научная статья по теме Микрогидростанции для водопроводов в предгорных районах Биология

Текст научной статьи на тему «Микрогидростанции для водопроводов в предгорных районах»

УДК 621.311.21

Бауржан Джамалбекович Кулжабаев,

кандидат технических наук

Казахский Государственный Женский Педагогический Университет г. Алматы, Республика Казахстан vikstel. 777@mail.ru

МИКРОГИДРОСТАНЦИИ ДЛЯ ВОДОПРОВОДОВ В ПРЕДГОРНЫХ РАЙОНАХ

В докладе сообщается о разработанной вихревой гидротурбине, технологии ее изготовления, методики расчета геометрических параметров основных элементов гидротурбины в зависимости от напора и расхода воды конкретного водосброса, а также о влиянии геометрической конфигурации водопроводов на скорость течения воды.

Ключевые слова: Гидростанция, гидротурбина, вихревая, водосброс, кавитация.

Предгорные районы Республики Казахстан обладают значительным гидроэнергетическим потенциалом. Множество горных рек и водосбросов по трубопроводам являются перспективными источниками возобновляемой энергии.

Основным сдерживающим фактором развития производства оборудования для малой гидроэнергетики в Республики Казахстан является отсутствие разработок отечественных эффективных гидротурбин малой мощности и технологий их изготовления.

В связи с этим на основе анализа современных исследований и тенденций развития малой гидроэнергетики разработана и запатентована конструкция вихревой гидротурбины и технология ее изготовления [1] и микрогидростанции на её базе для выработки тепловой и электрической энергии. Особенностью конструкции вихревой гидротурбины является то, что винтовые лопасти ее не разрывают поток воды и не создают кавитации, а стимулируют развитие естественных форм движения воды. Это позволяет снимать механическую энергию воды и восстанавливать её природную структуру за счет обеспечения естественного течения.

Разработанная технология изготовления вихревой гидротурбины основана на изготовлении модулей винтовых лопастей и вкладышей штамповкой, навивкой на шаблон и последующей сборкой на основание турбины. Эта технология позволяет сократить объем металлорежущих операций и обеспечивает значительную экономию материалов.

На основе теоретических и экспериментальных исследований разработана методика расчета геометрических параметров основных элементов гидротурбины в зависимости от напора и расхода воды конкретного водосброса. Эта методика позволяет производить расчеты основных элементов вихревых гидротурбин разной мощности [2].

Одним из перспективных и малозатратных путей использования разработанных гидроэнергетических станций для выработки тепловой и электрической энергии [3] и комплексных систем малой гидроэнергетики [4] является установка их в питьевых и технологических водопроводах. В предгорных районах эти водо-

проводы из-за значительных перепадов высоты водосброса оснащены специальными гасителями давления. Использование микрогидростанций вместо гасителей давления целесообразно с одной стороны для выработки электрической или тепловой энергии для собственных нужд локальных объектов за счет избытка давления в водопроводе, с другой стороны позволяет исключить затраты на гасители давления.

Использование традиционных пропеллерных, диагональных и радиально-осевых турбин в питьевых водопроводах нежелательно, так как эти турбины создают кавитацию, которая отрицательно влияет на структуру воды [5].

Что касается самих водопроводов, то их конструкция и используемые материалы также оказывают негативное влияние на структуру воды. В круглых и стальных водопроводах также возникает кавитация из-за турбулентности потока [5].

Таким образом, необходимость комплексных исследований влияния геометрии водоводов и их материала на структуру воды и её энергетический потенциал является весьма актуальной с позиции рационального использования водных ресурсов и минимизации влияния конструкции водоводов и турбин на природную структуру воды.

В связи с этим совместно с лабораторией инновационных технологий Казахского Национального Педагогического университета им. Абая разработана перспективная программа комплексных поэтапных исследований влияния геометрической формы и материала водоводов на структуру и энергетический потенциал водосбросов по трубопроводам. А также исследования с целью создания микро гидравлических энергетических станций основанных на использовании естественного потока воды. Эти станции наряду с выработкой тепловой и электрической энергии должны обеспечивать положительную реструктуризацию воды в существующих водосбросах.

В соответствии с этой программой проведены предварительные эксперименты по исследованию влияния пространственной конфигурации водовода на скорость истечения воды. Эксперименты показали, что конусно-винтовая конфигурация водовода приводит к увеличению скорости течения воды на 6% по сравнению с прямым круглым водоводом [2].

Эти данные показывают, что не только конструкция гидротурбины, но и конструкция подводящих и транспортирующих водопроводов оказывает существенное влияние на энергетический потенциал водосбросов.

Список использованных источников и литературы

1. Кулжабаев Б.Д., Лысенко В.С. Турбина и способ её изготовления. Инновационный патент РК № 23032. Опубликован 15.10.2010.

2. Кулжабаев Б.Ж. Исследование конструкторско-технологических особенностей изготовления вихревой турбины микрогидростанции. Автореферат дисс. к.т.н., Алматы. 2009 г. 26 с.

3. Кулжабаев Б.Д., Лысенко В.С., Мендебаев Т.М. Экологичная гидроэнергетическая установка. // В мире научных открытий. - Красноярск, 2010. - № 3 (09). - Часть 3. - С. 74-77.

4. Кулжабаев Б.Д. Комплексные системы возобновляемой микроэнергетики. // В мире научных открытий». - Красноярск, 2010. - № 4 (10). - Часть 15. - С. 25-27.

5. В. Шаубергер. Энергия воды. - М.: Яуза, Эксмо. 2008. - 320 с. UDC 621.311.21

B.D. Kulzhabaev,

candidate of engineerings sciences Kazakh State Woman Pedagogical University Almaty, Republic of Kazakhstan vikstel. 777@mail.ru

SMALL HYDRO-ELECTRIC POWER STATIONS FOR PLUMBINGS IN MOUNTAIN DISTRICTS

In a lecture reported about the worked out vortical hydro-turbine, technology of her making, methods of calculation of geometrical parameters of basic elements of hydro-turbine depending on pressure and rate-of-flow of concrete spillway, and also about influence of geometrical configuration ofplumbings on speed of flow of water.

Keywords: the hydro-electric power Station, hydro-turbine, vortical, spillway, kavitaciya.

УДК 621.315.592

Билал Аругович Билалов,

доктор физико-математических наук, профессор Магомед Ахмедович Гитикчиев*, Егана Киниязовна Магомедова, Динара Султановна Даллаева, Альдер Билалович Билалов Дагестанский государственный технический университет * Дагестанский государственный университет, г. Махачкала, Россия egana100@yandex. ги

ПОЛУЧЕНИЕ КАРБИДКРЕМНИЕВОЙ КЕРАМИКИ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО СПЕКАНИЯ

В работе рассматриваются основные особенности формирования керамики системы SiC-AlN методом электроимпульсного спекания. Исследованы электрофизические свойства порошков системы SiC-AlN.

Ключевые слова: давление, сила тока, спекание, плотность, дисперсность.

Из основ физики процесса спекания порошков путем пропускания через него электрического тока ясно, что спекаться этим способом может только проводящий материал. Существенной характеристикой, влияющей на ход процесса электроспекания, является сопротивление спекаемой заготовки. Для того чтобы

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком