Звіт по науці за 2013 рік

ЗВІТ 
про наукову роботу каф. теоретичної та промислової теплотехніки
у 2013 році

 

У 2013р. на каф. ТПТ виконувалось 3 д/б  , 3 г/д  та  одна ініціативна роботи.

Загальний об”єм фінансування близько 953,07 тис. грн. в т. ч. по д/б роботах 435,07 тис. грн. (138,070 тис. грн. – фундаментальні роботи, шифр 2201020 та 297 тис. грн. – прикладні роботи, шифр 2201040  ), по г/д роботах 518 тис. грн.

 

Кількість штатних співробітників кафедри, що виконували НДР складала 10 співробітників, в т. ч.:

1 – д. т. н..

5 – к.т.н.

Крім того було задіяно 16 сумісників з них 4 д. т. н., 4 к.т.н., 7 аспірантів, один пошукач. У виконанні НДР приймали участь  64 студенти, з них 3 з оплатою та 61 без оплати.

За результатами виконаних робіт у звітному році

Вийшли з друку:

Навчальний посібник з грифом МОН:

Безродный М. К., Пуховий І. І,Кутра Д. С. . . Теплові насоси та їх використання.. – К: НТУУ «КПІ», 2013. – 312 с.

Методичні вказівки:

1.    Метод. вказівки до виконання дипломного проекту освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» для студ. Напряму підготовки 6.050601 «Теплоенергетика» / Уклад. М.Ф.Боженко. – Київ.: НТУУ «КПІ», ТЕФ, 2012. – 32 с.

2.    Утилізація теплоти димових газів в котельнях. Метод. Вказівки до викон. Курсового проекту з дисципліни «Джерела теплопостачання» для студ. Спеціальності «Теплоенергетика» освітньо-кваліфікаційного рівня «спеціаліст» (7.05060101) та «магістр» (8.05060101) / Уклад.: М.Ф.Боженко, Ю.В.Шовкалюк. – Київ.: НТУУ «КПІ», ТЕФ, 2013. – 40 с.

 

Опубліковано 130 наукових статей та тез в т. ч. 78 із студентами.

Зроблено 89 доповідей на н/т конференціях, в т. ч. 6студентами. Проведена студентська науково-технічна конференція “Гідродинаміка та тепломасообмін у теплоспоживаючому обладнанні промислових підприємств”, на якій заслухано 70 доповідей студентів, магістрантів та аспірантів.

Організовано та проведено 3 наукових семінари кафедри ТПТ за темами кандидатських дисертацій(Соломаха А., Кутра Д., Приймак К.):

Отримано 3 патенти ( України ) 
Подано.7 заявок на патенти

Група під керівництвом Дикого М. О.  приймає участь в інноваційній структурі створеної на базі НТУУ „КПІ” Технопарк „Київська політехніка”.

За звітний рік забезпечено 4 впровадження результатів розробок у виробництво.

Захищено 2 кандидатських дисертації (пошукач Костюк О. П., аспірант Кутра Д. С.); прийнята до захисту спеціалізованою вченою радою одна кандидатська дисертація (пошукач Соломаха А. С.);

Кафедрою рекомендована до захисту одна кандидатська дисертація (аспірантка Приймак К. О.).

Крім того за результатами наукових досліджень, що виконуються на кафедрі у навчальний процес впроваджено:

- В дисципліні «Гідрогазодинаміка» (розділ «Режими течії двофазних потоків»).

- Навчальний посібник з грифом МОН

1. Підготовка наукових кадрів та інтеграція наукової роботи з навчальним процесом.

1.1.     Підготовка кандидатів та докторів наук

У звітному році на спеціалізованій вченій раді НТУУ «КПІ» захищені кандидатські дисертації:

«Гідродинаміка та тепломасообмін упроточному барботажному контактному апараті». Пошукач Костюк О. П., керівник Безродний М. К. (04.06.2013).

- «Ефективність тепло насосних схем енергозабезпечення установок сушіння деревени». Аспірант Кутра Д. С., керівник Безродний М. К. (03.12.2013).

Прийнята до захисту спеціалізованою вченою радою кандидатська дисертація:

- «Розробка та дослідження системи проміжного охолодження повітря багатоступінчастого компресора». Аспірант Соломаха А., С., керівник Дикий М. О.

Рекомендована кафедрою до захисту закінчена кандидатська дисертація:

- «Технологія комплексної параметричної ідентифікації фактичних характеристик енергетичного об’єкта ». Аспірантка Приймак К. О., керівник Варламов Г. Б.

1.2.     Інтеграція наукової роботи з навчальним процесом

Результати досліджень  по д/б № 2541п впроваджені в дисципліні Гідрогазодинаміка» (розділ «Режими течії двофазних потоків»),.(НТУУ "КПІ").

За результатами наукових досліджень опубліковано навчальний посібник з грифом МОН

 

1.3. Науково-дослідна робота та інноваційна діяльність студентів, молодих учених

На каф. ТПТ виконуються 3 д/б та 3г/д теми, а також  1 ініціативна НДР. Для їх виконання залучено 64 студентів:

 

Д/б 2541-п (закінчення – у 2013р) – керівник Дикий М.О.«Підвищення ефективності роботи компресорних станцій шляхом використання технології «Водолій» для утилізації скидної теплоти газотурбінних двигунів» - 10 без оплати.

