МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ МАСС В КОТЛОВАНАХ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
Абдуллазянов1 Э. Ю., Старцева 2 Ю.В., Гадаборшева3 Т.В., Карманов4 А.В., Гарькин5 И.Н.
1 Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
2 Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия
3 Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия
4 ООО «Газпром трансгаз Волгоград» Антиповское ЛПУМГ, Волгоград, Россия
5 Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (Первый казачий университет), г. Пенза, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. На котловане с большой степенью заглубления отвалы расположены по бортам, откуда пыль заносится господствующими ветрами непосредственно в котлован. Это в значительной степени увеличивает запыленность атмосферы котлованов. Постоянное увеличение глубины котлованов основано на укрупнении масштабов строительных и горных работ. Эта практика приводит к дополнительной запыленности и загазованности атмосферы, соответственно возникает проблема создания нормальных параметров воздушной среды. ЦЕЛЬ. Создание на специально разработанной лабораторной установке моделей течения воздушной среды котлованов с большой степенью заглубления для выявления основных недостатков в организации воздухообмена и предложить решения по улучшению состояния воздушной среды котлованов с большой степенью заглубления. МЕТОДЫ. Работа основана на обработке эмпирических результатов, полученных в ходе работы на лабораторной установке по моделированию движения воздушных масс в котлованах с большой степенью заглубления ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Внедрение предлагаемых решений позволит привести атмосферу котлованов с большой степенью заглубления к нормируемым значениям и уменьшить загрязнение окружающей среды при строительстве объектов.
Ключевые слова: строительство; земляные работы; котлован; строительное производство; объекты энергетического комплекса; воздухообмен; моделирование; экологический ущерб; эмиссия; вентиляция; воздушная среда.
Для цитирования: Абдуллазянов Э. Ю., Старцева Ю.В., Гадаборшева Т.В., Карманов А.В., Гарькин И.Н. Моделирование движения воздушных масс в котлованах при строительстве объектов энергетического комплекса // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 3-10.
SIMULATION OF AIR MASS MOVEMENT IN PITS DURING THE CONSTRUCTION OF ENERGY COMPLEX FACILITIES
Abdullazyanov1 E. Y., Startseva2 Yu.V., Gadaborsheva3 T.V., Karmanov4 A.V., Garkin5 I.N.
1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Kazan state power engineering university”, Kazan, Russia
2 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «St. Petersburg Mining University of Empress Catherine II», St. Petersburg, Russia
3 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Volgograd State Technical University», Volgograd, Russia
4 Gazprom Transgaz Volgograd LLC Antipovskoye LPUMG, Volgograd, Russia
5 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Moscow State University of Technology and Management named after. K.G. Razumovsky (First Cossack University)», Penza, Russia
Abstract: RELEVANCE. In a pit with a large degree of deepening, the dumps are located along the sides, from where dust is blown directly into the pit by the prevailing winds. This significantly increases the dust content of the pit atmosphere. The constant increase in the depth of pits is based on the enlargement of the scale of construction and mining work. This practice leads to additional dust and gas contamination of the atmosphere, and accordingly, the problem of creating normal air parameters arises. TARGET. Creation of models of the air flow of pits with a large degree of depth using a specially designed laboratory installation to identify the main shortcomings in the organization of air exchange and propose solutions to improve the condition of the air environment of pits with a large degree of depth. METHODS. The work is based on the processing of empirical results obtained during work on a laboratory installation to simulate the movement of air masses in pits with a large degree of depth. CONCLUSION. The implementation of the proposed solutions will make it possible to bring the atmosphere of pits with a large degree of depth to standardized values and reduce environmental pollution during the construction of facilities.
Key words: construction; excavation work; excavation; construction production; energy complex facilities; air exchange; modeling; environmental damage; emissions; ventilation; air environment.
For citation: Abdullazyanov E. Yu., Startseva Yu.V., Gadaborsheva T.V., Karmanov A.V., Garkin I.N. Modeling the movement of air masses in pits during the construction of energy complex facilities. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 15. No. 1 (61). P.3-10.
РАБОТА ПОД НАГРУЗКОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ ВАНТОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЯ
Чесноков А.В.1, Михайлов В.В.1, Абдуллазянов Э.Ю.2, Сабитов Л.С.2
1Липецкий государственный технический университет, г. Липецк, Россия
2Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. Необходимость разработки новых конструктивных решений, предназначенных для покрытия зданий гражданского и промышленного назначения, обеспечивающих свободную планировку перекрываемого объема за счет применения редкой сетки колонн и обладающих меньшей габаритной высотой, по сравнению с аналогичными конструкциями. ЦЕЛЬ. Исследование предложенных новых конструктивных решений, включающее оценку деформативности при действии как равномерных, так и неравномерных внешних нагрузок. МЕТОДЫ. Численный анализ конструкции покрытия выполнен в специализированном лицензионном программном комплексе Easy.2020. Учтены как равномерные внешние нагрузки, так и нагрузки, действующие на половине площади покрытия и загружение отдельных секций покрытия. Исследование влияния горизонтальных связей на работу конструкции выполнено посредством вариации их продольных жесткостей, а также, путем задания провисания элементов связей. Обработка результатов численного анализа выполнена при помощи программного комплекса MathCad, позволившего визуализировать относительные перемещения узлов, а также, углы наклона стоек и ребер к вертикали. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Подтверждено, что исследуемая конструкция сохраняет работоспособное состояние и равновесное положение в пространстве от действия внешних равномерных и неравномерных нагрузок. Определены наиболее неблагоприятные воздействия на исследуемую конструкцию. Установлено влияние продольной жесткости и провисания гибких вантовых связей на работу конструкции.
Ключевые слова: вантовые конструкции покрытия; комбинированные строительные конструкции; предварительно напряженные металлоконструкции; деформативность; численный анализ; работа под нагрузкой.
Для цитирования: Чесноков А.В., Михайлов В.В., Абдуллазянов Э.Ю., Сабитов Л.С. Работа под нагрузкой предварительно напряженной вантовой конструкции покрытия // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 11-26.
STRUCTURAL BEHAVIOR OF PRE-STRESSED CABLE ROOF
Chesnokov A.V.1, Mikhailov V.V.1, Abdullazyanov1 E.Y., Sabitov L.S.2
1 Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russia,
2 Kazan state power engineering university, Kazan, Russia
Abstract: RELEVANCE. The need to develop new structural solutions of roofing systems for civil and industrial buildings with large column spacing and free internal layout. The roofing systems should be of smaller overall height in comparison to the similar structures. TARGET. To investigate into the structural behavior of the proposed roof system, including its deformability under uniform, as well as, non-uniform external loads. METHODS. Numerical analysis of the roof structure is performed by means of the commercial software package Easy.2020. Uniform external loads, as well as the loads acting on a half of the roof surface and on a sector of the roof are taken into account. The influence of the horizontal ties on the structural behavior of the roof is investigated by varying the axial stiffness, as well as, by taking into account sagging of the ties. Analysis of the results of the numerical simulation is performed by means of the MathCad software package. Graphs of the relative nodal displacements, as well as, the angles of inclination of the struts and the ribs to the vertical are produced with MathCad. CONCLUSION. The roof structure has proved to be able to withstand both uniform and non-uniform external loads. It keeps the equilibrium position under the loads. The most unfavorable effects on the roof structure are determined. The influence of the axial stiffness and the sagging of the flexible ties on the structural behavior of the roof is found.
Keywords: cable roof structures; hybrid building constructions; pre-stressed steel structures; deformations; numerical analysis; structural behavior under load.
For citation: Chesnokov A.V., Mikhailov V.V., Abdullazyanov E. Y., Sabitov L.S. Structural behavior of pre-stressed cable roof. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P.11-26.
