергия турбулентности – кинетическая энергия,
соответствующая пульсационным скоростям турбулентного движения в
жидкости, м2/с2 [2];
г) скорость диссипации кинетической энергии турбулентности –
скорость, с которой кинетическая энергия турбулентности превращается в
тепло вследствие вязкого трения, м2/с3 [3].
По полученным значениям (расчеты производились в программе Ansys
CFX), построены графики процентного соотношения скоростей течения
воды при комнатной температуре (рис. 1), градиента давления на всех
участках колена трубопровода (рис. 2), кинетической энергии
турбулентности (рис. 3) и скорости диссипации кинетической энергии
турбулентности (рис. 4).
СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
469
470
МТО-19
25-26 декабря 2014 года
ISBN 978-5-9906195-4-8
Величина градиента давления существенно изменяется на всей длине
от 0,283 до 4505,768 кг/(м2 × с2) – для колена 1, от 0,228 до 423,435 кг/(м2 ×
с2) – для колена 2.
Рисунок 1 – Процентное соотношение скорости течения воды в колене
трубопровода без радиуса 1 и с радиусом 2 изгиба
Диапазон скоростей течения воды в колене без радиуса изгиба
составляет 0,025…3,647 м/с, с радиусом изгиба – 0,019…3,242 м/с. В
соответствии с графиком, можно отметить, что в колене 1 преобладает
скорость 2,694 м/с, в колене 2 – 2,903 м/с.
Рисунок 2 – Процентное соотношение градиента давления в колене
трубопровода без радиуса 1 и с радиусом 2 изгиба
Рисунок 3 – Процентное соотношение кинетической энергии турбулентности в колене трубопровода без радиуса 1 и с радиусом 2 изгиба
Рисунок 4 – Процентное соотношение скорости диссипации кинетической
энергии турбулентности в колене трубопровода без радиуса 1 и с радиусом
2 изгиба
Наибольшее распределение кинетической энергии турбулентности течения воды в колене без радиуса и с радиусом изгиба наблюдается при величине 0,034 м2/с2 (12,35% и 59,84% соответственно). Диапазон энергии со-
СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
471
ставляет для колена 1 от 0,033 до 0,928 м2/с2 и от 0,021 до 0,151 м2/с2 для
колена 2.
Скорость диссипации кинетической энергии турбулентности изменяется
аналогично градиенту давления.
В результате сравнения расчетных численных значений гидродинамических параметров течения воды в коленах трубопровода, сделаны выводы:
- средняя скорость движения воды на всей длине колена с радиусом изгиба практически не меняется по отношению к начальной скорости, т. к.
плавное изменение направление потока на изгибе снижает интенсивность
турбулентного течения;
- отмечено уменьшение более чем в десять раз величины градиента давления в колене с радиусом изгиба, по сравнению с коленом без радиуса изгиба, среднее уменьшение в три раза;
- скорость диссипации кинетической энергии турбулентности в колене
без радиуса изгиба выше в 2 раза, чем в колене с радиусом изгиба, и достигает 30,664 м2/с3 и 267,602 м2/с3 при возникновении вихревого потока жидкости.
Список литературы
1. Chemezov DA, Tyurina SI, Bayakina AV, Goremykin VV (2014) FLUID
TRANSIENTS FLOW IN PIPING ELBOW. ISJ Theoretical & Applied Science 12 (20): 4-8.
doi: http://dx.doi.org/10.15863/TAS.2014.12.20.2.
2. Турбулентность [Электронный ресурс] URL: http://steellab.com.ua/books/ modelneprivlityacvetmet/2.34/2.34.php (дата доступа: 19.12.2014).
3.
Скорость
–
диссипация
[Электронный
ресурс]
URL:
http://www.ngpedia.ru/id432807p3.html (дата доступа: 19.12.2014).
ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ
Шашорин Антон Александрович, студент-магистр,
Шабельников Алексей Александрович, студент-магистр
Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия
Шашорин А.А., Шабельников А.А. ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИСТЕХНОЛОГИЙ
В статье представлены методы оптимизации и эксплуатации информационно-телекоммуникационной системы с применением в ней технологий ГИС
Оптимизация предполагает анализ данных и мониторинга, проверки
соответствия результатов планирования реальным параметрам, анализ
проблем, выявленных при эксплуатации системы, выбор параметров и
критериев оптимизации, изменение, регулирование параметров, анализ
полученных результатов на основе повторного мониторинга. Оптимизация
проводится на этапе планирования системы.
472
МТО-19
25-26 декабря 2014 года
ISBN 978-5-9906195-4-8
Ее целями являются: повышение эффективности работы и
использования сетевых и радиоресурсов, обеспечение равномерного
распределения нагрузки в сети, улучшение параметров качества услуг.
Этапы процесса оптимизации информационно-телекоммуникационной
системы представлены на рисунке 1.
Верификация предусматривает контроль основных данных.
Мониторинг системы позволяет оценить радиопокрытие и параметры
качества функционирования сети для проверки их соответствия
результатам детального планирования и выявления проблемных участков.
Оптимизация предполагает различные виды перепланирования сети на
основе данных, полученных в результате верификации и мониторинга. При
этом параметры системы изменяются в соответствии с выбранными
задачами и критериями.
Рисунок 1 – Этапы оптимизации ИТС
Актуальность оптимизации телекоммуникационных сетей, обусловлена
высокими скоростями развития информационных технологий, что требует
максимальных результатов работоспособности существующих систем.
Информационно-телекоммуникационные системы представляют собой
комплекс аппаратно-программных средств, используемый для решения задач проектирования, строительства, оптимизации, мониторинга и эксплуатации информационно-телекоммуникационной системы. Развитие телекоммуникационных технологий происходит быстрыми темпами. Предприятия связи внедряют отдельные модули, чтобы решить текущие проблемы.
В результате оператор получает набор отдельных модулей, не взаимодействующих друг с другом. Более затратное решение полной замены системы комплексно решает все аппаратные вопросы.
Перед введением в эксплуатацию телекоммуникационной системы необходимо провести подробный анализ расположения потенциальных пользователей будущей сети, спроса на предлагаемые услуги компании, осуществить прогноз дальнейшего развития. Для этого требуется обработать огромный объем пространственно распределенных данных:
- размещение жилых массивов и административных зданий;
- виды и количество транспорта, месторасположение вокзалов и аэропортов;
- планируемые застройки;