сайт факультета
Новосибирский Государственный Технический Университет
Факультет мехатроники и автоматизации (ФМА)
Портал НГТУ
Все факультеты
Электротехнические комплексы, мехатроника и силовая электроника
Руководители:
Щуров Н.И., д.т.н., профессор


Описание


Исследования проводятся на базе

Кафедры Электротехнических Комплексов

Научно-образовательного центра "Энергосберегающие технологии"

 

Ведущие специалисты по направлению:

к.т.н., доцент Спиридонов Е.А.

к.т.н. доцент Мятеж С.В. к.т.н.,

доцент Мятеж А.В.

к.т.н. Бирюков В.В.

 


Описание научного направления

Натурный образец энергоэффективного вентилятора

В рамках научного направления ведутся исследования автоматизированных систем управления вентиляцией транспортных тоннелей и шахт на основе инновационных вентиляторов со сдвоенными S-образными лопатками. Исследования проводятся совместно с сотрудниками Института горного дела СО РАН, а также НИиОК «Институт АЭРОТУРБОМАШ».

Полученные результаты способствуют созданию адаптивных систем, построенных на серийно выпускаемых приборах и аппаратах, таких как преобразователи частоты, промышленные контроллеры, исполнительные механизмы, способствующих развитию и совершенствованию автоматизированной системы управления технологическими процессами ресурсо- и энергоемких отраслей.

Перспективы использования полученных результатов определяются созданной системой, которая способна в автоматическом режиме учитывать текущую количественную потребность в воздухе и удалении вредных примесей, сезонные и суточные изменения которой могут изменяться в несколько раз. Поэтому предложенная система исключает перерасход электроэнергии и способствует решению задач энергосбережения.

Результаты работы рекомендуются к применению на предприятиях, занятых производством как отдельных вентиляционных агрегатов, так и систем воздухоподготовки и вентиляции в целом. Также полученные результаты рекомендуется использовать в отраслях промышленности, где по условиям технологических процессов установлены энергоемкие системы подачи воздуха: металлургия, горнодобывающая промышленность, химические технологии, а также подземный транспорт.

Исследования в рамках данного научного направления финансировались из средств ФЦП «Научные и педагогические кадры для инновационной России» (2012 – 2013 гг.). В процессе реализации проекта были созданы:

  • Макет станции метрополитена мелкого заложения для исследования автоматизированной системы управления вентиляцией метрополитена;
  • Макет системы автоматизированного управления и контроля вентиляции транспортных тоннелей;
  • Макет энергоэффективного вентилятора с неповоротными двойными S-образными лопатками с диаметром рабочего колеса 600 мм.

Научные публикации по направлению

Панова Н. В. Особенности регулирования и реверсирования режима работы крупных высоконагруженных осевых вентиляторов серии ВО / Н. В. Панова, Е. А. Спиридонов, А. И. Андреев // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2013. - № 6. - С. 62-65.

Адаптивность, экономичность и выбор вентиляторов главного проветривания шахт / Н. Н. Петров, А. Д. Илюшкин, М. Е. Вильбергер, С. В. Макаров // В мире научных открытий. - 2012. – № 11.5 (35). – С. 260–275.

Математическая модель процесса проветривания шахты / Е. А. Спиридонов, С.А. Зырянов, А. И. Андреев, Е.А. Петрова // В мире научных открытий. - В мире научных открытий. - 2012. - №11.5 (35). - С.242 – 260

Петров Н.Н. модернизация парка устаревших тоннельных вентиляторов и создание новых машин для транспортных тоннелей метрополитена / Н.Н. Петров, Е.А. Петрова, А.И. Андреев // Транспорт: наука, техника, управление. - 2013. - № 6. - С. 39-42

Мятеж А. В. Импульсный преобразователь для электростартера двигателя внутреннего сгорания / А. В. Мятеж, М. Е. Вильбергер, Е. О. Патачаков // Транспорт: наука, техника, управление. - 2015. - № 10. - С. 54-59.

