name: Энергоэффективные системы преобразования низкопотенциальной энергии криопродуктов
keyword_list: Низкотемпературные энергетические установки, энергоэффективность, низкопотенциальная энергия криопродукта, сжиженный природный газ, баллон с криогенной заправкой (БКЗ) регазификация криопродукта, "Карнотизация" термодинамического цикла, коэффициент полезного действия
abstract: Цель работы - повышение эффективности использования низкопотенциальной энергии (НЭ) криогенных продуктов в энергетических установках за счет разработки общей методологии подходов к созданию низкопотенциальных энергетических установок (НЭУ), а также создание методического комплекса и частных методик, позволяющих выполнить все этапы проектирования. 
  Задачи работы:
  1.	Анализ, сопоставление, обобщение научно-технических аспектов использования низкопотенциальной энергии (НЭ) криопродукта, включая анализ способов, процессов и устройств, позволяющих использовать низкопотенциальную энергию криогенных веществ.
  2.	 Определение энергетических характеристик (потенциалов) криогенных веществ в части      использования их низкопотенциальной энергии (НЭ).
  3.	 Определение предельных (максимальных) энергетических возможностей низкотемпературных установок.
  4.	 Разработка показателей эффективности использования НЭ и оценка     корректности их применения для различных криогенных систем.
  5.	 Разработка методического комплекса проектирования НЭУ на основе частных методик уточненного расчета.
  6.	 Создание библиотеки полей характеристик  НЭУ.
  7.	 Создание и исследование баллона с криогенной заправкой (БКЗ) как элемента НЭУ для хранения и регазификации крипродукта.
  8.	 Получение и анализ характеристик НЭУ на основе БКЗ.
  В диссертации представлено научное обоснование решений в области техники низких температур, а конкретно общая методология, включающая теории, частные методики и рекомендации, внедрение которых позволит создавать отечественные высокоэффективные низкотемпературные энергоустановки.
  1.	Предложена концепция комплексного проектирования НЭУ, учитывающая: энергетические потенциалы криопродукта, различные способы использования криогенного вещества и НЭ  в НЭУ, условие получения максимальной работы и эффективности, а также схемное решение и состав НЭУ.
  2.	Впервые предложены, систематизированы и апробированы в расчетной практике показатели эффективности использования НЭ криопродукта, учитывающие его фазовое состояние и теплофизические свойства.
  3.	Впервые собраны и систематизированы сведения по существующим и перспективным НЭУ, получены поля характеристик, определяемые границами реальной и предельной эффективности.
  4.	Количественно определены энергетические потенциалы и характеристики криогенных веществ в плане их использования для получения энергии в низкотемпературных энергетических установках. Полученные результаты в виде эмпирических формул существенно сокращают сроки проектирования и могут быть использованы в программных продуктах.
  5.	Впервые разработана методика расчета обобщенного «карнотизированного» цикла НЭУ, позволяющая по критерию получения максимальной работы рассчитать основные характеристики цикла и повысить точность расчета на 20 % по сравнению с существующими методиками. Особенностью полученной формулы вида 1- (Тмин/Т макс)m  является наличие переменного показателя степени  «m», предложенного впервые в  теории циклов. Введение переменного показателя, который является многопараметрической функцией m = f (Tк, Tг, Δtг, Δtк, F, G), позволяет получить наиболее точное значение КПД и исследовать влияние параметров на характеристики НЭУ.
  6.	Впервые с помощью предложенных в диссертации показателей эффективности показано, что использование самого криопродукта в качестве рабочего тела в цикле является   предельно совершенным.  Это обстоятельство является уникальной возможностью исключить температурный напор между нижним источником и рабочим телом, что реализуемо только в НЭУ. Подчеркивается, что этот случай относится к самому распространенному технологическому процессу, а именно процессу регазификации,
  7.	Разработан (запатентован) и исследован баллон с криогенной заправкой (БКЗ) как элемента НЭУ для хранения и регазификации криопродукта. Моделирование процесса в БКЗ, его испытания и расчеты показали его перспективность как емкости для хранения, емкости в системе регазификации, аккумулятора давления. Расчетная малоцикловая стойкость (ресурс) БКЗ на порядок превышает ресурс баллона, заправляемого компримированием.
  8.	Расчетные исследования вариантов использования НЭУ в составе основных энергетических установок и криогенных комплексов позволяет утверждать о возврате 8…15 % (и более при высокотемпературных источниках тепла) ранее затраченной на ожижение энергии, либо получения до 7 % дополнительной энергии к энергоустановке, работающей на СПГ.В работе решена важная для народного хозяйства России научно-техническая проблема повышение эффективности использования низкопотенциальной энергии (НЭ) криогенных продуктов в энергетических установках за счет разработки общей методологии подходов к созданию низкопотенциальных энергетических установок (НЭУ), а также создание методического комплекса и частных методик, позволяющих выполнить все этапы проектирования.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Бараненко
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимирович
chairman_dissertation_council.position: советник при ректорате
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: 6602940582
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6602940582
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владимир
organization_supervisor.surname: Васильев
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 44.01.05
rubrics.name: Материалы общего характера
rubrics.code: 81.31.01
rubrics.name: Общие вопросы
oecds.code: 02.07.ID
oecds.name: ENERGY & FUELS
oecds.code: 02.03.DT
oecds.name: THERMODYNAMICS
oecds.code: 02.03.AI
oecds.name: ENGINEERING, AEROSPACE
speciality_codes.name: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
speciality_codes.code: 05.04.03
supervisors.fio: Довгялло Александр Иванович
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Лю Цуньлян
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Галимова Лариса Васильевна
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: УНИВЕРСИТЕТ ИТМО; НИУ ИТМО; ИТМО
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО"
protection_organization.ogrn: 1027806868154
protection_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
protection_organization.supervisor_surname: ВАСИЛЬЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: УНИВЕРСИТЕТ ИТМО; НИУ ИТМО; ИТМО
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО"
author_organization.ogrn: 1027806868154
author_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
author_organization.supervisor_surname: ВАСИЛЬЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения