CC BY
61
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
900.000 тыс. пар обуви в год [4, c. 45-47].
ЗАО «ДОНОБУВЬ» является лидирующим предприятием и входит в число 20 крупнейших производителей обуви в России, а также в тройку основных поставщиков обуви для силовых структур РФ [5, c. 135-138].
Список использованной литературы:
1. Суровцева, О.А. Создание комплекса интегрированного проектирования для автоматизации процесса технологической подготовки обувного производства [Текст] / О.А. Суровцева, // сборник науч. трудов по материалам Междун,. научно-практич., конференции: - Смоленск, 2016, Ч.1, С.111-113.
2. Суровцева, О.А. Автоматизированное проектирование технологических операций для сборки низа обуви [Текст] / О.А. Суровцева // Сборник научных статей магистрантов, аспирантов, молодых учёных и преподавателей «Развитие современной науки: теоретические и прикладные аспекты»:- Пермь, 2016. С. 2930.
3. Суровцева, О.А. Использование потенциала САПР ТП «ТехноПро» для формирования интегрированных комплексов на основе CALS технологий [Текст] / О.А. Суровцева, Г.И. Шишкина, Н.Ю. Федорова // Сборник статей 9-й международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения» «Интерагромаш-2016» Ростов-на-Дону, 2016, С.330-332.
4. Суровцева, О.А. Проектирование инновационного технологического процесса по производству обуви с использованием САПР ТП [Текст] / О.А. Суровцева // Сборник научно-практической конференции «Наука сегодня: реальность и перспективы» Научный центр «Диспут»:- Вологда, 2016. С. 45-47.
5. Суровцева, О.А. Совершенствование автоматизированной системы технологической подготовки обувного производства [Текст] / О.А. Суровцева, Т.В. Тернавская, // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. Новочеркасск - 2014. №1.- С.135-138.
© Шишкина Г.И., Суровцева О.А., 2016
УДК 629.463.125
Щербаков Владимир Николаевич
канд. техн. наук, доцент ДГТУ г. Ростов - на - Дону, РФ Е - mail: vladnik48@aaanet.ru Полешкин Максим Сергеевич г. Ростов - на - Дону, РФ канд. техн. наук, доцент ДГТУ E - mail: poleshkin.maks@gmail.com Мосунов Дмитрий Андреевич студент 3 курса факультета БЖД и инженерная экология ДГТУ
г. Ростов - на - Дону, РФ Е - mail: Mosynov27Dimon@yandex.ru
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ УСТАНОВКИ БЫТОВОГО ХОЛОДИЛЬНИКА
Аннотация
В статье описана упрощённая методика экспериментального исследования основных характеристик
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
теоретического термодинамического цикла парокомпрессионной установки бытового холодильника. Полученные результаты измерений и расчётов приведены в сопоставлении с данными других авторов.
Ключевые слова
Бытовые парокомпрессионные холодильные установки, экспериментальное исследование характеристик
теоретических термодинамических циклов.
Парокомпрессионные холодильные установки получили широкое распространение благодаря хорошим энергетическим и удельным показателям по габаритным размерам и массе. В процессе работы холодильной машины непрерывно осуществляется круговой термодинамический процесс (цикл) изменения состояния рабочего тела. В бытовых холодильниках используется схема холодильной машины с дросселированием, переохлаждением конденсата и регенерацией тепла [1, с.118-120]. На рисунке 1 изображена lgP-h диаграмма цикла, где Р - давление, h - энтальпия хладагента. На рисунке 2 представлена схема экспериментальной установки (холодильного агрегата) с размещёнными на нём датчиками температуры t1 - t5. Экспериментальная установка создана нами с целью разработки упрощённой методики исследования теоретического цикла с использованием бытового холодильника NORD DX - 431 -7 - 010 c мотор - компрессором закрытого типа КШ 207/17.
