Введение. Использование сжиженного углеводородного газа (СУГ) в качестве альтернативного топлива помогает устранить ряд недостатков, связанных с составом газовоздушной смеси. Первостепенной задачей является разработка средств и методов снижения загрязнения окружающей среды, а именно направленных исследований
в области альтернативного топлива с минимальными вредными выбросами в окружающую среду, увеличение доступности данной технологии путем снижения стоимости адаптации топливной аппаратуры дизельного двигателя.
Цель. Основной целью данных исследований является обоснование параметров дизельного двигателя, работающего по газодизельному процессу с воспламенение от запальной дозы.
Методы и средства. Проведены исследования на тормозном стендовом оборудовании дизельного двигателя ММЗ Д-243. Испытаниям подвергли систему распределенной подачи СУГ с запальной дозой дизельного топлива путем автоматического изменения угла подачи газа и включением в систему рециркуляции отработавших газов во впускной коллектор. Адаптация дизельного двигателя на СУГ позволяет работать системе питания как в дизельном, так и в газодизельном режимах, при этом электронное регулирование подачи дизельного топлива в режиме «дизель» происходит более точно и способствует снижению расхода и догоранию дизельного топлива в выпускном коллекторе. Оборудование для распределенной подачи СУГ применяется стандартное, широко использующееся
для перевода бензиновых двигателей с воспламенением от искры. Взят электронный блок управления отечественного производства и настроен согласно разработанной методике управления подачей газа по цилиндрам в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.
Результаты. Исследования показали, что выброс загрязняющих веществ в атмосферу снизился на всех режимах работы двигателя в газодизельном режиме и соответствует евро-стандарту «Евро 5». За счет в 2,5 раза меньшей цены СУГ по сравнению с дизельным топливом затраты использования СУГ в качестве замещения дизельного топлива в режиме «газодизель» снижаются на 25–30% от себестоимости сельскохозяйственных
Введение. Проблема использования в дизелях смесевого топлива (СТ) состоит в широком варьировании их физико-химических свойств, оказывающих влияние на эмиссию оксидов азота (NOx) с отработавшими газами (ОГ). Поэтому прогнозная оценка образования NOx с ОГ при использовании СТ является весьма актуальной.
Цель исследований. В связи с этим целью исследований является прогнозная оценка количественной эмиссии NOx с ОГ дизеля при использовании различных видов и составов СТ. Научная новизна заключается в разработке методики прогнозирования эмиссии NOx дизелем при использовании СТ.
Методы и средства. Для достижения поставленной цели была разработана методика прогнозирования количественной эмиссии NOx с ОГ дизеля в зависимости от использования различных видов и составов СТ и определены их прогнозные показатели, экспериментально получены многопараметровые характеристики эмиссии NOx с ОГ ди-
зеля марки Д-245.5S2 размерностью 4ЧН 11,0/12,5 и дана оценка их степени сходимости с расчетными значениями.
Результаты. В результате проведенных исследований теоретически установлено, что с увеличением нагрузки (pe) с 0,2 до 1 МПа и уменьшением частоты вращения коленчатого вала дизеля (n) с 1800 до 1400 мин-1, а также массовой доли рапсового масла (РМ) и этанола (Э) в СТ с 40 до 20% приводит к увеличению эмиссии NOx с ОГ дизеля с 131 до 2225 млн-1 и с 75 до 1450 млн-1, соответственно. Экспериментально подтверждено увеличение эмиссии NOx с ОГ дизеля с 152 до 2125 млн-1 и с 175 до 1550 млн-1 для вышеназванных режимов работы, соответственно, для СТ, состоящего из ДТ и РМ, а также ДТ и Э.
Заключение. В результате проведенных исследований установлено, что с большей долей вероятности разработанную методику количественной эмиссии NOx с ОГ дизеля можно использовать для предварительной оценки при использовании различных видов и составов СТ, т. к. сходимость полученных экспериментальных данных с расчетными значениями методом статистической обработки и расчета ошибок эксперимента составила 90,14%.
23 декабря 2022 года в Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации были вручены награды лауреатам премий Правительства Российской Федерации в области науки и техники за 2022 год. Премии Правительства Российской Федерации удостоена работа авторского коллектива «Разработка высокоэффективных колесных транспортно-технологических средств для ускоренного социально-экономического развития территорий
Крайнего Севера Российской Федерации». Почетное звание Лауреат премии получил целый ряд ученых ведущих научных учреждений, в том числе члены редакционной коллегии, а также постоянные авторы журнала «Тракторы и сельхозмашины».