 

Д/б № 2407-Ф( закінчення – у 2013р.) – кер. Пуховий І. І. «Гідродинаміка та теплообмін в підігрівачах повітря теплотою кристалізації води для теплових насосів та вентиляції» -12 без оплати.

Д/б №2639п ( закінчення – у 2015р.) – кер. Варламов Г. Б."Розробка високоефективної та екологічно безпечної пальникової системи котлів комунальної енергетики" - 10 без оплати.

Г/т № 2.043( закінчення – у 2014р.) – кер. Королевич О. Я.«Системи диспетчеризації та віддаленого керування групи автономних котелень» –  5 без оплати.

Г/т № 2.042( закінчення – у 2014р.) – кер. Ріферт В. Г.«Теоретичний аналіз і експериментальне дослідження теплообміну при конденсації рідини в горизонтальній трубі» – 4 без оплати

Г/т №159/ТЕЦ5-2013 (закінчення – у 2014р) керівник – Г.Б. Варламов) «Розробка технічних рішень щодо раціоналізації розтоплюючих пальників і перевірки аеродинаміки та сумішоутворювальних характеристик нових пальникових пристроїв котлоагрегату ПТВМ-180 №2 філіалу «ТЕЦ-5» ПАТ «КИЇВЕНЕРГО» з метою підвищення ККД котла та зниження викидів у навколишнє природне середовище» – 4 без оплати.

Ініціативна робота  № 5.01(закінчення – у 2014р.) – кер. Безродний М. К. «Розробка та дослідження ресурсозберігаючих технологій та процесів у промисловій теплоенергетиці»  –  19  без оплати.

Результати НДДКР використані студентами при захищенні 16 магістерських дисертацій та дипломних проектів спеціаліста.

16 атестаційних робіт  магістрантів  та 2 дипломних проекти студентів впроваджені на промислових підприємствах України.

Приклади впровадження:

  1. Результати магістерської дисертації Балащука Сергій Валерійович, ТП-71м «Підвищення ефективності роботи та екологічної безпеки експлуатації водогрійного котла КВГМ-20» впроваджені в  Науково-технічному центрі “Екотехнології та технології енергозбереження» м. Київ.
  2. Результати магістерської дисертації Коржевіна Андрія Дмитровича, ТП-71м  . «Комплексна утилізація теплоти в пароводогрійних котельнях систем централізованого теплопостачання» впроваджені в Товаристві Енергія 97, м. Київ.
  3. Результати магістерської дисертації Поліщук Віталін Валеріївни, ТП-71м «Підвищення ефективності використання теплонасосних установок у системах теплопостачання» впроваджені в Товаристві «Філін». М. Київ.

На ХІ міжнародній конференції «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики», Київ 16-19 квітня 2013р. - зроблено студентами та аспірантами  70 доповідей;

У співавторстві студентами опубліковано 74 наукових праць (статті та тези доповідей).

За участю студентів подано 3 заявки на корисні моделі.

За результатами участі у XII   ВСЕУКРАЇНСЬКОМУ КОНКУРСІ "МОЛОДЬ − ЕНЕРГЕТИЦІ УКРАЇНИ – 2012: ВІДКРИТИЙ КОНКУРС МОЛОДИХ ВЧЕНИХ ТА ЕНЕРГЕТИКІВ" Присвяченого 50 річчю створення міненерго України 6 учасників з кафедри ТПТ отримано 4 дипломи І ступеня, 2дипломи ІІ ступеня та 2 дипломи ІІІ ступеня

За активну участь у науковій роботі НТУУ «КПІ» Почесною грамотою ТЕФ нагороджено 5 студентів, Грамотою – 7 студентів;

Підготовлена та проведена секція каф. ТПТ Х1-ї міжнародної конференції аспірантів, магістрантів і студентів «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики», Київ 16-19 квітня 2013р.

Активну участь у науковій та інноваційній роботі приймають молоді вчені (Шовкалюк Ю. В., Соломаха А. С., Кутра Д. С., Приймак К. О.). За їх участі опубліковано навчальний посібник, методичні вказівки, 24 Статей та тез, зроблено 12 доповідей, подано одну заявку на винаходи, отримано 4 патенти, забезпечено впровадження 3 інноваційних розробок

Приклади вагомих наукових та інноваційних досягнень молодих вчених.:

-                     Безродный М. К., Пуховий І. І, Кутра Д. С. . . Теплові насоси та їх використання.. – К: НТУУ «КПІ», 2013. – 312 с.

-                     Розроблено та впроваджено програмний комплекс для параметричної ідентифікації фактичних характеристик газоперекачувального агрегату на газотурбінній компресорній станції «Бердичів» УМГ «Київтрансгаз». Очікуваний економічний ефект складає 1 млн. грн. у рік (За участі Приймак К. О.).