Аппаратный комплекс для исследования аэродинамических характеристик подвижного состава электрического транспорта / В. В. Бирюков, М. В. Калугин, А. В. Кулекина, Э. Г. Лангеман // Транспорт: наука, техника, управление. - 2014. - № 6. – C. 53-55.

Нейман В. Ю. Оценка конструктивного совершенства систем принудительного охлаждения синхронных электромагнитных машин ударного / В. Ю. Нейман, Л. А. Нейман // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. - 2015. - Т. 8, № 2. - С. 166-175.

Кулекина А. В. Исследование аэродинамических характеристик подвижного состава электрического транспорта / А. В. Кулекина, В. В. Бирюков // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2014. - № 3 (86). - С. 112-116.

Лангеман Э. Г. Автоматизация вентиляционной системы метрополитена / Э. Г. Лангеман, М. В. Калугин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2013. - № 2. - С. 310-314.

Модернизация привода подачи продольно-строгального станка / И.С. Дымов, Е.Г. Гурова, Д.А. Котин, С.В. Макаров // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9, ч. 7. - С. 1430-1435


Контактная информация

Щуров Николай Иванович

8(383) 346-17-88, shhurov@corp.nstu.ru


Результаты работы по направлению

На основе определения статических и динамических свойств системы «вентилятор-вентиляционная сеть» усовершенствованы математические модели воздухораспределения. Новые модели легли в основу алгоритмов автоматизированного контроля и управления процессом проветривания путем регулирования скорости вращения вентиляционных агрегатов.

Сформулирован ряд требований к системе управления тоннельными вентиляторами, проведено моделирование системы автоматического управления тоннельным вентилятором в рабочем и аварийных режимах. Разработаны алгоритмы управления и состав системы автоматического управления тоннельным вентилятором.

Разработаны требования к системе управления шахтными вентиляторами, ее состав и алгоритмы управления главной вентиляционной шахтной установкой. Применение осевых вентиляторов и разработанных алгоритмов управления позволяет сократить время реверсирования вентиляционного режима в 2,5-3 раза. Использование разработанных алгоритмов обеспечивает экономичный и устойчивый режим работы вентилятора, позволяет реализовать автоматическое управление в условиях нестационарных вентиляционных сетей и учитывать влияние колебаний мощности на валу вентилятора и напряжения в питающей сети, а также обеспечивает минимум суммарных потерь в узле нагрузки.

Разработан, создан и исследован макет энергоэффективного вентилятора с поворотными S-образными лопатками с диаметром рабочего колеса 600 мм. Получены аэродинамические характеристики при различных скоростях вращения в диапазоне от 0,3 до 1,0 от номинальной скорости. Создана методика расчета и проектирования двойных S-образных лопаток рабочего колеса вентилятора, позволяющих повысить энергетические и аэродинамические характеристики осевых вентиляторов. Разработаны параметрические модели адаптивного лопаточного узла и корпуса рабочего колеса, позволяющие выполнить проектирование шахтных осевых вентиляторов при окружных скоростях вращения по концам лопаток до 160 м/с.


© 1994-2017, Новосибирский государственный технический университет

630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, тел.: +7 (383) 346 08 43, факс:+7 (383) 346 02 09 (общий отдел), эл. почта: 

Приемная комиссия НГТУ,  корпус 6, к. 109, тел.: +7 (383) 346 02 31, +7 (383) 346 35 75

Информационная и техническая поддержка сайта

Разработка и информационная поддержка портала НГТУ: Информационная служба НГТУ, корпус 2a, к. 202-210, тел./факс: +7 (383) 346 11 21, эл. почта: 

Разработка и техническая поддержка портала НГТУ: Центр информатизации университета, 1 корпус, к. 301, 306, тел.: +7 (383) 346 02 68, эл. почта: 

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-45107 от 18 мая 2011 г.