Рисунок 1 - lgP-h диаграмма цикла холодильной установки с дросселированием, переохлаждением и регенерацией тепла
В холодильнике используется хладагент R600а (изобутан). Класс энергетической эффективности -А. На поверхности элементов конструкции холодильного агрегата были размещены датчики температуры -хромель - копелевые термопары ОВЕН ДТПЬ 01 - 0,5/1,5, подключённые к многоточечному измерителю -регулятору ОВЕН ТРМ 138 - Т, имеющему встроенный интерфейс RS - 485.
Рисунок 2 - Схема экспериментальной установки
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
Информация от прибора ТРМ 138 - Т передавалась на персональный компьютер через адаптер связи АС - 4.
Установка, изображённая на рисунке 2, работает следующим образом. Поршневой мотор -компрессор 1 откачивает пары хладагента 2 из испарителя 3, сжимает и нагнетает их в конденсатор 4, где происходит процесс охлаждения и конденсации паров. Жидкий хладагент из конденсатора 4 направляется в фильтр - осушитель 5. В длинной трубке - дросселе 6 происходит падение давления хладагента от давления конденсации до давления кипения. Парожидкостная смесь 7 заполняет часть каналов испарителя 3. Другая часть каналов заполнена парами 8 полностью испарившегося хладагента. В ходе кипения хладагента в испарителе 3 тепло отводится от испарителя за счёт охлаждения воздуха в камере холодильника. Пары хладагента откачиваются из испарителя 3 мотор - компрессором 1 и цикл повторяется. Регенеративный теплообменник 9, размещённый в холодильном агрегате, обеспечивает охлаждение жидкого хладагента, проходящего через дроссель 6 потоком пара 8 из испарителя 3. Хладагент, следующий из испарителя 3, нагревается до состояния перегретого пара, воспринимая тепло, отводимое с поверхности трубки 6 дросселя. Перегрев пара происходит и за счёт тепла, отбираемого им от нагретого мотор - компрессора.
В данной работе рассматривается теоретический цикл парокомпрессионной установки. В этом случае полагают, что процессы кипения и конденсации идут при неизменных давлении Р и температуре Т, компрессор является идеальным (без внешнего теплообмена, потерь на дросселирование, утечек и вредного пространства), процесс сжатия - адиабатный изоэнтропный, в трубопроводах состояние хладагента не изменяется, понижение давления хладагента при его движении из конденсатора в испаритель происходит в дросселе. При оценке показателей действительных циклов необходим учёт влияния потерь, связанных с внешней и внутренней необратимостью процессов, имеющих место при работе холодильной машины [2, с. 40-41]. Внешняя необратимость цикла вызвана тем, что процессы теплообмена имеют место при наличии разности температур между рабочим телом и источником теплоты. Нестационарные режимы работы усиливают внешнюю необратимость. Внутренняя необратимость связана с дросселированием жидкости, потерями на трение, нагревом паров при сжатии, потерями на трение и от необратимости процессов внутреннего теплообмена, нестационарных режимов работы и т.д.
В процессе без учёта перегрева пара в кожухе компрессора линия сжатия перегретого пара 1 - 2 на lgP-h диаграмме (рис.1) - адиабата , линия охлаждения и конденсации - изобара 2 - 21 - 30. Линия 30 - 3 соответствует переохлаждению по изобаре в конденсаторе, линия 3 - 31 - переохлаждению по изобаре в регенеративном теплообменнике, линия 31 - 4 - процессу дросселирования в дросселе, линия 4 - 11 -кипению хладагента в испарителе, линия 11 - 1 - перегреву пара в испарителе.