-                     Результати термодинамічного аналізу теплових схем використання вторинних енергоресурсів газотурбінних установок (ГТУ) прийняті та використовуються, з метою підвищення паливної економічності ГТУ, «Державним науково-дослідним і проектно-конструкторським інститутом інноваційних технологій в енергетиці та енергозбереженні»(За участі Соломахи А. С.).

-                     Методика розрахунку вдосконаленого процесу охолодження циклового повітря ГТУ, який забезпечує підвищення її енергетичної ефективності, прийняті та використовуються в Інституті газу НАН України у відділі переробки і транспорту природного газу (За участі Соломахи А. С.).

 

2. Основні результати наукових досліджень та НТ розробок за пріоритетними напрямами

 

І. Фундаментальні наукові дослідження

Пріоритетний напрям 3. Енергетика та енергоефективність.

а) Результати по закінчених у 2013 році науково-дослідних роботах:

 

2407ф «Гідродинаміка і теплообмін в підігрівачах повітря для теплових насосів та вентиляції ( Керівник Пуховий І. І. )   403,101тис. грн.

На основі експериментальних досліджень  досліджені розпилювачі води методом удару об тверду поверхню з різних матеріалів з відмінними  характеристиками стану та виду поверхні. Досліджена диспергація одиночних крапель та краплевидного потоку з сопел. Виявлено вплив шорсткості та змочуваності. Знайдені радіуси розлітання вторинних крапель.

Досліджені гідравлічні опори при поздовжному та поречному обтіканні сталактитів і бурульок експртиментально та методом компютерного моделювання. Отримані залежності дозволять розраховувати необхідний натиск вентиляторів для подачі повітря, що підігрівається. Знайдені при поперечному обтіканні коефіцієнти теплообміну експериментально. Результати досліду порівняні з відомими теоретичними залежностями. Виявлено хорошу співпадіння результатів.  Проведені розрахунки використання попереднього підігрівання повітря перед тепловими насосами.

Доведено теоретично можливість інтенсифікації теплообміну льодяної поверхні з повітрям через використання льодяного оребрення. Розроблені зразки таких поверхонь, які випробувані на міцність і на інтенсивність теплообміну при продуванні льодяної труби повітрям. Також знайдено гідрвалічний опір. Проведені розрахунки системи вентиляції реальної будівлі з попереднім підігріванням повітря теплотою кристалізації води.

Результати дослідження використані в курсах лекцій „Використання сонячної енергії та пеплових насосів”, „Акумулювання енергії та теплові насоси”, „Використання нетрадиційних джерел енергії”  в розділі „Нижні джерела теплоти для теплових насосів”, а також у розділі „ Безпосереднє використання теплоти довкілля”  курсу „Використання нетрадиційних джерел енергії”

Отримані результати  можуть бути використані при конструюванні підігрівачів повітря теплотою кристалізації води. Така система підігрівання  повітря перед тепловим насосом заміняє грунтові капіталоємні  грунтові теплообмінники і дозволяє розширити географію використання теплових насосів на зони з різкоконтинентальним кліматом, що відрізняється морозними зимами.  В системах вентиляції громадських та виробничих приміщень при використанні кристалізаційних підігрівачів повітря можна економити 30 – 50% традиційної енергії.

Опубліковано в фахових виданнях 9 статей, Зроблено 22 доповіді на міжнародних конференціях з виданням друкованих тез. Отримано патент і підготовлено 4 заявки на винаходи.

Розробка відповідає світовому рівню.

 

б) найважливіші наукові результати отримані в результаті виконання перехідних науково-дослідних робіт:

У звітному році перехідні фундаментальні роботи на кафедрі відсутні.

 

ІІ. Найважливіші результати прикладних досліджень, конкурентоспроможні прикладні розробки та новітні технології за пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки

У даному напрямку кафедрою ТПТ у 2013р. виконувалось 4 НДР з річним обсягом фінансування 660 тис. грн., та однаініціативна НДР:

-за  кодом фінансування  2201040 (д/б МОН України) - 2  роботи  (210+В тис. грн. –

-по г/д тематиці із спеціального фонду – 2 роботи ( 420  тис. грн )

У звітному році з використанням результатів виконаних робіт прийнята до захисту 1 кандидатська дисертація, одна кандидатська дисертація рекомендована кафедрою до захисту, опубліковано 6 ( 2 г/д) статей, зроблено 12 ( 8г/д) доповідей на наукових конференціях в т. ч. 6 на міжнародних, отримано 1 патент України. 2 експонати демонтрувались на міжнародних виставках в Україні. До виконання залучалось 21 (9 по г/д) студентів. За результатами наукових досліджень захищено 4 (1 по г/д) магістерські дисертації, 2 дипломний проект спеціаліста (д/б), 3(2 г/д ) дипломних проекти бакалавра.

 

а) Результати по закінчених у 2013 році науково-дослідних роботах

Пріоритетний напрям:3. Енергетика та енергоефективність.

2541п "Підвищення ефективності роботи компресорних станцій шляхом використання технології „Водолій” для утилізації скидної теплоти газотурбінних двигунів" (керівник М.О.Дикий) 420 тис. грн.