РАБОТА С ПРОГРАММНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ DVT CUSTOMER ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С УЧЕБНЫМ СТЕНДОМ ИМИТАЦИИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ
Петров1 Т.И., Галеева1 Р.У., Шакурова1 З.М., Мифтахова1 Н.К., Хасанов1 Ш.Р., Ranjan Kumar Behera2
1Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
2Indian Institute of Technology (IIT), Patna
Резюме: Развитие отрасли электротранспорта в значительной степени зависит от количества квалифицированных кадров, осуществляющих проектировку, настройку, диагностику и обслуживание данного вида транспорта. Помочь в формировании необходимых знаний у будущих специалистов, чья рабочая деятельность будет связана с электротранспортом, может учебный стенд и программное обеспечение DVT Customer. ЦЕЛЬ. Целью данного исследования является анализ функций программного обеспечения, работающего со стендом электромобиля, и сравнение их с возможностями предоставляемыми другими комбинациями учебных стендов и программ. МЕТОДЫ. Авторами статьи проведен анализ возможностей программного обеспечения, представлен принцип работы и продемонстрированы возможные результаты, получаемые при эксплуатации DVT Customer. РЕЗУЛЬТАТЫ. Аналитические результаты, полученные в результате исследования, являются одним из аспектов, который будет учитываться при разработке планов использования программного обеспечения DVT Customer в совокупности со стендом электромобиля. Данный симбиоз ПО и стенда существенно расширяет возможности обучения специалистов, в области электромобилей, и проведения научно-практических исследований. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Высокие профессиональные навыки сотрудников и наличие достаточного количества научных работ в сфере электромобилей непосредственно влияют на качество перехода человечества к электрическим транспортным средствам. В связи с этим, можно сказать, что использование данного ПО в совокупности с испытательным стендом необходимо интегрировать в учебный процесс, а также предоставить доступ к нему для научных сотрудников учебных заведений.
Ключевые слова: электромобиль; программное обеспечение; датчики; экспериментальный стенд; мониторинг.
Благодарности: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-79-00134, https://rscf.ru/project/22-79-00134/.
Для цитирования: Петров Т.И., Галеева Р.У., Шакурова З.М., Мифтахова Н.К., Хасанов Ш.Р., Ranjan Kumar Behera. Работа с программным обеспечением DVT CUSTOMER при взаимодействии с учебным стендом имитации работы электромобиля // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 27-37.
ANALYSIS OF THE TECHNICAL LEVEL OF DEVELOPMENTS IN THE FIELD OF MOBILE CHARGING INSTALLATIONS FOR ELECTRIC TRANSPORT
Petrov T.I.1, Galeeva R.U.1, Shakurova Z.M.1, Miftakhova N.K., Khasanov1 Sh.R., Ranjan Kumar Behera2
1Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
2Indian Institute of Technology (IIT), Patna
Abstract: The development of the electric transport industry largely depends on the number of qualified personnel carrying out the design, configuration, diagnostics and maintenance of this type of transport. The training stand and the DVT Customer software associated with it can help in developing the necessary knowledge among future specialists whose work activities will be related to electric transport. THE PURPOSE. The objective of this study is to analyze the functions of the software that works with the electric vehicle stand and compare them with the capabilities provided by other combinations of training stands and programs. METHODS. The authors of the article analyzed the capabilities of the software, presented the principle of operation and demonstrated the possible results obtained from using DVT Customer. RESULTS. The analytical results obtained from the study are one of the aspects that will be taken into account when developing plans for using the DVT Customer software in conjunction with the electric vehicle testbed. This symbiosis of software and stand significantly expands the possibilities for training specialists in the field of electric vehicles and conducting scientific and practical research. CONCLUSION. High professional skills of employees and the availability of a sufficient number of scientific works in the field of electric vehicles directly affect the quality of humanity’s transition to electric vehicles. In this regard, we can say that the use of this software in conjunction with a test bench must be integrated into the educational process, as well as provide access to it for scientific staff of educational institutions.
Keywords: electric car; software; sensors; experimental stand; monitoring.
Acknowledgments: The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 22-79-00134, https://rscf.ru/project/22-79-00134/.
For citation: Petrov T.I., Galeeva R.U., Shakurova Z.M., Miftakhova N.K., Khasanov Sh.R., Ranjan Kumar Behera. Analysis of the technical level of developments in the field of mobile charging installations for electric transport. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 27-37.
СОВРЕМЕННЫЕ СТРАТЕГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВАРИЙ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ РЕСУРСОСНАБЖЕНИЯ
Капанский А.А.
Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого (Беларусь), г. Гомель, Республика Беларусь
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. Значимость внедрения передовых технологий, таких как Интернет вещей (IoT), машинное обучение и искусственный интеллект, в современных условиях повышения требований к надежности и эффективности систем ресурсоснабжения становится всё более очевидной. Способность этих технологий к сбору, обработке и анализу данных в реальном времени открывает новые перспективы для оптимизации работы и предотвращения аварий. ЦЕЛЬ. Исследование направлено на анализ современных методов и технологий искусственного интеллекта и машинного обучения, применяемых в технических системах, с акцентом на возможности IoT для создания эффективной информационной системы. Эта система предназначена для дальнейшего использования в разработке и обучении моделей, способных к прогнозированию аварий и оптимизации распределения ресурсов. МЕТОДЫ. В рамках работы был проведен глубокий анализ литературных источников, посвященных применению сверточных и рекуррентных нейронных сетей, алгоритмов градиентного бустинга, моделей многослойного персептрона, методов опорных векторов и K-ближайших соседей в контексте систем водоснабжения. Особое внимание уделялось изучению интеграции технологий IoT для сбора данных, передаваемых через датчики посредством сетей LoRaWAN и базовых станций операторов сотовой связи. РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате исследования было подтверждено, что использование передовых методов искусственного интеллекта в сочетании с технологиями Интернета вещей значительно повышает точность прогнозирования аварий и эффективность управления системами водоснабжения. В статье определена важность создания надежной информационной системы, способной собирать и анализировать большие объемы данных в реальном времени, что является критическим фактором для успешного применения прогностических моделей. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Исследование подчеркивает значительный потенциал интеграции методов машинного обучения в IoT-инфраструктуру водоснабжения. В статье демонстрируется, что выбор подходящих методов сбора и передачи данных, включая протокол MQTT, играет ключевую роль в создании эффективной информационной базы для обучения моделей. Результаты исследования предоставляют ценную основу для разработки будущих инновационных решений в области управления ресурсами водоснабжения.
Ключевые слова: искусственный интеллект; машинное обучение; аварийные ситуации; технические системы; интернет вещей (IoT); системы водоснабжения; мониторинг гидравлического давления; протоколы передачи данных; интеграция датчиков; цифровые двойники систем.
Для цитирования: Капанский А.А. Современные стратегии использования искусственного интеллекта для предотвращения аварий в технических системах ресурсоснабжения // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 38-51.
MODERN STRATEGIES FOR USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE TO AVOID ACCIDENTS IN TECHNICAL RESOURCE SUPPLY SYSTEMS
Kapansky A.A.