Для построения диаграммы на основании результатов измерения температур на поверхности элементов холодильного агрегата, изображённого на рисунке 2, нами была предложена методика, в которой используются значения температуры t4 поверхности трубки на входе в мотор - компрессор 1 (рис.2), температуры t2 поверхности трубки конденсатора 4 и температуры t3 поверхности испарителя 3. Используя lgP-h диаграмму для хладагента R600а, представленную в сборнике термодинамических диаграмм ООО «АВИСАНКО» [3, с. 42], и полагая температуру в точке 11 (рис.1) равной температуре t3 поверхности испарителя 3 (рис.2), находим точку11 на верхней пограничной кривой х=1(рис.1). Проводим через точку 11 горизонтальную линию изобары, на которой должны находиться точки 4, 1 1 и 1. На пересечении этой линии с линией изотермы, соответствующей температуре t4 на входе в мотор - компрессор 1, находим точку1(рис.1). Полагая, что пар хладагента, омывая обмотку статора встроенного электродвигателя, перегревается в кожухе компрессора на 15оС [4, с.28], находим температуру t12 в точке 12, соответствующей началу сжатия перегретого в компрессоре пара (рис.1). Она будет равна t4+15°C. Располагая значением температуры конденсатора t2 (рис.2), проводим горизонтальную линию 31 - 3 - 30 -21 через точку 30, расположенную на нижней пограничной кривой х=0 (рис.1). Считаем, что температура t2 (рис.2) равна температуре в точке 30 (рис.1). Продолжаем горизонтальную линию 31 - 3 - 30 - 21 до пересечения с линией изоэнтропы - адиабаты, проходящей в области перегретого пара на диаграмме через точку12, температура в которой известна. Таким образом, на пересечении этих двух линий получаем точку
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
2 , температура в которой равна t2 . Значение энтальпии h31 в точке 3 находим, условно считая, что при переохлаждении конденсата в теплообменном аппарате 9 (рис.2) всё тепло затрачено на перегрев пара по линии 11 - 1 (рис.1) и переохлаждения конденсата в конденсаторе 4 (рис.2) не происходит. В этом случае h31 = h30 - Ah, где Ah = h1 - h11. Значения hb hn, h30 находим по IgP-h диаграмме. Полученные значения параметров в точках термодинамического цикла могут быть использованы для вычисления значения теплоты, отведённой от охлаждаемого объекта q0 = h11 - h4, работы компрессора lK = h2 - h1, холодильного коэффициента е = (h11 - h4) / (h2 - h1), степени сухости влажного пара х в точке 4.
Результаты экспериментальной проверки предложенной методики представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты определения значений t12 , t22 , qQ, 1к и s по экспериментальным данным
№ t1,°C t2, оС t3 оС, t4, оС t12 оС, t22, оС qо, кДж/кг 1к, кДж/кг s
1 60,9 36,3 -30,3 13,6 28,6 95 294,7 108,6 2,71
2 55,6 38,4 -27,3 13,8 28,8 90 291,2 100,0 2,91
3 56,8 38,7 -25,5 15,0 30,0 87 294,6 96,5 3,05
В работе авторов [5, с. 57-59] представлены результаты расчёта qo, 1к и е для теоретического цикла бытового холодильника с хладагентом R600a при заданных значениях температур кипения, конденсации хладагента, перегрева всасываемых паров, переохлаждения жидкого хладагента после конденсации, окружающей среды, равных соответственно -30; 40; 32; 38 и 32оС [6, с. 37]. Р-Н диаграмма
теоретического цикла бытового компрессионного холодильника представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Р-Н диаграмма теоретического цикла бытового компрессионного холодильника
На этой диаграмме 2-5 - кипение хладагента в испарителе; 5-6 - перегрев паров хладагента в теплообменнике; 6-7 - адиабатное сжатие паров до температуры конденсации; 8-9 - конденсация хладагента в конденсаторе; 9-1 - переохлаждение жидкого хладагента; 1-3-4-2 - дросселирование в капиллярной трубке (1-3 - дросселирование при теплообмене с окружающей средой; 3-4 - дросселирование в рекуперативном теплообменнике; 4-2 адиабатное дросселирование). В работе авторов [5, с.57] приводятся значения энтальпии для каждой точки диаграммы. Значения qo, 1к и е равны 337,7 кДж/кг; 114,7
кДж/кг и 2,94 соответственно. В точке 7 (рис.3) энтальпия равна 727,69 кДж/кг. Найденная по Р-Н диаграмме [3, с. 42] температура в этой точке равна 98оС. Сравнение полученных нами и приведённых в работе [5, с. 57-59] данных показало, что они достаточно хорошо согласуются. Необходимо учесть, что эти результаты получены с разными методами. Наши данные получены при условии целого ряда сделанных нами допущений, снижающих точность расчётов.