Розроблено нову технологію утилізації скидної теплоти газотурбінних установок (ГТУ) компресорних станцій магістральних газопроводів, яка дозволяє підвищити загальний ККД станції з 25…31% до 45-48%. Це досягається за рахунок спрацювання утилізованої скидної теплоти штатних ГТУ компресорної станції в спільному газопаротурбінному циклі. Особливістю технології є можливість використання проміжного охолодження циклового повітря газотурбінного двигуна за рахунок випарного охолодження з застосуванням перегрітої води. Для розробленої теплової схеми виконано її параметричний аналіз. В порівнянні з вітчизняними найбільш поширеними газотурбінними установками розроблена газопаротурбінна технологія дозволяє на 30…35% зменшити витрату природного газу на власні потреби. За екологічними показниками розроблена технологія забезпечує майже вдвічі менші викиди забруднюючих речовин в порівнянні з мінімально допустимими світовими нормами.

Основні положення роботи впроваджено в навчальний процес при викладанні дисциплін "Гідрогазодинаміка" (розділ "Режими течії двофазних потоків"). Захищено 2 кандидатські дисертації, опубліковано 14 статей, 6 тез доповідей на міжнародних конференціях, отримано 2 патенти України на корисну модель. До виконання робіт залучалось 2 студенти.

Результати роботи відповідають світовому рівню та мають переваги над світовими аналогами. Отримані в роботі наукові результати використовуються на підприємстві ДП Науково-виробничий комплекс газотурбобудувння «Зоря-Машпроект» (м. Миколаїв), який є головним виробником газопаротурбінних установок «Водолій». Крім цього, теоретичні результати роботи, зокрема методика розрахунку процесу охолодження циклового повітря ГТУ та її математична модель, прийняті та використовуються у відділі переробки і транспорту природного газу в Інституті газу НАН України, а термодинамічний аналіз теплових схем використання вторинних енергоресурсів газотурбінних установок для покращення їх основних характеристик, використовується в «Державному науково-дослідному і проектно-конструкторському інституті інноваційних технологій в енергетиці та енергозбереженні» (м. Київ).

Експериментальні зразки форсунки для дрібнодисперсного розпилення перегрітої води пройшли випробування і прийняті до впровадження в ДП "Дослідний виробничий і випробувальний комплекс" (м. Київ).

 

б) найважливіші наукові результати отримані в результаті виконання перехідних науково-дослідних робіт

Пріоритетний напрям: 3. Енергетика та енергоефективність.

2639п "Розробка високоефективної та екологічно безпечної пальникової системи котлів комунальної енергетики" (науково-технічний центр «Екотехнології та технології енергозбереження», керівник Г.Б. Варламов) 87,0 тис. грн.

Проведено аналіз вибраного об’єкту зі штатною пальниковою системою. Здійснено експертизу експлуатаційних характеристик та експертну оцінку причин низької ефективності штатної пальникової системи типового котла комунальної енергетики, визначено основні особливості роботи котла, розроблено 3D-модель топки та пальникової системи. Проведено тестування створеної 3D-моделі та здійснено дослідження характеристик роботи котла.

Обґрунтовано доцільність застосування нових технологічних рішень для підвищення ефективності роботи котла та зменшення шкідливого впливу на оточуюче середовище. Розроблено основні підходи до створення нової пальникової системи, які ґрунтуються на мінімальних конструктивних змінах схеми підключення та управління пальниковим пристроєм та застосуванні трубчастої технології спалювання природного газу.

Основні положення роботи впроваджено в навчальний процес при викладанні дисциплін "Математичне моделювання систем та процесів ". Представлена до захисту 1 дисертація кандидата технічних наук, підготовлено до друку 2 навчальні посібники, опубліковано 3 статті.

 

№ 2.042  (перехідна на 2014 р) «Теоретичний аналіз і експериментальне дослідження теплообміну при конденсації рідини в горизонтальній трубі» (Теплоенергетичний факультет – науковий керівник В. Г. Ріферт) 80 тис грн.

За результатами наукових публікацій проведено аналіз карт режимів течії двофазного потоку і методів розрахунку теплообміну і гідравлічного опору при конденсації пари всередині горизонтальних труб. Встановлено, що у всіх опублікованих роботах вимірювалися лише середні по периметру труби і на певній довжині (мінімум 0,5м) коефіцієнти тепловіддачі при конденсації усередині гладких горизонтальних труб, що не дозволяло отримати достатню картину про особливості теплообміну при конденсації, а саме – про вплив на теплообмін паровмісту, швидкість пари, щільності теплового потоку, натікання конденсату. Показана невідповідність існуючих залежностей для розрахунку локальних і середніх коефіцієнтів тепловіддачі усередині гладких труб дослідним даним, отриманим в експериментах з різними рідинами, розбіжності розрахункових і дослідних даних досягають 30-70% і вище. В рамках виконання теми проведено удосконалення експериментального стенда для дослідження тепловіддачі при конденсації пари в горизонтальній трубі. Зокрема, на одному потоці пари розміщено послідовно дві робочі ділянки, виконаних із різних матеріалів (нержавіюча сталь і латунь), конструкція яких дозволяє на кожній із них визначати локальні коефіцієнти тепловіддачі. Проведено налагоджувальні досліди по конвективній тепловіддачі на воді та тепловіддачі при конденсації пари фреона-22.

