Энергетические технологии

Долгое время одним из бесспорных конкурентных преимуществ России в мире считалась ее ресурсообеспеченность и, прежде всего, – энергетическая. Сегодня очевидно, что в ХХI веке энергетические проблемы человечества не могут быть решены без использования атомной энергии. В этой связи весьма остро стоит вопрос: насколько действительно конкурентоспособность России прямо зависит от уровня развития атомной энергетики? На эту тему на страницах журнала рассуждает заместитель генерального директора по науке Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института атомного энергетического машиностроения Игорь Николаевич Острецов.

В статье формулируется проблема оценки ветроэнергетического потенциала района с учетом рельефа местности. Описаны сложности, возникающие при комплексном использовании разнородных программных продуктов для решения задачи оценки ветроэнергетического потенциала. Авторы предлагают методику поиска мест эффективного размещения ветроэнергетических установок, рассматривают применение программных продуктов. Проводится апробация предложенной методики на простых моделях рельефа и путем создания полномасштабной модели рельефа района п. Аян Хабаровского края.

Описаны конструкции действующих и проектируемых отечественных и зарубежных водо-водяных кипящих реакторов, схемы и принципы работы их систем аварийного расхолаживания и локализующих систем безопасности. Рассмотрены характеристики двухфазного потока и методика теплогидравлического расчета парогенерирующего канала кипящего реактора. Для студентов 5-го курса, обучающихся по специальности «Ядерные реакторы и энергетические установки».

В первой части учебного пособия изложены устройство, принцип действия, элементарная теория прямоточного воздушно-реактивного двигателя, даны расчетные зависимости для его проектирования. Для студентов, изучающих дисциплины «Специальные двигатели ракетного оружия» и «Проектирование энергетических установок ракетного оружия», а также аспирантов и преподавателей, проводящих аудиторные занятия по указанным дисциплинам.

Представлены результаты исследования процессов термической переработки древесных отходов: приведена классификация и энергетические характеристики древесных отходов как биотоплива, рассмотрена кинетика процесса прямоточной газификации древесины, представлено аппаратурное оформление процессов термической переработки древесных отходов.

Рассмотрены физические процессы, теория и проектирование многоступенчатых газовых турбин газотурбинных двигателей и газотурбинных установок энергетического, транспортного и авиационного назначения, методы выбора их основных параметров и газодинамического расчета. Настоящее учебное пособие является второй частью полного издания учебного пособия по теории и проектированию газовых турбин. Первая часть пособия «Теория и проектирование ступени газовой турбины» выпущена в 2006 г. Издательством МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов старших курсов специальностей «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели» и «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». Пособие может оказаться полезным для преподавателей, слушателей ИПК и специалистов, работающих в области создания ГТД, ГТУ и комбинированных установок.

Изложены особенности конструктивно-компоновочных и технологических решений активных зон, оборудования и элементов транспортных реакторных установок, предназначенных для использования на судах, космических аппаратах. Приведены особенности методики теплогидравлических расчетов в условиях естественной циркуляции водного теплоносителя в поле силы тяжести применительно к интегральным компоновкам оборудования первого контура. Приведены рекомендации по выбору компоновки тепловыделяющего модуля космической энергоустановки, выполняющей как функции двигателя прямого действия, так и функции источника энергии для бортовой газотурбинной установки (бимодальная установка). Для студентов старших курсов, обучающихся по специальности «Ядерные реакторы и энергетические установки».

Изложены элементарные основы качественной теории нейтронно-физических и теплофизических рабочих процессов в ракетных двигателях и космических энергетических установках с ядерными источниками энергии. Приведены методики предпроектной оценки параметров тепловыделяющих сборок и радиационной защиты ядерных реакторов ракетных двигателей с твердой активной зоной с системой управления, а также сведения о конструировании и проектировании их газожидкостных систем в системной методологии тетрады «функция – конструкция – материал – технология» при приоритете радиационной ядерной безопасности. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров «Авиационная и ракетно-космическая техника», и дипломированных специалистов по специальности «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» направления «Двигатели летательных аппаратов».