Gomel State Technical University named after P.O. Sukhoi, Gomel, Republic of Belarus
Abstract: RELEVANCE. The importance of introducing advanced technologies, such as the Internet of Things (IoT), machine learning and artificial intelligence, in modern conditions of increasing requirements for the reliability and efficiency of resource supply systems is becoming increasingly obvious. The ability of these technologies to collect, process and analyze data in real time opens up new prospects for optimizing operations and preventing accidents. PURPOSE. The study is aimed at analyzing modern methods and technologies of artificial intelligence and machine learning used in technical systems, with an emphasis on the capabilities of IoT for creating an effective information system. This system is intended for further use in the development and training of models capable of predicting accidents and optimizing resource allocation. METHODS. As part of the work, an in-depth analysis of literature sources was carried out on the use of convolutional and recurrent neural networks, gradient boosting algorithms, multilayer perceptron models, support vector machines and K-nearest neighbors in the context of water supply systems. Particular attention was paid to studying the integration of IoT technologies for collecting data transmitted through sensors via LoRaWAN and existing cellular networks. RESULTS. The study confirmed that the use of advanced artificial intelligence methods in combination with Internet of Things technologies significantly improves the accuracy of accident prediction and the efficiency of water supply system management. The article identifies the importance of creating a reliable information system capable of collecting and analyzing large volumes of data in real time, which is a critical factor for the successful application of predictive models. CONCLUSION The study highlights the significant potential of integrating machine learning techniques into IoT water infrastructure. The article demonstrates that choosing appropriate data collection and transmission methods, including the MQTT protocol, plays a key role in creating an effective information base for training models. The results of the study provide a valuable basis for the development of future innovative solutions in the field of water resource management.
Keywords: artificial intelligence; machine learning; emergency situations; technical systems; Internet of Things (IoT); water supply systems; hydraulic pressure monitoring; data transfer protocols; sensor integration; digital twins of systems.
For citation: Kapansky A.A. Modern strategies for using artificial intelligence to avoid accidents in technical resource supply systems. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 38-51.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ СЛЕДЯЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Малёв Н.А.
Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: ЦЕЛЬ. Одним из основных требований к следящим электроприводам является обеспечение высокой точности воспроизведения произвольного входного сигнала. В условиях влияния параметрических и координатных возмущений удовлетворение данного требования может быть достигнуто за счет применения адаптивного управления. При синтезе адаптивных управляющих алгоритмов следящих электроприводов широкое применение находит беспоисковый градиентный метод, обеспечивающий экстремум выбранного показателя качества функционирования электропривода. Для построения адаптивных систем управления данного типа необходимо вычислять уравнения чувствительности, как правило, высокого порядка. Актуальность настоящего исследования обусловлена тем, что практическая реализация уравнений чувствительности высокого порядка возможна только в форме цифровых моделей. Цифровые модели, в свою очередь, позволяют получить соответствующее программное обеспечение, на основе которого разрабатываются цифровые алгоритмы адаптивного управления следящих электроприводов на базе микропроцессорной техники. Таким образом, задача формирования и исследования цифровых моделей чувствительности при синтезе градиентных алгоритмов управления следящих электроприводов является важной и актуальной. МЕТОДЫ. При решении задачи исследования применялись методы теории чувствительности, векторно-матричные уравнения в форме пространств состояний, методы дискретных преобразований и моделирования уравнений состояния и выхода цифровых моделей чувствительности в программной среде MatLab. РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе решается задача анализа цифровых моделей чувствительности следящего электропривода, полученных с помощью различных методов дискретной аппроксимации. На основании рассмотренных методов экстраполяции нулевого и первого порядка, инвариантной импульсной характеристики и билинейного преобразования (Тастина) показано, что наименьшую погрешность в переходном и установившемся режимах обеспечивает метод билинейного преобразования, реализуемый в программной среде MatLab с помощью функции bilinear. При этом высокая точность билинейного преобразования в динамическом режиме достигается при дискретизации с запасом по частоте, что позволяет, помимо прочего, избежать эффекта наложения спектров при дискретной аппроксимации и снизить минимальное значение шума АЦП за счет распределения шума квантования по более широкой полосе частот. Полученная в форме пространства состояний цифровая модель чувствительности следящего электропривода может быть использована при формировании беспоискового градиентного алгоритма управления и реализована на базе микропроцессорной техники. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Исследование аналоговой и цифровых моделей чувствительности в программной среде MatLab показало высокую степень совпадения результатов моделирования аналоговой модели и цифровой модели, полученной на основе билинейного преобразования. Необходимым условием при дискретном преобразовании в среде MatLab является запись полного уравнения выхода аналоговой модели, с учетом матрицы выхода и матрицы обхода, даже если последняя является нулевой. Показанная в работе процедура получения цифровой модели чувствительности отличается сравнительной простотой, не требует существенных вычислительных затрат и позволяет получить соответствующий программный код на языке MatLab либо на любом другом языке программирования высокого уровня. Цифровая модель чувствительности является наиболее сложным вычислительным аспектом при синтезе беспоискового градиентного алгоритма управления следящего электропривода, поэтому решенная в настоящей работе задача по исследованию цифровых моделей чувствительности позволяет упростить и автоматизировать процесс формирования эффективных алгоритмов управления электротехнических комплексов и систем, функционирующих в условиях параметрической неопределенности.
Ключевые слова: цифровая модель; модель чувствительности; следящий электропривод; пространство состояний; дискретная аппроксимация; погрешность преобразования.
Для цитирования: Малёв Н.А. Исследование цифровых моделей чувствительности следящего электропривода // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 52-69.
RESEARCH OF DIGITAL SENSITIVITY MODELS OF A SERVO DRIVE
Malev N.A.
Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
Abstract: THE PURPOSE. One of the main requirements for servo drives is to ensure high fidelity in the reproduction of an arbitrary input signal. Under the influence of parametric and coordinate disturbances, the satisfaction of this requirement can be achieved through the use of adaptive control. When synthesizing adaptive control algorithms for servo drives, the searchless gradient method is widely used, which provides the extremum of the selected indicator of the quality of the operation of the electric drive. To build adaptive control systems of this type, it is necessary to calculate sensitivity equations of a high order. The relevance of this research is due to the fact that the practical implementation of high-order sensitivity equations is possible only in the form of digital models. Digital models, in turn, make it possible to obtain appropriate software, on the basis of which digital algorithms for adaptive control of servo drives based on microprocessor technology are developed. Thus, the task of forming and studying digital models of sensitivity in the synthesis of gradient control algorithms for servo drives is important and relevant. METHODS. When solving the research problem, methods of sensitivity theory, vector-matrix equations as state spaces, methods of discrete transformations and modeling of equations of state and output of digital sensitivity models in the MatLab software environment were used. RESULTS. The paper solves the problem of analyzing digital models of the sensitivity of a servo drive got using various methods of discrete approximation. Based on the considered zero and first order extrapolation methods, invariant impulse response and bilinear transformation (Tustin), it is shown that the smallest error in transient and steady state is provided by the bilinear transformation method implemented in the MatLab software environment using the function «bilinear». The high accuracy of the bilinear transformation in dynamic mode is achieved with sampling with a frequency margin, which allows to avoid the effect of aliasing in discrete approximation and reduce the minimum value of the ADC noise because of the distribution of quantization noise over a wider frequency band. The digital model of the sensitivity of the servo drive got as a state space can be used in the formation of a searchless gradient control algorithm and implemented based on microprocessor technology. CONCLUSION. The research of analog and digital sensitivity models in the MatLab software environment showed high agreement between the results of modeling the analog model and the digital model got based on a bilinear transformation. A necessary condition for a discrete transformation in the MatLab environment is to write the full output equation of the analog model, considering the output matrix and the bypass matrix, even if the latter is zero. The procedure for obtaining a digital sensitivity model shown in the work is relatively simple, does not require significant computational costs, and allows you to get the corresponding program code in the MatLab language or in any other high-level programming language. The digital sensitivity model is the most complex computational aspect in the synthesis of a searchless gradient control algorithm for a servo drive. The problem solved in this work on the research of digital sensitivity models allows us to simplify and automate forming effective control algorithms for electrical sets and systems operating under conditions of parametric uncertainty.
Keywords: digital model; sensitivity model; servo drive; state space; discrete approximation, conversion error.