Розроблено пропозиції щодо можливого впровадження (при наявності згоди замовника госпдоговірної НДР) результатів НДР на ВАТ "Коростеньський завод хімічного машинобудування " (м. Коростень).

Г/т № 2.043 «Системи диспетчеризації та віддаленого керування групи автономних котелень»» (Теплоенергетичний факультет – керівник Королевич О. Я.) 340 тис. грн.

Розроблено та введено в дослідну експлуатацію диспетчерський пункт дистанційного контролю параметрів і керування. Розроблені типові схеми та основні вимоги до таких систем.

Застосування результатів роботи дозволяє забезпечити економію палива для вироблення теплової енергії на рівні 12-15% та зменшити витрати електроенергії на 7-10%.

Результати роботи використані при підготовці 2 дипломних проектів спеціаліста, 3 дипломних проектів бакалавра, 4 публікацій у вітчизняних наукових виданнях, 4 доповідей на накових конференціях.

Результати розробки відповідають світовому рівню.

Розробка впроваджена при будівництві котельні в м. Боярка, Києво-Святошинського району в 2013 році.

 

НДР №159/ТЕЦ5-2013 «Розробка технічних рішень щодо раціоналізації розтоплюючих пальників і перевірки аеродинаміки та сумішоутворювальних характеристик нових пальникових пристроїв котлоагрегату ПТВМ-180 №2 філіалу «ТЕЦ-5» ПАТ «КИЇВЕНЕРГО» з метою підвищення ККД котла та зниження викидів у навколишнє природне середовище» (СВП «Київські ТЕЦ»ПАТ «КИЇВЕНЕРГО» керівник – Г.Б. Варламов) 98,0 тис. грн.

В роботі проведено ознайомлення з технічною документацією, існуючою схемою контролю та регулювання режиму роботи існуючого пальникового пристрою. Виконано розрахунки полів швидкостей і концентрацій компонентів по довжині факелу, проведено аналіз аеродинамічних характеристик пальників. На основі виконаних досліджень розроблено методику випробувань на котельній установці та виготовлено монтажні робочі креслення. Проведено випробування нових пальникових пристроїв на котлоагрегаті ПТВМ-180 філіалу «ТЕЦ-5» ПАТ «КИЇВЕНЕРГО».

Отримані результати будуть використані при модернізації котлоагрегату ПТВМ-180 філіалу «ТЕЦ-5» ПАТ «КИЇВЕНЕРГО».

 

2.2. Інформація про науково-дослідні роботи, що виконуються на кафедрах у             межах робочого часу викладачів.

Пріоритетний напрям 3. Енергетика та енергоефективність.

У звітному році з використанням результатів виконаних робіт видано 1 навчальний посібник, захищено 2 кандидатські дисертації, опубліковано 10 фахових статей, зроблено 32 доповідей на конференціях, опубліковано 28 тез доповідей, в т.ч. 24 міжнародні. До виконання залучалось 30 студентів. За результатами наукових досліджень студентами захищено 12 магістерських робіт, 3 дипломних проекти.

№ 5.01(закінчення – у 2014р.) «Розробка та дослідження ресурсо-зберігаючих техно-логій та процесів у промисловій теплоенергетиці» -- керівник Безродний М. К.

Розроблено основи ефективного використання конденсаційних котлів у системах опалення. Показано, що зниження температури поворотної води із системи опалення дозволяє підвищити ефективність використання органічного палива за рахунок збільшення частки сконденсованої водяної пари, що міститься у продуктах горіння.

Крім того при цьому зменшуються теплові втрати у навколишнє середовище при транспортуванні теплоносія від джерела теплової енергії до конкретного споживача.

Розроблено оптимальні теплові схеми автономних систем теплопостачання з використанням конденсаційних водогрійних котлів та теплогенераторів.

Збільшення коефіцієнта використання енергії палива може досягати 8-15%

Ведеться розробка та дослідження нових технологій водопідготовки, що забезпечить зменшення жорсткості та очищення води без використання допоміжних хімікатів, а витрати електричної енергії зменшуються у 10–100 разів у порівнянні з існуючими технологіями за рахунок того, що вона витрачається тільки на перенесення мікрочастинок, або іонів, без перетворення у теплову та без витрат на електроліз.

Досліджуються технології нанесення на поверхню теплообміну поверхнево-активних речовин, що забезпечить  ліо- та гідрофобізацію теплообмінної поверхні та, як наслідок, забезпечить зміну  режиму конденсації з плівкового на краплинний і тим самим інтенсифікувати теплообмін в теплообмінних апаратах. Передбачається дослідження впливу режимних та геометричних факторів на інтенсивність тепловіддачі при конденсації в такій системі, а також розробка методики розрахунку конденсаторів з такою організацією процесу.