Книга посвящена экспериментальным, аналитическим и вычислительным методам построения моделей технологических процессов и оборудования тепловых и атомных электростанций и содержит систематизированный материал литературных источников и результатов исследований, выполненных авторами. Значительная часть книги посвящена математическому описанию теплогидравлических процессов 1-го и 2-го контуров и оборудования АЭС: рассмотрены методы моделирования ядерных энергетических реакторов, парогенерирующих устройств и паровых турбин АЭС. Описаны эмпирические методы и рекуррентные алгоритмы моделирования промышленных объектов; приведены примеры идентификации реальных энергетических объектов; анализируются проблемы точности моделей и планирование экспериментов для обоснования их адекватности. Книга ориентирована на инженеров, проектировщиков и научных работников, занимающихся анализом и построением математических моделей энергетического оборудования и систем, а также на студентов старших курсов и аспирантов технических университетов. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-08-07128, не подлежит продаже.

Монография посвящена многообразным физическим явлениям и свойствам сжатого и разогретого вещества при высоких плотностях энергии. Рассмотрены способы генерации, диагностики, а также теоретические методы описания поведения вещества при экстремально высоких давлениях и температурах, получаемых в лабораторных и квазилабораторных условиях. Обсуждаются состояния вещества с высокими плотностями энергии, возникающие на разных этапах эволюции астрофизических объектов под действием гравитации и термоядерного энерговыделения. Сделана попытка систематизировать, обобщить и изложить с единой точки зрения обширный теоретический и экспериментальный материал, относящийся к новой области науки – физике высоких плотностей энергии. В основу книги положены лекции, прочитанные автором в Московском физико- техническом институте, в Высшей школе физики Минатома России, а также обзорные и приглашенные доклады на научных конференциях и симпозиумах. Книга может быть полезна широкому кругу ученых, аспирантов и студентов естественно-научных специальностей, открывает им доступ к оригинальным работам и позволяет ориентироваться в увлекательных проблемах современной физики. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 13-02-07016

В монографии рассмотрены безотходные электротехнологии ядерного топливного цикла (ЯТЦ) для их использования в неядерных химико-металлургических приложениях. Проанализированы экологические и энергетические проблемы химической технологии и металлургии и направления их решения на основе сочетания аффинажных технологий ЯТЦ и электротехнологий, основанных на применении генераторов плазмы, частотных электромагнитных полей, лазеров и др. Проанализирован энергетический базис электротехнологий: электродуговых, высокочастотных, микроволновых и лазерных генераторов технологической плазмы, технологии «холодный тигель», плазменно-электромагнитной технологии. Книга адресована научным сотрудникам и инженерам, работающим в области плазменных технологий и их приложений в химико-металлургической и других областях, а также профессорско-преподавательскому составу, аспирантам и студентам соответствующих специальностей. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-08-07104, не подлежит продаже

В книге освещаются вопросы расчета, конструирования и испытаний сверхпроводниковых синхронных машин, предназначенных для работы в локальных сетях и в составе единой энергосистемы, результаты исследования сложных переходных процессов и технических средств обеспечения устойчивости. Дан обзор современного состояния разработок электрических машин на базе высокотемпературных сверхпроводников 2-го поколения. Актуальные вопросы технической сверхпроводимости излагаются доступно и не требуют обращения к специальной литературе. Книга содержит необходимый объем знаний для выполнения квалифицированной исследовательской и проектной работы в новой отрасли сверхпроводникового электромашиностроения. Для научных работников, инженерно-технического персонала и аспирантов, специализирующихся в области криогенного электромашиностроения. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-08-07109, не подлежит продаже

В монографии рассмотрены современное состояние и перспективы освоения низкопотенциальных геотермальных ресурсов Восточного Предкавказья. Приведены энергоэффективные технологии комплексного использования низкопотенциальных вод, комбинированные технологии, сочетающие различные возобновляемые источники энергии, исследованы процессы тепломассопереноса в системах по отбору геотермального тепла, дана оценка экологического состояния освоения ресурсов, предложены технологии водоподготовки низкопотенциальных вод. Для научных работников, инженеров и студентов энергетических специальностей.

