Search academic texts

Registration Number

0825U000032, PhD dissertation

Status

Доктор філософії, 152, Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка

Date

28-02-2025

popup.evolution

o

Title

Improvement of the method and means of measuring the energy characteristics of natural gas using thermal anemometry

Author

Vitalii V. Tkachuk,

popup.head Orest Y. Serediuk
popup.opponent Yosyp Y. Bilynsky
popup.opponent Fedir D. Matiko
popup.review Petro M. Raiter
popup.review Stanislav Y. Hryhorskyi

Description

Ткачук В. В. Удосконалення методу та засобів для вимірювання енергетичних характеристик природного газу з використанням термоанемометрії. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 152 – Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Міністерство освіти і науки України, Івано-Франківськ, 2024. Дисертація присвячена вирішенню актуального науково-прикладного завдання у галузі вимірювання і контролю якісних та енергетичних параметрів природного газу – удосконалення методу та технічних засобів вимірювання якісних та енергетичних характеристик природного газу з використанням термоанемометрії. Об’єктом дослідження є теплофізичні процеси взаємодії термоанемометричного сенсора та рухомого робочого середовища з врахуванням впливу вологи, як одного із якісних показників природного газу, що безпосередньо впливає на його енергетичні характеристики. Предметом дослідження є засоби вимірювальної техніки, до складу яких входять термоанемометричні сенсори, їх математичні та метрологічні моделі. В роботі здійснено аналіз сучасного стану наукового, нормативного і технічного забезпечення при вимірюванні об’ємної та масової витрати з врахуванням енергетичних характеристик та якісних параметрів природного газу. У дисертаційній роботі вирішена теоретико-практична задача, що пов’язана із удосконаленням методу та засобів вимірювання енергетичних характеристик природного газу з використанням термоанемометрії. А саме врахування фізико-хімічних показників середовища, з подальшим моделюванням, апробацією теоретичних результатів та побудовою методико-концептуальних підходів задля вирішення поставлених цілей та завдань дослідження. У вступі розкрито актуальність проблеми визначення енергетичних та якісних характеристик газу методами та засобами термоанемометрії, обґрунтовано необхідність вирішення даних проблем та їх значущість, відображено зв’язок дисертаційної роботи з науковими програмами, планами, темами; сформульовано мету та поставлено основні завдання для даного напрямку дослідження; визначено об’єкт та предмет дослідження; вказано наукову новизну та викладено практичне значення отриманих результатів, зазначено особисті внески здобувача, які викладені в публікаціях за темою роботи, подано відомості про кількість публікацій автора та ступінь апробації роботи. У першому розділі проведено аналіз сучасного стану наукового, нормативного і технічного забезпечення при вимірюванні енергетичних та якісних характеристик вологого природного газу. Здійснено аналіз основних термінів і понять при дослідженні якісних і енергетичних характеристик у сфері обліку природного газу. Проведено аналіз нормативного забезпечення контролю енергетичних характеристик природного газу. Здійснено аналіз сучасних методів та засобів технічної реалізації дослідження енергетичних характеристик природного газу. Розглянуто сучасний стан наукових досліджень енергетичних характеристик природного газу. У другому розділі здійснено теоретичні дослідження процесу вимірювання енергетичних характеристик вологого природного газу. Теоретично досліджено вплив вологості природного газу на енергетичні характеристики. Змодельовано вплив компонентного складу та вологості природного газу на його теплофізичні характеристики. Досліджено вплив вологості повітря на теплофізичні та енергетичні характеристики при функціонуванні термоанемометричних сенсорів. Змодельовано функціонування термоанемометричних перетворювачів за умов газоводневих сумішей. Досліджено вплив швидкості руху та складу газового потоку на чутливість термоанемометричних перетворювачів. Змодельовано вплив вологи на градуювальну характеристику термоанемометричних сенсорів. У третьому розділі розроблено та проведено експериментальні дослідження вимірювальної техніки при функціонуванні на вологих газоплинних середовищах. Розроблено концепцію фізичного моделювання впливу вологи на роботу термоанемометричних сенсорів. Розроблено лабораторний стенд для дослідження впливу водяної пари на функціонування засобів термоанемометрії. Експериментально досліджено вплив вологого потоку на роботу термоанемометрів при вимірюванні витрати та об’єму. У четвертому здійснено метрологічний аналіз еталонної установки для відтворення масових витрат вологого повітря на базі теорії невизначеності. Ключові слова: природний газ, термоанемометр, вологість, енергетичні характеристики, якість, повітря, невизначеність, теплопровідність, теплоємність, витратомір, лічильник, тиск, температура, компонентний склад, трубопровід.