Розроблено газодизельну систему живлення і регулювання, що забезпечує роботу дизельних двигунів на суміші дизельного палива і стиснутого природного газу по газодизельному циклу, зі збереженням стандартної паливної системи. Ця система призначена для переобладнання транспортних дизелів середньої потужності в газодизелі, в умовах автотранспортних підприємств. Проведено адаптацію її агрегатів для поширених в Україні автомобільних двигунів ЯМЗ-236, 238, 240. Застосування системи ГД-КПІ дозволяє зменшити: токсичність відпрацьованих газів дизельних двигунів у 2…3 рази, споживання палив нафтового походження на 70…80%, а також собівартість автомобільних перевезень.

 

У 2013 році за матеріалами роботи захищено дві кандидатські дисертації:

- «Гідродинаміка та тепломасообмін упроточному барботажному контактному апараті». Пошукач Костюк О. П., керівник Безродний М. К. (04.06.2013).

- «Ефективність тепло насосних схем енергозабезпечення установок сушіння деревени». Аспірант Кутра Д. С., керівник Безродний М. К. (03.12.2013).

Результати роботи впроваджено у навчальний процес при викладанні ряду дисциплін, зокрема «Теплові мережі», «Енергозбереження», а також при виконанні курсових та дипломних проектів

3. Інноваційна діяльність

Спільна діяльність в рамках інноваційного середовища Науковий парк „Київська політехніка”:

Діяльність в рамках інноваційного середовища Науковий парк „Київська політехніка” і науково-технічного центру «ЕКОТЕЗ» відбувається через участь в науково-практичних виставках зі своїми експонатами і доповідями та шляхом виконання спільних науково-технічних проектів.

Група під керівництвом Дикого М. О.  приймає участь в інноваційній структурі створеної на базі НТУУ „КПІ” Технопарк „Київська політехніка”. Проводиться спільна робота по розширенню впровадження у виробництво ПГУ на базі газотурбінних установок
( технологія «Водолій»).

 

3.2. Аналіз наукового співробітництва з промисловими підприємствами м. Києва та окремо з Міністерствами (Мінпромполітики, Мінагрополітики, Міноборони). Заходи, здійснені спільно з облдержадміністраціями та міською державною адміністрацією:

НТЦ «ЕКОТЕЗ» співробітничає з Інститутом газу та Інститутом технічної теплофізики НАН України, на базі співробітництва з ДК «Укртрансгаз» НАК «Нафтогаз України» (м. Київ) проводяться випробування дослідного зразка камери згоряння трубчастого типу для газоперекачувального агрегату. Також НТЦ «ЕКОТЕЗ» тісно співпрацює з ПАТ «КИЇВЕНЕРГО» над спільними проектами модернізації комунальної енергетики.

 

3.3.Приклади впровадження вагомих результатів розробок у виробництво:

-          Розроблено та впроваджено програмний комплекс для параметричної ідентифікації фактичних характеристик газоперекачувального агрегату на газотурбінній компресорній станції «Бердичів» УМГ «Київтрансгаз». Очікуваний економічний ефект складає 1 млн. грн. у рік.

-          Результати термодинамічного аналізу теплових схем використання вторинних енергоресурсів газотурбінних установок (ГТУ) прийняті та використовуються, з метою підвищення паливної економічності ГТУ, «Державним науково-дослідним і проектно-конструкторським інститутом інноваційних технологій в енергетиці та енергозбереженні».

-          Методика розрахунку вдосконаленого процесу охолодження циклового повітря ГТУ, який забезпечує підвищення її енергетичної ефективності, прийняті та використовуються в Інституті газу НАН України у відділі переробки і транспорту природного газу.

-          Розроблено та впроваджено диспетчерський пункт дистанційного керування котельнею в м. Боярка (вул.. 40 років Жовтня), що забезпечує підвищення ефективності використання палива та надійність системи теплопостачання.

 

3.4. Кількість отриманих охоронних документів (автори, назва, №, дата видачі, заявник). Окремо з них в інших країнах. Продані ліцензії, комерціалізовані об’єкти інтелектуальної власності:

За звітний період отримано 3 патенти України та подано 7 заявок на винаходи .

Патенти:

  1. Дикий М.О., Соломаха А.С., Петренко В.Г., Барабаш П. О.  Пристрій для вловлювання крапельної рідини з газового потоку.. Патент на корисну модель України №81815 від 10.07.2013р.
  2. Безродний М. К., Барабаш П. О., Голіяд М. Н., Трокоз Я. Е., Рачинський А. Ю. Апарат повітряного охолодження. Патент на корисну модель № 75095, 2012.
  3. Безродний М. К., Барабаш П. О., Голіяд М. Н., Голубев О. Б., Рачинський А. Ю. Апарат повітряного охолодження. Патент на корисну модель № 78507, 2013.