For citation: Malev N.A. Research of digital sensitivity models of a servo drive. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 52-69.
ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ВЫСОКОПОРИСТЫХ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ
Соловьева О.В., Соловьев С.А., Шакурова Р.З.
Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: ЦЕЛЬ. Ячеистый бетон нашел применение в строительстве как материал, имеющий малый вес, низкую теплопроводность и высокую огнестойкость. В настоящее время существуют различные виды ячеистых бетонов и композитов на их основе. Современные исследования сосредоточены на изучении свойств ячеистых бетонов и композитов, а также факторов, влияющих на эти свойства. Ряд исследований касается разработки способов производства композитных ячеистых бетонов. Целью данной статьи является проведение подробного обзора научной литературы, посвященной анализу свойств высокопористых ячеистых бетонов и способам их производства. МЕТОДЫ. Для проведения обзора использовалась как отечественная, так и зарубежная научная литература. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведен обзор способов производства ячеистых бетонов, а именно способов формирования пористой структуры и способов отверждения бетона. Выявлено, что наиболее простым способом формирования пористой структуры является вспенивание с добавлением пенообразователя. Количество и тип пенообразователя оказывает влияние на конечную структуру ячеистого бетона и, следовательно, определяет его свойства. Среди способов отверждения ячеистых бетонов наиболее эффективным является способ автоклавирования, при котором достигается высокая прочность на сжатие. Обзор работ, посвященных исследованию свойств ячеистых бетонов, показал, что основные характеристики, такие как прочность и теплопроводность, зависят от пористости бетона, его плотности и размера пор. Перечисленные характеристики, в свою очередь, определяются количеством и типом пенообразователя или газообразующих химикатов. Обзор современных композитных материалов на основе ячеистых бетонов позволяет сделать вывод, что добавление микрокремнезема, летучей золы или микросфер способствует улучшению прочностных и теплоизоляционных свойств композитов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведен широкий обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященной способам производства ячеистых бетонов, анализу их свойств и разработке композитных строительных материалов на основе пенобетонов. Выявлены основные факторы, влияющие на характеристики ячеистых бетонов и композитов на их основе.
Ключевые слова: ячеистый материал; пенобетон; газобетон; теплоизоляция; композит.
Благодарности: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-79-10406, https://rscf.ru/project/21-79-10406/.
Для цитирования: Соловьева О.В., Соловьев С.А., Шакурова Р.З. Обзор современных высокопористых ячеистых бетонов и композитов на их основе // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 70-88.
REVIEW OF MODERN HIGHLY POROUS CELLULAR CONCRETE AND COMPOSITES BASED ON THEM
Soloveva O.V., Solovev S.A., Shakurova R.Z.
Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
Abstract: THE PURPOSE. Cellular concrete has found application in construction as a material with low weight, low thermal conductivity and high fire resistance. Currently, there are various types of cellular concrete and composites based on them. Modern researches are focused on the study of the properties of cellular concretes and composites, factors affecting these properties. A number of studies relate to the development of methods for the production of composite cellular concrete. The purpose of this article is to conduct a detailed review of the scientific literature devoted to the analysis of the properties of highly porous cellular concrete and methods of their production. METHODS. For the review, both domestic and foreign scientific literature was used. RESULTS. We carried a review of methods for the production of cellular concretes, namely, methods for the formation of a porous structure and methods for curing concrete. We found that the simplest method of forming a porous structure is foaming with the addition of a foaming agent. The amount and type of foaming agent influences the final structure of the cellular concrete and therefore determines its properties. Among the methods of curing cellular concrete, the most effective is the autoclaving method, which achieves high compressive strength. A review of works devoted to the study of the properties of cellular concrete showed that the main characteristics, such as compressive strength and thermal conductivity, depend on the porosity of concrete, its density and pore size. These characteristics, in turn, are determined by the amount and type of foaming agent or blowing chemicals. A review of modern composite materials based on cellular concrete showed that the addition of silica fume, fly ash or microspheres improves the mechanical and thermal insulation properties of composites. CONCLUSION. We carried out a broad review of domestic and foreign literature devoted to the production methods of cellular concrete, analysis of their properties and development of composite building materials based on foam concrete. The main factors influencing the characteristics of cellular concretes and composites based on them are revealed.
Keywords: cellular material; foam concrete; aerated concrete; thermal insulation; composite.
Acknowledgments: The research was funded by the Russian Science Foundation, grant number 21-79-10406, https://rscf.ru/en/project/21-79-10406/.
For citation: Soloveva O.V., Solovev S.A., Shakurova R.Z. Review of modern highly porous cellular concrete and composites based on them. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2023. T. 16. No. 1 (61). P. 70-88.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА В ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТАХ
Тимофеева С.С., Мингалеева Г.Р., Казбакова И.Р., Наумова А.А.
Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ заключается в необходимости утилизации горючих отходов нефтепереработки, а также других технологических газов, получение которых сопровождает процессы добычи и переработки различного органического сырья, металлургического, коксохимического производства. ЦЕЛЬ. Целью работы является оценка эффективности газоперекачивающего агрегата, предназначенного для транспортировки альтернативного топлива. ЗАДАЧИ. Рассмотреть основные способы применения альтернативных газов. Провести оценку эффективности газоперекачивающего агрегата с газотурбинным приводом (ГПА с ГТУ), предназначенного для транспортировки альтернативного топлива. Разработать технологическую схему использования альтернативного топлива на компрессорной станции. МЕТОДЫ. При решении поставленных задач использовались зависимости для определения основных свойств и параметров газа по нагнетателю, а также показателей эффективности работы ГПА с ГТУ. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассмотрена возможность применения альтернативного топлива путем использования его в ГПА с ГТУ. В результате оценки эффективности ГПА получено значение КПД, которое достигает 31%. Разработана технологическая схема использования альтернативного топлива на компрессорной станции, которая включает в себя 3 газоперекачивающих агрегата типа ГПА-16 «Волга» с газотурбинным приводом мощностью 18 МВт, один из которых является резервным. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье исследована возможность применения альтернативного топлива на компрессорных станциях путем использования его в газоперекачивающих агрегатах с газотурбинным приводом. Результаты исследований показали, что полученные значения показателей эффективности сопоставимы с данными для природного газа, и рассмотренное альтернативное топливо может применяться как основное или резервное топливо при транспортировке по газопроводам.
Ключевые слова: альтернативное топливо; газоперекачивающий агрегат; газотурбинный привод; транспортировка; эффективность.
Для цитирования: Тимофеева С.С., Мингалеева Г.Р., Казбакова И.Р., Наумова А.А. Оценка эффективности применения альтернативного топлива в газоперекачивающих агрегатах // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 89-101.
EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF THE USE OF ALTERNATIVE FUEL IN GAS PUMPING UNITS
Timofeeva S.S., Mingaleeva G.R., Kazbakova I.R., Naumova A.A.
Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
Abstract: RELEVANCE lies in the need to dispose of flammable waste from oil refining, as well as other process gases, the production of which is accompanied by the processes of extraction and processing of sequential organic, metallurgical, and coke production. THE PURPOSE. The aim of the work is to evaluate the efficiency of a gas compressor unit designed to transport alternative fuels. TASKS. Consider the main uses of alternative gases. Evaluate the efficiency of a gas compressor unit with a gas turbine drive or a gas turbine unit (GPU with GTP) designed to transport alternative fuels. Develop technological use of alternative fuel at the compressor station. METHODS. When solving the tasks set, we used the determination of the main properties and parameters of the gas by the supercharger, as well as the performance indicators of the gas compressor unit with the gas turbine. RESULTS. The article considers the possibility of using alternative fuel by using it in units with gas turbines. As a result of evaluating the efficiency of GPU with GTP, the efficiency value was obtained, which reaches 31%. A technological scheme has been developed for the use of alternative fuels at a compressor station, which includes 3 gas compressor units of the GPU-16 «Volga» type with a gas turbine drive of 18 MW, 1 is a standby one. CONCLUSION. The article explores the possibility of using alternative fuel at compressor stations by using it in gas pumping units with a gas turbine drive. The research results showed that the obtained values of efficiency indicators are comparable with data for natural gas, and this alternative fuel can be used as the main or backup fuel when transported through gas pipelines.
