Мета роботи. Обґрунтувати питання ефективного використання кінетичної енергії відпрацьованих технологічною установкою газоповітряних потоків для вироблення електричної енергії, що дозволить розробити новий алгоритм управління і створити нове програмне забезпечення до управління газоповітряною енергетичною установкою. Для перевірки на адекватність розроблених алгоритмів управління і програмного забезпечення розробити лабораторну газоповітряну енергетичну установку.
Методи дослідження. Для дослідження розподілу газоповітряних мас у технологічних установках промислового підприємства використаний метод імітаційного моделювання, виконаний в програмному середовищі SolidWorks Flow Simulation. Метод імітаційного моделювання дозволив розробити новий алгоритм управління і створити нове програмне забезпечення з урахуванням основних технічних вимог, що пред’являються до управління газоповітряною енергетичною установкою. Для перевірки працездатності розроблених алгоритмів і програмного забезпечення управління газоповітряною енергетичною установкою використаний метод фізичного моделювання, яке проведено на розробленій лабораторній установці, з’єднаної через інтерфейс USB з ЕОМ, що має віртуальну модель SCADA системи, представлену в середовищі LabVIEW.
Отримані результати. На основі моделювання газоповітряних потоків на розробленій математичній моделі оптимально вибрані співвідношення розмірів трубопроводу, раціонально визначено витрати газоповітряної суміші, необхідної для найбільш ефективної роботи газоповітряної енергетичної установки, тобто у робочій зоні газоповітряного тракту гвинт генератора контактує з найбільш значними потоками, забезпечуючи максимальний ефект обертання. Розроблені основні технічні вимоги, що пред’являються до управління газоповітряною енергетичною установкою. Розроблено оптимальний алгоритм управління, який дозволив впровадити його в схему управління газоповітряної енергетичної установки з мікропроцесором u1072 або спеціалізованим мікроконтролером.
Наукова новизна. Знайдені нові можливості подальшого удосконалення відомих базових математичних моделей кінетики газоповітряних потоків і запропоновані варіанти адаптації в області газодинаміки для оцінки витрат газоповітряних потоків при роботі вентиляторної установки на трубопровід. Розроблена структурна схема та алгоритми управління газоповітряною енергетичною установкою, до якої входять вентилятор, генератор, трубопровід і блок управління, виконаний на основі використання мікроконтролера Arduino Uno. Розроблено також алгоритм підпрограми для з’єднання газоповітряної енергетичної установки з SCADA системою.
Практична цінність. Запропонований спосіб вироблення електричної енергії газоповітряною енергетичною установкою з мікропроцесорною системою управління, як показали розрахунки, підтверджені експериментальними дослідженнями на лабораторній установці, дозволяє зменшити до 20% кількості витраченої електроенергії технологічною установкою та може бути використаний в промислових умовах. Впровадження газоповітряних енергетичних установок із мікропроцесорною системою і SCADA системою дозволить підвищити енергоефективність роботи технологічних установок

технологічна установка; газоповітряні потоки; електрична енергія; управління; мікроконтролер; алгоритми