Заявки на винаходи:

  1. Барабаш П. О. Ріферт, В. Г., Усенко В. І., Шита І. В. Спосіб закладки датчиків температури у тілі твердого неізотермічного об’єкту U201305727, 30.04.2013.
  2. Барабаш П. О., Куделя П. П. Пристрій для обертання шасі літака U201305739, 30.04.2013
  3. Барабаш П. О., Куделя П. П. Пристрій для обертання шасі літака. U201305730, 30.04.2013
  4. Барабаш П. О. , Шита І. В. Радіатор двигуна внутрішнього згоряння. U201305731, 30.04.2013
  5. Трокоз Я. Е., Барабаш П. О., Голубєв О. Б., Яценко М. В., Фурніченко Л.В., Білошицький А. П. Охолоджувач повітря. U201307482, 12.06.2013.
  6. Барабаш П. О., Поліщук В. В. Конвектор настінний. U201308995, 17.07.2013.
  7. 7. Барабаш П. О., Барабаш В. П., Голубєв О. Б., Трокоз Я. Е. Атмосферний конденсат ний бак. U201310721, 05.09.2013.
  8. 4. Міжнародне наукове співробітництво.

Співробітництво з Корпорацією “Honeywell International, Inc.” (США), та NASA по  розробці системи регенерації води з рідких відходів життєзабезпечення на космічних станціях.

У 2013 р. науковцями НТЦ «ЕКОТЕЗ» було подано запит на участь у конкурсі на проведення наукових досліджень оголошеним Державним агентством з питань науки, інновацій та інформатизації України  та Державним комітетом з питань науки і технологій республіки Білорусь на 2014-2016 рр. Результати конкурсу в даний момент не визначені.

5.         Аналіз наукового співробітництва з науковими установами НАН України та галузевими академіями наук України:

5.1 Спільно з працівниками інституту газу НАН України ведуться роботи по створенню систем зрошення насадки контактних тепломасообмінних апаратів та дослідження впливу якості зрошування на інтенсивність процесів тепломасообміну.

5.2 Спільно з працівниками інституту надтвердих матеріалів НАН України проводиться розробка технології оребрення внутрішньої поверхні теплообмінних труб 
( коефіцієнт  поздовжнього оребрення 2-3).

5.3 Каф. ТПТ має договори з ІТТФ НАН України та Інститутом газу НАН України на проходження в цих організаціях переддипломної практики студентами кафедри ТПТ.

5.4              НТЦ «ЕКОТЕЗ» співпрацює з Інститутом геохімії навколишнього середовища (ІГНС) НАН та МНС України та Інститутом технічної теплофізики НАН України.

6. Публікації

Навчальний посібник з грифом МОН:

Безродный М. К., Пуховий І. І,Кутра Д. С. . . Теплові насоси та їх використання.. – К: НТУУ «КПІ», 2013. – 312 с.

Методичні вказівки:

1.    Метод. вказівки до виконання дипломного проекту освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» для студ. Напряму підготовки 6.050601 «Теплоенергетика» / Уклад. М.Ф.Боженко. – Київ.: НТУУ «КПІ», ТЕФ, 2012. – 32 с.

2.    Утилізація теплоти димових газів в котельнях. Метод. Вказівки до викон. Курсового проекту з дисципліни «Джерела теплопостачання» для студ. Спеціальності «Теплоенергетика» освітньо-кваліфікаційного рівня «спеціаліст» (7.05060101) та «магістр» (8.05060101) / Уклад.: М.Ф.Боженко, Ю.В.Шовкалюк. – Київ.: НТУУ «КПІ», ТЕФ, 2013. – 40 с.

Статті – 41ст. (230с.) з них у фахових виданнях України – 34 статті, у виданнях, що входять до науково метричних баз – 5, у зарубіжних виданнях – 7 статей.

 

7. Наукові конференції, семінари, виставки:

7.1.      Конференції, семінари:

1. “Гідродинаміка та тепломасообмін у теплоспоживаючому обладнанні промислових підприємств» - секція каф. ТПТ міжнародної конференції аспірантів, магістрантів, студентів. Київ НТУУ «КПІ» квітень 2013р.;

2. Три наукових семінари по дисертаційним роботам. (Соломаха А. С., Кутра Д. С.
Приймак К. О.)

3.   Принято участь у наукових конференціях:

3.1.      Школа-семинар под руководством академика РАН А.И.Леонтьева (20-24 мая 2013 г., Орєхово-Зуєво) Россия

3.2.      V Міжнародна науково-технічна конференція „ЕНЕРГЕТИКА. ЕКОЛОГІЯ. ЛЮДИНА.” м. Київ, 23-24 травня 2013 р.

3.3.      VІ Всеукраїнська науково-технічна конференція “Природничі та гуманітарні науки. Актуальні питання” 19-20 квітня 2013 року, Тернопіль. Тернопільський національний технічний університет ім. І.Пулюя.

3.4.      Проблеми охорони праці, промислової та цивільної безпеки Восьма науково-методична конференція, м. Київ, 14-15 травня 2013 р

3.5.      VІІI Международная конференция «Проблемы промышленной теплотехники», Киев, 8-11 октября 2013 г.: ИТТФ НАНУ.

3.6.      Международній конгресс по термоэлектричеству. Голландия, ноябрь 2013.