Keywords: alternative fuel; gas pumping unit; gas turbine plant; transportation; efficiency.
For citation: Timofeeva S.S., Mingaleeva G.R., Kazbakova I.R., Naumova A.A. Evaluation of the efficiency of the use of alternative fuel in gas pumping units. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 89-101.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КРИВОЛИНЕЙНОГО КАНАЛА С КОЛЬЦЕВЫМИ ТУРБУЛИЗАТОРАМИ
Муравьев А.В.1, Кожухов Н.Н.2, Прутских Д.А.2., Ильин В. К.3
1 Ростовский государственный университет путей и сообщений, г. Ростов-на-Дону, Россия
2 Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия
3 Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. В работе приведены результаты исследования криволинейного канала с наличием кольцевых турбулизаторов. ЦЕЛЬЮ исследования является обоснование интенсификации процесса теплообмена в каналах энергетических установок и анализ потенциального применения таких каналов в мобильных системах подогрева воды для двигателей тепловозов. МЕТОДЫ. В работе подробно рассмотрено моделирование процессов гидродинамики и теплообмена с использованием одного из программных комплексов инженерного анализа. Выполненный анализ позволяет определить различные теплогидравлические характеристики и критериальные зависимости, а также обосновать геометрические параметры турбулизаторов каналов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Получены зависимости коэффициента гидравлического сопротивления и числа Нуссельта от числа Рейнольдса, что позволяет проектировать системы подогрева для различных режимов работы и производительности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Определены основные геометрические характеристики, значительно влияющие на интенсивность теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами: наружный и внутренний диаметр кольца, расстояние между кольцами, радиус накатки.
Ключевые слова: интенсификация теплообмена; криволинейный канал; турбулизатор; гидравлическое сопротивление; энергосбережение.
Для цитирования: Муравьев А.В., Кожухов Н.Н., Прутских Д.А., Ильин В.К. Исследование теплогидравлических характеристик криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 102-116.
RESEARCH OF THERMAL-HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF A CURVILINEAR CHANNEL WITH ANNULAR TURBULATORS
Muraviev A.V.1, Kozhukhov N.N.2, Prutskikh D.A.2, Il’in V. K.3
1 Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russia
2 Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia
3Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
Abstract: RELEVANCE. The paper presents the results of a study of a curvilinear channel with the presence of annular turbulators. THE GOAL. The research is the rationale for the intensification of the heat transfer process in the channels of power plants and the analysis of the potential use of such channels in mobile water heating systems for diesel locomotive engines. METHODS. The paper considers in detail the modeling of hydrodynamics and heat transfer processes using one of the engineering analysis software packages. The performed analysis makes it possible to determine various thermal-hydraulic characteristics and criterion dependencies, as well as to substantiate the geometric parameters of the channel turbulators. RESULTS. The dependences of the hydraulic resistance coefficient and the Nusselt number on the Reynolds number are obtained, which makes it possible to design heating systems for various operating modes and productivity. CONCLUSION. The main geometric characteristics that significantly affect the intensity of heat transfer in curvilinear channels with annular turbulators are determined: the outer and inner diameters of the ring, the distance between the rings, the knurling radius, and the pitch of the rings.
Keywords: intensification of heat transfer; curvilinear channel; turbulizer; hydraulic resistance; energy saving.
For citation: Muraviev A.V., Kozhukhov N.N., Prutskikh D.A., Il’in V. K. Research of thermal-hydraulic characteristics of a curvilinear channel with annular turbulators. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 102-116.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА НА ОСНОВЕ ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ГРАВИТАЦИИ В БЛИЖНЕМ КОСМОСЕ
Кондратьев А.Е., Анцупов Н.А.
Казанский Государственный Энергетический Университет, г. Казань, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. Статья посвящена рассмотрению вопроса о создании энергетической установки на базе двигателя Стирлинга, способной работать в условиях ближнего космоса от энергии солнечного теплового потока, для создания искусственной гравитации на орбитальной станции. ЦЕЛЬЮ исследования использование двигателя Стирлинга позволяет эффективно преобразовывать тепловую энергию в механическую для обеспечения работы системы создания искусственной гравитации. МЕТОДЫ. Рассмотрены различные варианты энергоснабжения двигателя Стирлинга в условия ближнего космоса, предложена оригинальная конструкция блока двигателей Стирлинга, адаптированная для создания искусственной гравитации обитаемой орбитальной станции. РЕЗУЛЬТАТЫ. В качестве энергетической машины для создания искусственной гравитации на ОС разработана оригинальная конструкция привода подвижной части ОС.
Ключевые слова: двигатель Стирлинга; энергетическая установка; искусственная гравитация; многоцилиндровый двигатель; космическая станция; ближний космос; энергия Солнца.
Для цитирования: Кондратьев А.Е., Анцупов Н.А. Энергетическая установка на основе двигателя Стирлинга для создания искусственной гравитации в ближнем космосе // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 117-126.
STIRLING ENGINE-BASED POWER PLANT FOR CREATING ARTIFICIAL GRAVITY IN NEAR SPACE
Kondrat’ev A.E., Ancupov N.A.
Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
Abstract: ACTUALITY. The article is devoted to the consideration of the issue of creating a power plant based on the Stirling engine, capable of operating in near space conditions from the energy of solar heat flow, to create artificial gravity on the orbital station. OBJECTIVE of the study the use of Stirling engine allows to efficiently convert thermal energy into mechanical energy to ensure the operation of the system of creating artificial gravity. METHODS. Various variants of Stirling engine power supply in near-space conditions are considered, and an original design of Stirling engine block adapted for creation of artificial gravity of an inhabited orbital station is proposed. RESULTS. An original design of the OS moving part drive unit has been developed as a power machine for creating artificial gravity on the OS.
Keywords: Stirling engine; energy machine; multi–cylinder engine; the orbital station; artificial gravity; near space; the energy of the Sun; the heat exchanger in space.
For citation: Kondrat’ev A.E., Ancupov N.A. Stirling engine-based power plant for creating artificial gravity in near space. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 117-126.
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ESG-ИНВЕСТИРОВАНИЯ В РЫБНОЙ ОТРАСЛИ РФ
Демчук О.В.