В книге изложены результаты экспериментальных исследований механизмов возникновения неустойчивого режима горения в модельных камерах сгорания. Рассмотрены механизмы излучения звуковых колебаний модулированным зарядом, вопросы диагностики и управления неустойчивостью горения с помощью электрических полей и разрядов специального вида. Приведены данные по управлению устойчивостью горения, скоростью горения преддетонационными процессами при переходе медленного горения в детонацию. Для студентов старших курсов, преподавателей и научных сотрудников.

В книге рассматриваются вопросы теплообмена в системах, в которых в силу различных причин происходит выделение теплоты (электрические машины и аппараты, ускорители заряженных частиц). Исследование процессов теплообмена проводится на основе полученных точных и приближенных аналитических решений. В отличие от известных монографий в данной работе особое внимание уделяется качеству (или проверке) расчета стационарных и нестационарных температурных полей в активных элементах. На основе сформулированных и доказанных теорем обсуждаются результаты диагностики физического состояния различных элементов энергетического оборудования. Особое внимание уделено выбору прерывистых температурных режимов работы тепловыделяющих систем с точки зрения энергосбережения или повышения удельных характеристик при уменьшении массогабаритных размеров установки. Для студентов, обучающихся по специальностям физико-энергетического, теплоэнергетического, энергомашиностроительного, электрофизического и теплофизического направлений. Представленный в книге материал может быть полезен инженерно–техническим работникам, занятым эксплуатацией энергетического оборудования. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 08-08-07000

В книге систематизированы и обобщены экспериментальные и расчетные данные по свойствам жидких, твердых и суспензионных энергоемких горючих и их компонентов. Книга рассчитана на научных работников и инженеров, занимающихся разработкой горючих, а также проектированием, исследованиями и эксплуатацией авиационных и ракетных двигателей, энергетических установок и транспортных средств, и будет полезна студентам и аспирантам авиационных, энергетических и технологических специальностей технических вузов.

В книге представлены результаты многолетней работы по решению проблемы создания элементов снаряжения твердотопливных низкотемпературных газогенераторов. Рассмотрены возможности и закономерности генерирования газа, сформулированы инженерные подходы к разработке рецептур элементов снаряжения. Представлены пути управления уровнем профилирующих характеристик топлив: баллистических, механических, энергетических. Предложены конкретные рецептуры, пригодные к использованию в различных конструкторских организациях. Книга будет полезна специалистам в области разработки гетерогенных конденсированных систем, а также аспирантам и студентам, обучающимся по специальности «Химия и технология топлив и специальных продуктов».

В монографии рассмотрены вопросы интегрирования тепла и энергии с использованием пинч-технологии, которая зарекомендовала себя как одна из наиболее эффективных концепций энергосбережения в перерабатывающей промышленности. Книга предназначена для студентов, аспирантов, инженеров-проектировщиков, инженеров-технологов и энергетиков промышленных предприятий.

В монографии рассмотрены вопросы, связанные с применением имитационного моделирования для обеспечения надежности и безопасности судовых энергетических установок на разных этапах их проектирования. Особое внимание уделено разработке методик и алгоритмов, используемых при подготовке и реализации имитационного моделирования функционирования компонентов «машина» и «рабочая среда» системы «человек-машина-среда». Предназначена для специалистов, занимающихся разработкой, модернизацией и эксплуатацией судовых энергетических установок, а также для студентов и аспирантов, обучающихся по специальностям «Судовые энергетические установки», «Судовое оборудование» и «Двигатели внутреннего сгорания».

Представлены результаты исследования процесса газификации древесных отходов: приведена классификация древесных отходов как источника топлива, рассмотрена кинетика процесса прямоточной газификации древесины, представлено аппаратурное оформление процесса газификации древесных отходов.