3.7.      Международній форум «Ресурсо – энергосбережение и энергоэффективность в строительстве и ЖКХ». Волгоград, 6 – 9 ноября 2013

3.8.      Міжнародна наукова конференція «Енергозбереження в комунальній енергетиці».Вінниця, «ВПІ», 19-21 листопада 2013р.

 

Зроблено 89 доповідей на н/т конференціях, в т. ч. 6студентами.

Опубліковано 11 доповідей та 78 тез.

У міжнародних конференціях та семінарах взяли участь 94 працівники в т. ч. 68 студентів.

7.2.      Виставки:

Розробки кафедри демонструвались на 3 виставках з них 2 міжнародні.

1.         Міжнародна виставка систем опалення, кондиціонування, водопостачання, сантехніки та басейнів Аква-Терм Київ 2013. Київ, Україна, 12-16 травня 2013 р., виставлялись 2 експонати:

-          Система отримання очищеної води для фармацевтичного виробництва;

-          Контактний водонагрівач для автономної системи опалення.

  1. 2. Міжнародна виставка «Коммунальная инфраструктура», м. Донецьк, виставковий центр «Експодонбас» 13-16 березня 2013р.
  2. 3. ХІ міжнародна спеціалізована виставка «Енергетика в промисловорсті».Україна, Київ,  вересень 2013р.

виставлялись 3 експонати:

-           Технологія «Водолій»;

-           Газодизельна система живлення ДВЗ (ГД КПІ;)

-           Контактний водонагрівач для системи теплопостачання.

4. Виставка наукових досягнень НТУУ(КПІ),.

виставлялись 3 експонати:

-           Технологія «Водолій»;

-           Багатоступінчастий відцентровий дистилятор для пілотованих космічних об’єктів;

-           Контактний водонагрівач для системи теплопостачання.

  1. 8. Наукові досягнення:   

XII   ВСЕУКРАЇНСЬКИЙ КОНКУРС "МОЛОДЬ − ЕНЕРГЕТИЦІ УКРАЇНИ – 2012: ВІДКРИТИЙ КОНКУРС МОЛОДИХ ВЧЕНИХ ТА ЕНЕРГЕТИКІВ" Присвячується 50 річчю створення міненерго України.

1. Шовкалюк Юрій  Васильович “ Впровадження енергозберігаючих заходів і технологій та підвищення рівня ефективності систем теплопостачання через проектування ”. в номінації “ Теплова енергетика” серед Молодих вчених: диплом І-ступеня.

2 Приймак Катерина Олександрівна “ Ідентифікація реальних характеристик енергетичного об'єкту паливно-енергетичного комплексу на прикладі газоперекачувального агрегата ”в номінації “ Паливно-енергетичні ресурси серед Молодих вчених: дипломІ-ступеня.

3 Кожемяка Дмитрій Вадимович “ Про деякі характеристики теплообмінників - конденсаторів ” в номінації “ Енергозбереження та енергоменеджмент ” серед студентів: диплом І-ступеня.

4 Кожемяка Дмитрій Вадимович “ При використання трибосистемних покриттів теплообмінних поверхонь при конденсації ” в номінації “ Теплова енергетика ” серед Студентів: диплом ІІ-ступеня.

5 Бондаренко Валентина “ Про деякі характеристики теплообмінників - конденсаторів ” в номінації “ Енергозбереження та енергоменеджмент ” серед Студентів: диплом І –ступеня.

6 Бондаренко Валентина “ При використання трибосистемних покриттів теплообмінних поверхонь при конденсації ” в номінації “ Теплова енергетика ” серед Студентів: диплом ІІ –ступеня.

7 Середа Дмитро Сергійович “ Нормативне теплозабезпечення споживачів житлово-комунального сектора в Україні ” в номінації “ Теплова енергетика” серед Студентів: диплом IІІ-ступеня.

8 Новіцький Микола Іванович “ Нормативне теплозабезпечення споживачів житлово-комунального сектора в Україні ”в номінації “ Теплова енергетика ” серед Студентів: диплом IІІ-ступеня.

  1. 9. Організаційне забезпечення наукової діяльності.

У звітному році на кафедру ТПТ поступив на навчання 1 аспірант.

Кафедра ТПТ має Web-сайт. Викладачі – електронні адреси. Всі комп’ютери кафедри підключені до інтернету. На четвертому та п’ятому поверхах корпусу №5 працюэ Wi – Fi.

10.            Матеріальна база підрозділу:

За звітний період на каф. ТПТ обладнано мультимедійний кабінет (к. №429-5),

11.            Проект плану розвитку підрозділу на 2011 рік:

Очікуване фінансування г/д робіт – 430 тис. грн.;

Планується придбання комп’ютерної техніки на суму 30 тис. грн.;

Планується реконструкція навчальної лабораторії високотемпературних установок 
( к. 108-5)

 

 

                                                                              НТУУ КПІ      ТЕФ      Розклад       Бібліотека      Електронний Кампус      Вебкамери       Радіо КПІ       Студмістечко