Керченский государственный морской технологический университет, г. Керчь, Россия
Резюме: рассмотреть актуальные вопросы, связанные с функционированием ESG-инвестирования в национальной экономике Российской Федерации в целом, и рыбохозяйственном комплексе в частности. Изучить современные тенденции присущие категории инвестирования на современном этапе развития национальной экономики. Определить круг проблем, вызывающих сложности с развитием и внедрением ESG-инвестирования в отдельные отрасли экономики. Выявить основные причина, которые замедляют процесс расширения ESG-инвестирования. Предложить возможные пути и направления решения выявленных проблем и задач с целью расширения использования ESG-инвестирования в различных отраслях экономики государства. ЦЕЛЬ. Провести углубленный анализ проблем связанных с привлечением ESG-инвестиций в национальную экономику и предложить мероприятия, направленные на решение выявленных проблем, с целью обеспечения роста объемов производства рыбной продукции. МЕТОДЫ. В работе рассматриваются ESG-инвестиции как фактор устойчивого развития, описывается история их появления; определяются способ выбора объектов инвестирования на основе ESG-критериев; также выделены основные направления и цели развития РФ, связанные с устойчивым развитием и определен уровень развития ESG-инвестирования в РФ. Рассмотрены особенности привлечения ESG-инвестиций в рыбохозяйственный комплекс. Установлено, что предприятия рыбохозяйственного комплекса относятся к группе предприятий с высокой долей основного капитала, что обусловлено высокой стоимостью судов рыбодобывающего и рыбоперерабатывающего флота, который выступает в роли основных цехов по производству продукции из гидробионтов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что рыбная отрасль Российской Федерации входит в приоритетные направления ESG-инвестирования. Однако, несть ряд проблем, которые снижают скорость их использования в рыбохозяйственном комплексе страны. Для ускорения процесса внедрения ESG-инвестиций в предприятия рыбной отрасли необходимо обеспечить следующие категории: повысить стандарты корпоративного управления на рыбопромышленных предприятиях, усилить социальную заботу о сотрудниках своих предприятий и оказывать позитивное влияние на экологию региона, в котором расположено предприятие, путем активного снижения негативного влияния на нее. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В процессе выполнения работы было установлено, что ESG-инвестирование предполагает, что факторы окружающей среды, социального обеспечения и корпоративного управления влияют на общую производительность предприятия. Принимая во внимание факторы ESG, можно добиться экономического эффекта от данного вида инвестиций, который может включать в себя с одной стороны, повышение роли и значения корпоративного управления предприятием. с учетом всех социальных потребностей работников предприятия и минимальным отрицательным влиянием на окружающую среду и среду обитания водных гидробионтов с другой стороны.
Ключевые слова: ESG-инвестиции; рыночная экономика; рыбная отрасль; корпоративное управление; окружающая среда; экономическая эффективность.
Для цитирования: Демчук О.В. Актуальные проблемы использования esg-инвестирования в рыбной отрасли РФ // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 127-138.
CURRENT ISSUES OF USING ESG INVESTMENT IN THE FISHING INDUSTRY OF THE RUSSIAN FEDERATION
Demchuk O.V.
Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia
Abstract: THE PURPOSE. Consider current issues related to the functioning of ESG investing in the national economy of the Russian Federation in general, and the fishery complex in particular. To study modern trends inherent in the category of investment at the present stage of development of the national economy. Identify the range of problems causing difficulties with the development and implementation of ESG investing in certain sectors of the economy. Identify the main reasons that slow down the expansion of ESG investing. Suggest possible ways and directions for solving identified problems and tasks in order to expand the use of ESG investing in various sectors of the state economy. RESULTS. Conduct an in-depth analysis of the problems associated with attracting ESG investments into the national economy and propose measures aimed at solving the identified problems in order to ensure an increase in the production of fishery products. METHODS. The work examines ESG investments as a factor in sustainable development and describes the history of their emergence; the method for selecting investment objects based on ESG criteria is determined; the main directions and goals of development of the Russian Federation related to sustainable development are also highlighted and the level of development of ESG investing in the Russian Federation is determined. The features of attracting ESG investments in the fishery complex are considered. It has been established that enterprises of the fishery complex belong to the group of enterprises with a high share of fixed capital, which is due to the high cost of vessels of the fishing and fish processing fleet, which acts as the main workshops for the production of products from aquatic organisms. RESULTS. It has been established that the fishing industry of the Russian Federation is included in the priority areas of ESG investing. However, there are a number of problems that reduce the rate of their use in the country’s fisheries complex. To accelerate the implementation of ESG investments in fishing industry enterprises, it is necessary to ensure the following categories: increase the standards of corporate governance at fishing enterprises, strengthen social care for the employees of their enterprises and have a positive impact on the ecology of the region in which the enterprise is located by actively reducing the negative impact on her. CONCLUSION. During the course of the work, it was found that ESG investing assumes that environmental, social and corporate governance factors influence the overall performance of the enterprise. Taking into account ESG factors, it is possible to achieve an economic effect from this type of investment, which may include, on the one hand, increasing the role and importance of corporate governance of the enterprise. taking into account all the social needs of the enterprise’s employees and minimal negative impact on the environment and the habitat of aquatic aquatic organisms on the other hand.
Keywords: ESG investing; market economy; fishing industry; corporate governance; environment; economic efficiency.
For citation: Demchuk O.V. Current issues of using esg investment in the fishing industry of the Russian Federation. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 127-138.
ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕХАНИЗМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДСКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Балахонов С.Ю.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Россия, г. Москва
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. Развитие городского теплоснабжения идет по пути интеграции рыночных принципов ведения теплового хозяйства, что приводит к изменению структуры тепловых источников и схем теплоснабжения потребителей. Во многом данный процесс определяют преимущества и недостатки организации централизованных и индивидуальных систем теплоснабжения. В данных условиях необходимы новые организационно-экономические модели и механизмы ведения теплового хозяйства, позволяющие не допустить рост стоимости тепловой энергии для потребителей и повысить эффективность системы городского теплоснабжения на основе развития конкуренции между тепловыми источниками. ЦЕЛЬ. Разработка организационно-экономических моделей и механизмов повышения эффективности теплоснабжения городских потребителей в условиях внедрения рыночных принципов ведения теплового хозяйства. МЕТОДЫ. Статистический анализ структуры тепловых источников и организации систем теплоснабжения г. Москвы. Методы структурно-функционального и экономико-математического моделирования ценообразования в системах теплоснабжения. РЕЗУЛЬТАТЫ. На основе анализа статистических данных для Московского региона выявлены закономерности в изменении структуры тепловых источников и в развитии системы теплоснабжения. В качестве перспективного развития централизованного теплоснабжения рассмотрен организационно-экономический механизм единой теплоснабжающей организации. Для данного механизма составлена экономико-математическая модель управления предельным ценообразованием, позволяющая снизить верхнюю границу цены, получаемую по методу альтернативной котельной. Для усиления конкуренции между тепловыми источниками с целью снижения стоимости на тепловую энергию ниже предельного уровня рассмотрен механизм организации единого закупщика. Показано, что данный механизм обладает существенным потенциалом снижения стоимости тепловой энергии. Предложена модель, позволяющая уточнить выбор схемы городского теплоснабжения на основе определения наилучшего сочетания централизованной и распределенной схемы теплоснабжения, учитывающая особенности функционирования ТЭЦ в рыночных условиях. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенные организационно-экономические модели и механизмы управления развитием системы городского теплоснабжения отличаются комплексным подходом к оценке преимуществ централизованного и индивидуального подхода к организации теплоснабжения и позволяют повысить эффективность управления городским теплоснабжением при внедрении рыночных механизмов ценообразования. Практическая ценность результатов представляет их возможное использование органами государственного и муниципального управления при планировании реструктуризации городского теплового хозяйства и внедрения рыночных механизмов регулирования систем теплоснабжения.
Ключевые слова: система теплоснабжения; структура тепловых источников; городской потребитель; ценообразование; организационно-экономический механизм; модель управления; рыночные условия.
Для цитирования: Балахонов С.Ю. Организационно-экономические модели и механизмы повышения эффективности теплоснабжения городских потребителей // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 139-150.
ORGANIZATIONAL AND ECONOMIC MODELS AND MECHANISMS FOR INCREASING THE EFFICIENCY OF CITY CONSUMERS HEAT SUPPLY
Balakhonov S.Y.
