Registration Number
0826U003045, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
27-07-2026
popup.evolution
o
Чому дисертація має статус "Запланована"?
Title
Automation of a gas burner for the production of cement mixtures
Author
Oleksii M. Slovikovskyi,
popup.head Ihor M. Bolbot
popup.opponent Roman M. Fedoryshyn
popup.opponent Oleksandr M. Petrenko
popup.review Taras I. Lendiel
popup.review Yurii O. Romasevych
popup.rada
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
Description
Актуальність праці обумовлена зростаючими вимогами до енергоефективності, надійності та екологічності теплотехнічного обладнання, зокрема газових пальників, які є ключовими елементами у багатьох виробничих і комунальних процесах. Сучасна промисловість стикається з необхідністю зниження витрат енергоресурсів, підвищення продуктивності обладнання та мінімізації шкідливих викидів, таких як оксиди азоту (NOх), вуглекислий газ (CO2) та чадний газ (CO). У цьому контексті автоматизація процесів управління газовими пальниками стає пріоритетним завданням, яке вимагає комплексного підходу, що поєднує точність математичних моделей, ефективність алгоритмів регулювання та інтеграцію сучасних технологій моделювання.
У роботі вперше запропоновано комплексний підхід до математичного моделювання та оптимізації системи газового пальника, що включає: інтегровану інтелектуальну систему керування сушильним агрегатом для виробництва цементних сумішей, яка поєднує багатофізичні моделі процесів сушіння, горіння та електромеханічних приводів із адаптивними алгоритмами керування, що забезпечує підвищення енергоефективності та стабільності технологічного процесу; математичну модель системи керування газовим пальником сушильного агрегату з урахуванням динаміки приводів вентиляторів і шибера повітрозабірника, що забезпечує адаптивне регулювання параметрів горіння та процесу сушіння.
Запропоновано комплексний підхід до багатофізичного моделювання сушильного агрегату з використанням середовищ Ansys Fluent, Ansys Maxwell та Ansys Twin Builder, який дозволяє враховувати взаємозв’язок газодинамічних, теплових та електромеханічних процесів у реальних режимах експлуатації.
Розроблено комплексну інтегровану систему управління газовим пальником, яка поєднує математичні моделі газодинамічних процесів, моделі електромеханічних приводів та адаптивні алгоритми управління із використанням багатофізичного моделювання в середовищах Ansys Fluent, Ansys Maxwell та Ansys Twin Builder. Особливістю є створення моделей двигунів у вигляді ROM-об’єктів, що базуються на результатах електромагнітного аналізу, та їх інтеграція в систему управління для забезпечення точного регулювання режимів роботи.
Удосконалено: методи автоматичного регулювання режимів роботи сушильного агрегату шляхом застосування векторного та скалярного керування електроприводами, а також PID-регулювання виконавчих механізмів, що дозволило підвищити точність стабілізації технологічних параметрів та знизити енергоспоживання системи. Запропоновані методи дозволяють зменшити енергоспоживання приводів на 10–15 % та забезпечити точність регулювання швидкості вентиляторів із похибкою не більше 2 %, а позиціювання шибера – з похибкою до 1°.
Дістало подальшого розвитку: підхід до моделювання та оптимізації режимів роботи сушильних агрегатів на основі інтеграції математичних моделей, систем автоматизації та засобів імітаційного моделювання для аналізу роботи технологічного обладнання в умовах змінного навантаження та нестаціонарних режимів роботи. Розширено використання симуляційного моделювання для аналізу роботи приводів і систем управління в умовах змінного навантаження та аварійних ситуацій. Зокрема, створено інтегровану модель газового пальника, де дані Ansys Fluent про температуру та тиск передаються в Ansys Twin Builder для моделювання реакції системи управління, що дозволяє досліджувати динамічну поведінку системи в реальних умовах експлуатації.
Registration Date
2026-07-02
popup.nrat_date
2026-07-02 / 2026-07-02