Учитывая полученные в опытах результаты, можно сделать вывод, что предложенная нами упрощённая методика может быть успешно использована в оценочных расчётах для качественной оценки (например, с учебной целью) процессов, протекающих при осуществлении цикла парокомпрессионной установки современного бытового холодильника.
Список использованной литературы 1. Доссат Рой Дж. Основы холодильной техники. Пер. с англ. / Рой Дж. Доссат . - М.: Лёгкая и
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х
пищевая промышленность, 1984. - 508 с.
2. Пигарев В.Е. Холодильные машины и установки кондиционирования воздуха / В.Е. Пигарев, П.Е. Архипов. - М.: Маршрут, 2003. - 424 с.
3. Термодинамические диаграммы 7 - ^Р для хладагентов. М.: АВИСАНКО, 2003. - 50 с.[Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.avisanco.ru
4. Изучающим основы холодильной техники. Под общей редакцией Л.Д. Акимовой / А.Е. Берсенев [и др.]. - М.: Изд-во редакции журнала «Холодильная техника», 1996. - 144 с.
5. Сумзина Л.В. Сравнительный анализ циклов бытового холодильника на хладагентах R134a, Я600а / Л.В. Сумзина, А.В. Максимов, Ю.В. Кудров // Электротехнические и информационные комплексы и системы. -2012. - Т.8, №2. - С. 57 - 59.
6. Сумзина Л.В. Анализ потерь эксергии в цикле бытового холодильника / Л.В. Сумзина, А.В. Максимов // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2012. Т.8, №1. - С. 37 - 39.
© Щербаков В.Н., Полешкин М.С., Мосунов Д.А., 2016
УДК 62
Щербань И.В., Доброходский В.В., Ефименко А.А.
Северо-Кавказский филиал Московского технического университета связи
и информатики, г.Ростов-на-Дону, Россия
ONLINE-ПРОГРАММА аутентификации, основанная на оконном
ПРЕОБРАЗОВАНИИ ФУРЬЕ РЕЧЕВЫХ ФРАЗ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Аннотация
В среде LabView National Instruments реализована программа, обеспечивающая online-защиту от несанкционированного доступа к ЭВМ. За основу взят алгоритм оконного преобразования Фурье т.к. он позволяет конструировать частотно - временное представление целых речевых фраз. В работе реализована online-программа аутентификации пользователя по его речевым фразам, позволяющая снизить методические погрешности биометрической системы управления доступом в целом.
Ключевые слова
Биометрические средства аутентификации, преобразование Фурье, спектральные характеристики голоса пользователя, МЕЛ-частотные кепстральные коэффициенты, программная среда LabView National Instruments.
UDC 62
Shcherban I.V., Dobrohoczki V.V., Efimenko A. A.
The North Caucasian Branch of the Moscow Technical University of Communications and Informatics, Rostov-on-Don, Russia
ONLINE-PROGRAMME AUTHENTICATION BASED ON WINDOWED FOURIER TRANSFORM OF
THE SPEECH PHRASES TO THE USER
In LabView National Instruments program that provides online-protection against unauthorized access to a computer. Based on the algorithm window of the Fourier transformation because it allows to design time -frequency representation of speech whole sentences. The work implemented an online version of the authentication of the user speech phrases, allowing to reduce the methodical error of a biometric access control system as a whole.