National Research University “Moscow Power Engineering Institute”, Russia, Moscow
Abstract: RELEVANCE. The development of urban heat supply follows the path of integration of market principles of heat management, which leads to a change in the structure of heat sources and heat supply schemes for consumers. In many ways, this process is determined by the advantages and disadvantages of organizing centralized and individual heat supply systems. In these conditions, new organizational and economic models and mechanisms for managing heat management are needed to prevent the rise in the cost of heat power for consumers and to increase the efficiency of the urban heat supply system based on the development of competition between heat sources. GOAL. Development of organizational and economic models and mechanisms for increasing the efficiency of heat supply to urban consumers in the context of introducing market principles of heat management. METHODS. Statistical analysis of the structure of heat sources and organization of heat supply systems in Moscow. Methods of structural-functional and economic-mathematical modeling of pricing in heat supply systems. RESULTS. Based on the analysis of statistical data for the Moscow region, patterns were identified in the change in the structure of heat sources and in the development of the heat supply system. The organizational and economic mechanism of a unified heat supply organization is considered as a promising development of centralized heat supply. For this mechanism, an economic and mathematical model for managing marginal pricing has been compiled, which makes it possible to reduce the upper limit of the price obtained using the alternative boiler house method. To increase competition between heat sources in order to reduce the cost of heat energy below the maximum level, a mechanism for organizing a single buyer is considered. It is shown that this mechanism has significant potential for reducing the cost of heat power. A model is proposed that makes it possible to clarify the choice of urban heat supply scheme based on determining the best combination of centralized and distributed heat supply schemes, taking into account the peculiarities of the functioning of CHPs in market conditions. CONCLUSION. The proposed organizational and economic models and mechanisms for managing the development of the urban heat supply system are distinguished by an integrated approach to assessing the advantages of a centralized and individual approach to organizing heat supply and make it possible to increase the efficiency of urban heat supply management when introducing market pricing mechanisms. The practical value of the results is their possible use by state and municipal authorities when planning the restructuring of the urban heating sector and the introduction of market mechanisms for regulating heat supply systems.
Keywords: Heat supply system; structure of heat sources; urban consumer; pricing; organizational and economic mechanism; management model; market conditions.
For citation: Balakhonov S.Y. Organizational and economic models and mechanisms for increasing the efficiency of city consumers heat supply. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 139-150.
МЕХАНИЗМ ВЫБОРА НАИЛУЧШЕЙ СТРУКТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ ИННОВАЦИЯМИ ПРИ КОЛЛАБОРАЦИИ УНИВЕРСИТЕТОВ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Коркин В.С.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Россия, г. Москва
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. В современной национальной инновационной системе основными источниками знаний становятся научно-исследовательские университеты, которые берут на себя функции отраслевых научных институтов по разработке, доведению и внедрению технологий на производственных предприятиях. Отсюда уровень взаимодействия в рамках инновационного процесса между университетами и предприятиями должен усиливаться и быть ориентирован на формирование коллаборации с целью объединения ресурсов и распределения рисков. Это требует совершенствования системы управления трансфером технологий и разработки механизма выбора наилучшей структуры управления инновациями, нацеленной на извлечение прибыли от совместной инновационной деятельности и снижения рисков ее осуществления. ЦЕЛЬ. Исследование проблемы выбора наилучшей организационной структуры управления инновационной деятельностью университета для коллаборации с производственным предприятием в зависимости от его места в научно-производственной цепочке, организационной формы управления и стадии развития отрасли. МЕТОДЫ. Статистический анализ патентной активности. Иерархические методы многомерной классификации и кластеризации структур управления. РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложен механизм выбора структурной единицы управления инновационной деятельностью в зависимости от вида индустриального партнера университета, в основе которого лежит построение дерева решений и алгоритм классификации предприятий по структурным единицам управления инновационной деятельностью. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Постепенное исчерпание задела в виде полезных моделей и изобретений в условиях ограниченного доступа к мировым технологиям в скором времени может привести к значительному спаду количества получаемых промышленных образцов и по сути остановки инновационных процессов в промышленности. Чтобы не допустить данных негативных явлений, университеты должны стать ключевым звеном в цепочке производства и коммерциализации новых знаний. Предложенный механизм выбора эффективных организационных форм управления инновационной деятельностью университетом при коллаборации с производствами позволит сформировать единый инновационный цикл и снизить риски инновационной деятельности.
Ключевые слова: Инновации; университет; патентная активность; производственное предприятие; коллаборация; классификация структур управления; организационный механизм; инновационные риски.
Для цитирования: Коркин В.С. Механизм выбора наилучшей структуры управления инновациями при коллаборации университетов и производственных предприятий // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 151-162.
MECHANISM OF SELECTING THE BEST ORGANIZATIONAL INNOVATION MANAGEMENT FORM IN THE COLLABORATION OF UNIVERSITIES AND INDUSTRIES
Korkin V.S.
National Research University “Moscow Power Engineering Institute”, Russia, Moscow
Abstract: RELEVANCE. In the modern national innovation system, the main sources of knowledge are research universities, which take on the functions of branch research institutes for the development, development and implementation of technologies at manufacturing enterprises. Hence, the level of interaction within the innovation process between universities and enterprises should be enhanced and focused on the formation of collaboration in order to pool resources and distribute risks. This requires the improvement of the technology transfer management system and the development of a mechanism for choosing the best innovation management structure, aimed at extracting profit from joint innovation activities and reducing the risks of its implementation. GOAL. Study of the problem of choosing the best organizational structure for managing the innovation activity of the university for collaboration with a manufacturing enterprise, depending on its place in the scientific and production chain, the organizational form of management and the stage of development of the industry. METHODS. Statistical analysis of patent activity. Hierarchical methods of multidimensional classification and clustering of management structures. RESULTS. A mechanism is proposed for selecting a structural unit of innovation management depending on the type of industrial partner of the university, which is based on the construction of a decision tree and an algorithm for classifying enterprises by structural units of innovation management. CONCLUSION. The gradual exhaustion of the reserve in the form of useful models and inventions in the conditions of limited access to world technologies may soon lead to a significant decline in the number of industrial designs obtained and, in fact, to stop innovative processes in the industry. To prevent these negative phenomena, universities should become a key link in the chain of production and commercialization of new knowledge. The proposed mechanism for choosing effective organizational forms for managing innovation activities by the university in collaboration with industries will allow the formation of a single innovation cycle and reduce the risks of innovation activity.
Keywords: innovation, university, patent activity, industrial partner, cooperation, classification, management mechanism.
For citation: Korkin V.S. Mechanism of selecting the best organizational innovation management form in the collaboration of universities and industries. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 151-162.
ЦЕНООБРАЗОВАНИЕ В ГРАЖДАНСКОМ СУДОСТРОЕНИИ: ПРОБЛЕМЫ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ
Чибель Н.В., Палкина Е.С.
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, г. Санкт-Петербург, Россия
Резюме: Актуальность исследования определения стоимости продукции в судостроении обусловлена не только необходимостью повышения понятности и прозрачности в исчислении цен на продукцию судостроительной промышленности, но и в потребности учитывать, как интересы заказчика и исполнителя, так и интересы самого рынка. В статье рассмотрены основные парадигмы, присущие ценообразованию в судостроении и определены базовые постулаты, которые необходимо учитывать для оптимального функционирования экономики судостроительной промышленности. Особое внимание уделено роли прибыли, которая является одним из компонентов инвестиционной привлекательности предприятия. Рассмотрены отличительные черты данного машиностроения с учетом российских особенностей и оказываемого санкционного давления на данную отрасль. Обозначены основные направления развития судостроения. Проанализированы некоторые нормативно правовые акты, действующие в настоящее время и регламентирующие процесс ценообразования на продукцию отрасли судостроения. Выявлены коллизии, которые могут приводить к конфликту интересов исполнителя и заказчика. Обозначены вызовы, с которыми в настоящее время сталкивается исполнитель и предложены варианты решения данных проблем. Сформулирован принцип ценообразования на продукцию судостроения – всемерный учет интересов и рисков заказчика и исполнителя. Разработаны методические положения по определению прибыли судостроительного предприятия, внедрение которых позволит повысить производительность труда и эффективность процесса ценообразования, обеспечить достижение цели по наращиванию конкурентоспособности продукции судостроения как на внутреннем, так и на мировом рынках.
