| |
|
|
|
| |
| №3, 2022: Раздел 4. Геоэкология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 4. Геоэкология
В.Ю. Ильичев, С.А. Кусачева, И.Н. Лыков. Разработка автоматизированной методики определения состава выбросов при использовании различных типов газообразных топлив
Стр.75-78
https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2022-3-75-78
В.Ю. Ильичев, кандидат технических наук,
доцент кафедр «Тепловые двигатели и гидромашины»,
«Мехатроника и робототехнические системы»
Калужский филиал МГТУ имени Н.Э. Баумана, г. Калуга, Россия
[email protected]
С.А. Кусачева
кандидат биологических наук,
доцент кафедры «Экология и промышленная безопасность»
Калужский филиал МГТУ имени Н.Э. Баумана, г. Калуга, Россия
И.Н. Лыков
доктор биологических наук,
профессор, научный руководитель института естествознания и медицинского института
Калужского государственного университета им. К. Э. Циолковского
[email protected]
Аннотация
Состав продуктов сгорания газообразных топлив, выбрасываемых непосредственно в атмосферу, является важнейшим экологическим показателем работы различных типов двигателей. В частности, в данной статье рассматриваются выбросы газотурбинных двигателей (или энергетических котлов) при условии полного сгорания топлива. Для расчёта состава таких выбросов необходимо в качестве исходных данных задать состав исходного топлива и коэффициент избытка воздуха, подаваемых в камеру сгорания или в топку котла. Это позволит сравнивать различные типы топлива по количественному и качественному составу выбросов. В данной работе автоматизация расчёта достигается за счёт использования языка программирования Python. При этом как процесс ввода исходных данных, так и вывод результатов расчётов оформлены в виде удобного пользовательского интерфейса. Разработана программа определения состава и теплофизических свойств продуктов сгорания газообразных топлив. Данная программа может быть полезна для использования студентами, инженерами-проектировщиками для упрощения процедуры расчёта и выбора различных утилизационных теплообменных аппаратов и подогревателей при исследовании их влияния на экологические параметры окружающей среды. Результаты представленных исследования могут быть использованы при реализации утверждённых правительством России программ энергоэффективности и энергосбережения, а также охраны окружающей среды.
Abstract
The composition of combustion products of gaseous fuels emitted directly into the atmosphere is the most important environmental indicator of the operation of various types of engines. In particular, this article considers emissions from gas turbine engines (or power boilers) under the condition of complete combustion of fuel. In order to calculate the composition of such emissions, it is necessary to specify the composition of the initial fuel and the excess air ratio supplied to the combustion chamber or to the boiler furnace as the initial data. This will make it possible to compare different types of fuel in terms of quantitative and qualitative composition of emissions. In this work, the automation of the calculation is achieved by using the Python programming language. In this case, both the process of input data and the output of calculation results are designed in the form of a user-friendly interface. A program for determining the composition and thermal physical properties of combustion products of gaseous fuels has been developed. This program may be useful for students, design engineers to simplify the procedure of calculation and selection of various utilization heat exchangers and heaters in the study of their impact on environmental parameters. The results of the presented research can be used in the implementation of programs of energy efficiency and energy saving, as well as environmental protection approved by the Russian government.
Ключевые слова: газообразные выбросы, атмосфера, энергетические установки, состав продуктов сгорания, язык Python.
Keywords: gaseous emissions, atmosphere, power plants, composition of combustion products, Python language
Библиографический список
1. Ильичев В.Ю., Юрик Е.А. Анализ массивов данных с использованием библиотеки Pandas для Python. // Научное обозрение. Технические науки. 2020. № 4. С. 41-45.
2. Ильичев В.Ю. Создание параметрических конечно-элементных трехмерных объектов с использованием функций Python. // Системный администратор. 2021. № 5 (222). С. 82-85.
3. Ильичев В.Ю. Использование библиотеки ZenCAD языка Python для разработки универсальной методики создания объемных изделий. // Системный администратор. 2021. № 6 (223). С. 82-85.
4. Горение топлива и горение газа. [Электронный ресурс]. URL: http://www.kazgerm.kz/spravochnik-sug/318-gorenie-topliva.
5. CoolProp. Low Level Interface. http://www.coolprop.org/coolprop/LowLevelAPI.html.
6. Шахуов Т.А., Куникеев Б.А. Анализ работы газотурбинной установки при изменении состава топлива. // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 5 (1421). С. 87-95.
7. Kawasaki Heavy Industries построит первую газотурбинную электростанцию на водороде. http://www.turbine-diesel.ru/rus/node/4418.
8. Энергетика. Энергоэффективность и энергосбережение. http://government.ru/rugovclassifier/562/events/.
9. Государственная программа «Охрана окружающей среды». http://government.ru/rugovclassifier/874/events/
Development of automated methodology for determining the composition of emissions when using different types of gaseous fuels
V.Y. Il'ichev, Ph. D. (Engineering),
Associate Professor of the Departments of "Thermal engines and hydraulic machines",
"Mechatronics and robotics systems".
Kaluga branch of Bauman Moscow State Technical University, Kaluga, Russia
[email protected]
S.A. Kusacheva
Ph.D. (Biology),
Associate Professor of the Department of "Ecology and Industrial Safety" Kaluga branch of Bauman Moscow State Technical University, Kaluga, Russia
Bauman Moscow State Technical University, Kaluga, Russia
I. N. Lykov
Ph.D. (Biology), Dr. Habil.,
Professor, Scientific Director of the Institute of Natural Sciences and Medical Institute,
Head of the Institute of Natural Science and Medical Institute of Tsiolkovsky Kaluga State University
[email protected]
References
1. Il’ichev V.Yu., Yurik E.A. Analiz massivov dannyh s ispolzovaniem biblioteki Pandas dlya Python [Array analysis using the Pandas library for Python]. Scientific Review. Technical Sciences. 2020. No. 4. P. 41-45. (in Russian).
2. Il’yichev V. Sozdanie parametricheskih konechno-elementnyh trehmernyh obektov s ispolzovaniem funkcij Python. [Array analysis using the Pandas library for Python]. Scientific Review. Technical Sciences. 2021. No. 6 (223). P. 82-85. (in Russian).
4. Gorenie topliva i gorenie gaza. [Elektronnyj resurs]. URL: http://www.kazgerm.kz/spravochnik-sug/318-gorenie-topliva. [Fuel combustion and gas combustion]. [Electronic resource]. (in Russian).
5. CoolProp. Low Level Interface. http://www.coolprop.org/coolprop/LowLevelAPI.html.
6. Shakhuov T.A., Kunikeev B.A. Analiz raboty gazoturbinnoj ustanovki pri izmenenii sostava topliva [Analysis of Gas Turbine Unit Operation when Changing Fuel Composition]. Ferrous Metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information. 2018. No. 5 (1421). P. 87-95. (in Russian).
7. Kawasaki Heavy Industries postroit pervuyu gazoturbinnuyu elektrostanciyu na vodorode [Kawasaki Heavy Industries to build first hydrogen-fired gas turbine power plant]. http://www.turbine-diesel.ru/rus/node/4418 (in Russian).
8. Energetika. Energoeffektivnost i energosberezhenie. [Energy. Energy Efficiency and Energy Saving]. [Electronic resource]. http://government.ru/rugovclassifier/562/events/.
9. Gosudarstvennaya programma «Ohrana okruzhayushej sredy». [State program "Environmental Protection"] (in Russian).
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