В условиях негативных изменений, происходящих в биосфере планеты, таких, как загрязнение окружающей среды и атмосферы, потепление климата, истощение энергоресурсов и прочее, к производителям холодильного оборудования предъявляются все более высокие требования, основными из которых являются:
– повышение энергоэффективности холодильного оборудования;
– снижение материалоемкости холодильных установок;
– использование «чистых» и безопасных материалов и холодильных агентов.
Тайваньская компания Fusheng, вот уже на протяжении нескольких десятилетий, является одним из мировых лидеров в производстве винтовых холодильных компрессоров. Специалисты компании постоянно работают над совершенствованием выпускаемого оборудования и внедрением самых современных технологий.
За последнее время наиболее эффективными шагами в этой сфере оказались разработка и освоение выпуска, уникальных в своем роде, двухступенчатых низкотемпературных винтовых компрессоров серии SRT, а также выпуск компактных винтовых компрессоров со встроенным маслоотделителем серии BSR с изменяемой степенью сжатия и полугерметичных винтовых холодильных компрессоров с объёмной производительностью от 85 м3/ч до 1946 м3/ч Серия компрессоров SRT включает в себя 6 моделей с объемной производительностью 1-й ступени 120–759 м3/ч и 2-й ступени 50–300 м3/ч.
Обоснование. Локальная криотерапия (ЛКТ) является перспективным методом лечения различных болезней, в результате которого достигаются эффекты обезболивания и уменьшения воспаления. Основной фактор эффективности с физической точки зрения – достижение целевой температуры на поверхности области воздействия.
При этом во время процедуры температура поверхности ткани не должна опускаться ниже минимально допустимой – предельно безопасной температуры.
Цель. Выявление по результатам анализа литературы диапазона целевой и предельной по параметрам безопасности температур. Проведение экспериментов с применением криопакетов по охлаждению фантома биоткани, определение наиболее подходящих режимов воздействия.
Методы. На разработанном стенде была проведена серия экспериментов для сравнения двух режимов контактного способа ЛКТ в зависимости от использованного рабочего вещества (раствор хлорида натрия, смесь льда и воды). Сравнение проведено по следующим параметрам: время достижения целевой температуры на поверхности,
температура на глубине модельной среды. Температура измерялась термометрами сопротивления (Pt100).
Результаты. При охлаждении раствором хлорида натрия температура поверхности модельной среды понизилась до 10 °С за 6 мин воздействия, а через 17 мин достигла своего минимального значения 6,2 °С. В случае температура на глубине 8 мм в обоих случаях была примерно одинаковая и составляла около 16 °С. Она была достигнута на 20 мин с раствором хлорида натрия и на 60 мин со смесью воды и льда.
Заключение. В результате проведенных экспериментов определен наиболее подходящий режим охлаждения контактным способом с применением криопакетов. В итоговом режиме в качестве рабочего вещества использовался хлорид натрия с начальной температурой минус 18,4 °C с возможным временем воздействия от 6 до 25 мин.
Различные виды физического лазерного, электромагнитного и криогенного воздействия на живые ткани и органы человека используются с целью подавления патологии или для деструкции. Применение физических воздействий носит чаще всего эмпирический характер. Тем не менее, опыт подтверждает перспективность их использования, и одновременно указывая на необходимость исследований особенностей живых тканей и развитие комплексных технологий применения физических воздействий. В работе описан опыт их применения на практике.
Указанные воздействия имеют ряд преимуществ перед традиционными методами лечения, к которым можно отнести – безболезненность, отсутствие кровотечения и общей заметной реакции организма, высокий функциональный эффект. Локальная криоаблация с помощью ручных переносных криохирургических аппаратов с использованием в качестве хладагента жидкого азота (минус 196°С) является практически применимым методом лечения простых
гемангиом и позволяет получить хорошие функциональные и косметические результаты. Все виды простых мелких гемангиом любой локализации подлежат лечению независимо от возраста ребенка. Представленный метод позволяет полностью или частично отказаться от сложных оперативных вмешательств, особенно при размещении небольших гемангиом на лице, шее, в области уха, а также получить хорошие результаты (98%). Предварительное
микроволновое облучение и использование лазера позволяют увеличить возможности криовоздействия в 4–6 раз по глубине гемангиомы по сравнению с простой криоаблацией. Этот метод сохраняет все полезные особенности криоаблации. Он перспективен для лечения кавернозных и комбинированных гемангиом, имеющих выраженную
подкожную часть и чаще сложную локализацию. Этот подход также потенциально полезен в других приложениях криовоздействия.
