Реєстраційний номер
0217U007478,
0115U003375
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Створити механіко-технологічні основи ресурсозберігаючого виробництва і використання біопалив в енергетично автономних агроекосистемах
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Голуб Геннадій Анатолійович,
Дата реєстрації
16-01-2018
Організація виконавець
Національний університет біоресурсів і природокористування України
Опис етапу
Об'єкт дослідження - технологічні процеси та обладнання для виробництва і використання біопалив в енергетично автономних агроекосистемах. Мета роботи - створити механіко-технологічні основи ресурсозберігаючого виробництва і використання біопалив в енергетично автономних агроекосистемах. Методи дослідження - базувалися на опрацюванні наукових видань та інформаційних матеріалів періодичних наукових праць; теоретичні дослідження базувалися на основі законів суцільного, рідкого та газоподібного середовищ, зокрема механіки матеріалів, методів аналітичної та диференційної геометрії, методів теоретичної та аналітичної механіки, механіки рідин (гідравліки), механіки газів (термодинаміки), аеродинаміки; основні задачі по визначенню оптимальних параметрів технічних засобів та обладнання визначалися з використанням факторного планування експериментів на основі планів, що мінімізують дисперсію; критерії оптимізації визначалися з урахуванням питомої енергоємності та показників якості отримуваних біопалив; обробка експериментальних даних проводилася з використанням методів математичної статистики, методів середніх величин та найменших квадратів. Економічна оцінка проводилася згідно існуючих нормативів шляхом визначення собівартості, рентабельності та терміну окупності обладнання та засобів механізації. У процесі виконання роботи розроблена імітаційна модель функціонування агроекосистеми із виробництвом біопалива, яка дозволяє встановити основні показники сільськогосподарського виробництва при бездефіцитному балансі гумусу. Встановлено, що найбільший економічний ефект можна отримати в збалансованій агроекосистемі, що поєднує рослинництво, тваринництво і виробництво біопалива, забезпечивши при цьому бездефіцитний баланс гумусу. Встановлено, що основними характеристиками процесу отримання якісного дизельного біопалива є ефективність перемішування і витрати енергії. Обґрунтовано раціональні значення параметрів гідромеханічної мішалки на основі компромісу, який поєднує необхідність забезпечення нормативних показників якості та мінімальну споживану потужність при використанні гідромеханічного перемішування для виробництва дизельного біопалива. Отримано математичну модель для визначення ефективної довжини струменя від тиску в соплі форсунки та діаметра форсунки при гідродинамічному перемішуванні суміші рослинної олії та каталізаторів. Встановлено, що виробництво дизельного біопалива із олії, отриманої із відходів переробки зерна олійних культур, може замістити потреби у дизельному паливі на 6-7 % від загальної кількості споживання дизельного палива в аграрному виробництві. На основі експериментальних досліджень отримано рівняння регресії зміни годинної витрати палива від змінного тягового опору робочого агрегату та вмісту дизельного біопалива в паливній суміші. Виконано моделювання впливу режиму роботи двигуна на холостому ході на час та витрату палива при здійсненні нагріву палива в баку. Встановлено раціональні значення кутової швидкості обертового метантенка, при якій буде забезпечуватися рівномірне перемішування та взаємопроникнення мінеральних та органічних складових субстрату. Отримані залежності дозволяють визначити глибину занурення обертового біогазового реактора в рідину та коефіцієнт заповнення реактора біомасою, при яких забезпечуються мінімальні енергетичні витрати на обертання біореактора. Встановлено питомі витрати повітря в котлі та їх розподіл на утворення генераторного газу і спалювання газу, а також рівномірність розподілу повітря в область утворення і спалювання газу та опір розподільників повітрю. За рахунок цього, а також подачі додаткового повітря в камеру згорання котла, досягається підвищення віддачі тепла в порівнянні із прямим спалюванням соломи в котлах іншого типу на величину до 19%. Визначено собівартість виробництва та рівень рентабельності виробництва біопалив. Підготовлена монографія "Виробництво і використання біопалив у агроекосистемах. Механіко-технологічні основи".
Опис продукції
Об'єкт дослідження - технологічні процеси та обладнання для виробництва і використання біопалив в енергетично автономних агроекосистемах. Мета роботи - створити механіко-технологічні основи ресурсозберігаючого виробництва і використання біопалив в енергетично автономних агроекосистемах. Методи дослідження - базувалися на основі законів суцільного, рідкого та газоподібного середовищ, зокрема механіки матеріалів, методів аналітичної та диференційної геометрії, методів теоретичної та аналітичної механіки, механіки рідин (гідравліки), механіки газів (термодинаміки), аеродинаміки; основні задачі по визначенню оптимальних параметрів технічних засобів та обладнання визначалися з використанням факторного планування експериментів на основі планів, що мінімізують дисперсію; критерії оптимізації визначалися з урахуванням питомої енергоємності та показників якості отримуваних біопалив; обробка експериментальних даних проводилася з використанням методів математичної статистики, методів середніх величин та найменших
Автори роботи
Іванічик Василь Васильович
Білоусько Анатолій Миколайович
Голуб Геннадій Анатолійович
Дворник Андрій Віталійович
Завадська Оксана Анатоліївна
Калініченко Роман Андрійович
Колісник Олександр Миколайович
Крижний Сергій Миколайович
Крушельницький Віктор Васильович
Курганський Олександр Дмитрович
Кухарець Савелый Миколайович
Кучерявий Віталій Васильович
Марус Олег Анатолійович
Павленко Максим Юрійович
Ромасевич Юрій Олександрович
Сторожук Іванна Михайлівна
Топчій Сергій Іванович
Чуба В'ячеслав Володимирович
Швець Роман Леонідович
Ярош Ярослав Дмитрович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