Ключевые слова: ценообразование; прибыль; затратный метод; судостроительная продукция; судостроительное предприятие; судостроительная промышленность; риски; конкурентоспособность.
Для цитирования: Чибель Н.В., Палкина Е.С. Ценообразование в гражданском судостроении: проблемы и способы решения // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 163-177.
PRICING IN CIVIL SHIPBUILDING: PROBLEMS AND SOLUTIONS
Chibel N.V., Palkina E.S.
St. Petersburg State Marine Technical University, St. Petersburg, Russia
Abstract: The relevance of the study of determining the cost of products in shipbuilding is due not only to the need to increase clarity and transparency in calculating prices for products of the shipbuilding industry, but also to the need to take into account both the interests of the Customer and the Contractor, and the interests of the market itself. The object of the study is pricing in Russian shipbuilding. The subject of the study is problems and ways to improve pricing methods and profit determination. Thus, the article examines the main paradigms inherent in shipbuilding pricing and identifies the main postulates that must be taken into account for the optimal functioning of the economy of the shipbuilding industry. Particular attention is paid to the role of profit, which is one of the components of the investment attractiveness of an enterprise. The distinctive features of this mechanical engineering industry are considered, taking into account Russian characteristics and the sanctions pressure exerted on this industry. The main directions of development of shipbuilding are outlined. Some regulatory legal acts currently in force and regulating the pricing process for products in the shipbuilding industry are analyzed. Conflicts have been identified that may lead to a conflict of interests between the Contractor and the Customer. The challenges that the Contractor is currently facing are identified and options for solving these problems are proposed. Results: The principle of pricing for shipbuilding products has been formulated — full consideration of the interests and risks of the Customer and the Contractor. Methods for determining profit have been developed, the implementation of which will increase labor productivity and the efficiency of the pricing process in order to achieve the goal of increasing the competitiveness of shipbuilding products in both domestic and foreign markets.
Keywords: pricing; profit; cost method; shipbuilding products; shipbuilding enterprise; shipbuilding industry; risks; competitiveness
For citation: Chibel N.V., Palkina E.S. Pricing in civil shipbuilding: problems and solutions. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 163-177.
О ВОЗМОЖНОСТЯХ И ПЕРСПЕКТИВАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРА ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ СУБЪЕКТА РФ (НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН)
Ахметова1 И.Г., Майнакский2 Э.М., Попов1 А.Е.
1Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
2АО «Татэнергосбыт», г. Казань, Россия
Резюме: АКТУАЛЬНОСТЬ. Динамика потребления электрической энергии давно используется в качестве индикатора экономической активности. На его основе традиционно проводится сравнительный анализ между странами, а на уровне государств – между регионами. В Российской Федерации данные по потреблению электрической энергии также являются важным показателем социально-экономического развития территорий, и используются для межрегиональных сопоставлений. Однако на межмуниципальном уровне, внутри конкретного субъекта РФ, такие сравнения не проводятся. В рейтингах социально-экономического развития муниципальных образований, которые разрабатывают практически в каждом регионе, как правило, также не учитывается такой универсальный индикатор, как электропотребление. Между тем, ввиду неоднородности территориального развития внутри субъектов РФ, разности потенциалов его административных единиц, размещения производительных сил и точек роста экономики, разработка индикативной системы для проведения сравнительного анализа муниципальных образований на основе их электропотребления представляется актуальной задачей. ЦЕЛЬ. В настоящей работе озвучены предварительные результаты исследования, направленного на разработку индикативной системы оценки экономического развития муниципальных образований субъекта РФ на основе электропотребления (на примере Республики Татарстан). МЕТОДЫ. В работе приведен краткий обзор литературы и применявшихся подходов к использованию электропотребления муниципальных образований для аналитики различных направлений. Предложены варианты применения такого индикатора для анализа экономического развития, а также описаны перспективы построения индикативной системы оценки экономического развития муниципальных образований субъекта РФ на основе электропотребления (на примере Республики Татарстан). ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенная работа доказывает перспективность разработки индикативной системы оценки экономического развития муниципальных образований субъекта РФ на основе электропотребления. Такая система может оказаться эффективным инструментом как для учета в текущей деятельности органами власти муниципального и регионального уровней, в том числе при построении рейтингов социально-экономического развития муниципальных образований субъекта РФ. Так и подойдет для коррекции действующих или разработки перспективных программ социально-экономического развития на муниципальном или межмуниципальном уровне.
Ключевые слова: потребление электрической энергии; электропотребление; субъект РФ; муниципальное образование; муниципальное управление; социально-экономическое развитие; развитие регионов.
Для цитирования: Ахметова И.Г., Майнакский Э.М., Попов А.Е. О возможностях и перспективах использования электропотребления в качестве индикатора оценки экономического развития муниципальных образований субъекта РФ (на примере Республики Татарстан) // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 1 (61). С. 178-185.
POSSIBILITIES AND PROSPECTS OF USING ELECTRICITY CONSUMPTION AS AN INDICATOR FOR ASSESSING THE ECONOMIC DEVELOPMENT OF MUNICIPALITIES OF THE RUSSIAN FEDERATION (ON THE EXAMPLE OF THE REPUBLIC OF TATARSTAN)
Akhmetova1 I.G., Majnakskij2 E.M., Popov1 A.E.
1Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia
2JSC Tatenergosbyt, Kazan, Russia
Abstract: ACTUALITY. The dynamics of electricity consumption has long been used as an indicator of economic activity. On its basis it is traditionally used for comparative analysis between countries, and at the level of states — between regions. In the Russian Federation, data on electricity consumption are also an important indicator of socio-economic development of territories, and are used for interregional comparisons. However, such comparisons are not made at the inter-municipal level, within a particular constituent entity of the Russian Federation. Ratings of socio-economic development of municipalities, which are developed in almost every region, as a rule, also do not take into account such a universal indicator as electricity consumption. Meanwhile, due to the heterogeneity of territorial development within the constituent entities of the Russian Federation, the difference in the potential of its administrative units, the location of productive forces and points of economic growth, the development of an indicative system for the comparative analysis of municipal entities on the basis of their power consumption seems to be an urgent task. OBJECTIVE. This paper presents the preliminary results of the research aimed at developing an indicative system for assessing the economic development of municipal entities of the Russian Federation on the basis of electricity consumption (on the example of the Republic of Tatarstan). METHODS. The paper provides a brief review of the literature and approaches to the use of electricity consumption of municipalities for analyzing various areas. The variants of application of such an indicator for analyzing economic development are proposed, and the prospects of building an indicative system for assessing the economic development of municipal entities of the subject of the Russian Federation on the basis of electricity consumption (on the example of the Republic of Tatarstan) are described. CONCLUSION. The conducted work proves the prospects of developing an indicative system for assessing the economic development of municipalities of the Russian Federation on the basis of electricity consumption. Such a system can be an effective tool both for taking into account in the current activities of municipal and regional authorities, including the construction of ratings of socio-economic development of municipal entities of the constituent entity of the Russian Federation. It is also suitable for correction of existing or development of prospective programs of socio-economic development at the municipal or inter-municipal level.
Keywords: electric energy consumption; electric power consumption; RF subject; municipal entity; municipal management; socio-economic development; regional development.
For citation: Akhmetova I.G., Majnakskij E.M., Popov A.E. Possibilities and prospects of using electricity consumption as an indicator for assessing the economic development of municipalities of the Russian Federation (on the example of the Republic of Tatarstan). KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 1 (61). P. 178-185.