Целью данного исследования является анализ перспектив использования локальной криотерапии в костном ремоделировании. Кратковременное интенсивное охлаждение через кожу вызывает ответную реакцию организма.
Для оценки эффективности криостимуляции костного дефекта на модели крыс Вистар in vivo в кортикальном слое диафиза задних лап крыс формировали сквозные дефекты диаметром 2,15 мм. В дальнейшем животных подвергали однократному и двукратному криовоздействию в течении недели (до 6 недель). Средняя локальная температура
поверхности кожи снижалась с 28 до 14 °С. Снижение температуры внутри биологической ткани вблизи костного дефекта составило 5,3 °С. МикроКТ и гистологический анализ показали, что криовоздействие 2 раза в неделю является эффективным методом лечения. Наблюдалось полное заполнение дефекта критического размера и практически полная минерализация кости. Результаты показали перспективность использования низких температур в комплексном лечении травм и заболеваний костей. Эта информация будет полезна для понимания корреляции эффекта и воздействия криостимуляции, а также для разработки протоколов лечения, исследование позволяет сделать шаг к возможности заживления костей с помощью криостимуляции на практике.
Локальное низкотемпературное воздействие (ЛНВ) на биоткани в зависимости от достигаемой температуры может приводить к разрушающим, сохраняющим или терапевтическим эффектам. В работе описан принцип единого подхода для перехода от массовых рекомендаций по дозированию локального низкотемпературного воздействия к персонализированным. Предлагается разделить процесс воздействия на три этапа: планирование, обеспечение и контроль, анализ соответствия запланированной и полученной дозы. Приведены примеры решения задач теплообмена в криохирургии и криоконсервации для возможного улучшения этапа планирования. В рамках первого
направления рассмотрено два случая. Первый – повышение точности планирования криоаблации предстательной железы. Второй – сравнение по эффективности различных материалов криохирургических аппликаторов: медь, латунь и искусственный сапфир, который возможно применять для воздействия и контроля зоны замораживания
оптическими методами. В рамках второго направления показан случай применения локального низкотемпературного воздействия для решения задачи одновременного сохранения каркаса биоткани и удаления слоя клеток донора, называемый децеллюляризацией, в целях трансплантологии. Результаты приведенных примеров потенциально могут быть использованы при планировании локального низкотемпературного воздействия. На основе единого подхода возможна разработка методик и технологий нового поколения с возможностью прецизионного дозирования.
Обоснование. В настоящее время растет потребность в центробежных компрессорах с высоким отношением давлений в ступенях. Такие требования побуждают использовать высоконапорные ступени с большими окружными скоростями u2>300 м/c, что ведет к повышенным уровням условного числа Маха и, как следствие, потерям напора.
Работы по повышению эффективности таких ступеней ведут к снижению энергопотребления и повышению холодопроизводительности холодильных машин.
Цель – разработать типоряд из десяти высокоэффективных высоконапорных модельных центробежных компрессоров с отношением давлений Пк=2,0.
Методы. Используется разработанная авторами комплексная расчетная методика для повышения эффективности ступеней центробежных компрессоров. Методика состоит из последовательного выполнения 4 этапов: газодинамический расчет, профилирование, трехмерный вязкий расчет, многопараметрическая оптимизация.
Результаты. Спроектирован типоряд модельных центробежных компрессоров для следующего диапазона параметров расчетного режима: условный коэффициент расхода 0,035<Фр<0,12; коэффициент теоретического напора ψт.р.=0,74; условное число Маха 0,93<Mu<0,96. Оценочный изоэнтропный КПД разработанных центробежных
компрессоров составляет от 77% до 84% в зависимости от расходности ступени.
Заключение. Разработан ряд из десяти высокоэффективных проточных частей одноступенчатых центробежных компрессоров, который может использоваться в газодинамических проектах при проектировании современных центробежных компрессоров.
Обоснование. В настоящее время в холодильной технике все чаще используются спиральные компрессора.
Они обладают высоким коэффициентом подачи, малой шумностью, высокой уравновешенностью и рядом других преимуществ. В открытом доступе не хватает информации, описывающей профилирование спиралей спиральных
компрессоров, тогда как данный этап проектирования самый сложный.
Цель. Описание построения и профилирования наиболее распространённых типов спиралей холодильных спиральных компрессоров.
Методы. Использование известных математических зависимостей и математического аппарата для вывода расчётных формул.
Результаты и их применение. Выведены и описаны необходимые математические зависимости, позволяющие профилировать и строить 3D-модели кусочно-окружной спирали, эвольвентной спирали и спирали Архимеда.