2021

Постійне посилання на фонд

https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/4286

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 48

Особливості функціонування сухих портів в Україні
(2021) Петренко, О. І.; Пашкович, А. М.; Petrenko, Olha I.; Pashkovich, Anna M.
Морський транспорт – важлива складова частина економіки України. Його ефективне функціонування є необхідним чинником становлення України як морської держави, сталого розвитку її транспортно-дорожнього комплексу й економіки в цілому. Морський транспорт є найбільш конкурентоспроможним в Європі. Однак морська галузь України переживає не найкращі часи. Морські порти будь-якої країни мають важливе значення в економічному розвитку та забезпеченні товарообігу в міжнародній торгівлі. Незважаючи на широко розвинену систему морських портів, перед нами стоїть ряд невирішених проблем. Морські порти − ворота країни, які пропускають продукцію наших підприємств на міжнародні ринки або продукцію іноземних підприємств в нашу країну. Від якості їхньої роботи залежать доходи компаній, які платять податки в бюджет. Морські порти − це стратегічні об’єкти, які обслуговують контейнерний ринок та здатні в разі потреби забезпечити країну всім необхідним і в найкоротший термін. Нині діяльність морських портів є досить перевантаженою через відсутність достатньої кількості складських приміщень, затори та застаріле обладнання. Постає питання щодо підвищення конкурентоспроможності морських портів та поліпшення операційного середовища шляхом реалізації певних проектів. Таким проектом є створення сухого порту. Мета. Мета статті – проаналізувати поняття "сухий порт", сформулювати його характерні риси, функції, завдання, переваги та недоліки, узагальнити особливості функціонування сухих портів в Україні на основі міжнародної та вітчизняної літератури, практичного досвіду. Результати. Проаналізовано характеристики та особливості функціонування сухого порту, юридичні процеси, які супроводжують його діяльність. Наукова новизна. Узагальнено основні риси поняття "сухий порт", визначено особливості функціонування сухого порту в Україні, виокремлено класичний приклад сухого порту в Україні. Практична значимість статті полягає у створенні теоретичного підґрунтя для розроблення методів і моделей управління діяльністю сухих портів на території України з позицій держави та суспільства, подальше використання яких дозволить підвищити ефективність діяльності морського транспорту України.
Оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом за нелінійними регресійними моделями з різними факторами
(2021) Приходько, С. Б.; Ворона, М. В.; Prykhodko, Sergiy B.; Vorona, Mykhaylo V.
Анотація. Проблема оцінювання розміру програмного забезпечення (ПЗ) на ранній стадії програмного проекту є важливою, оскільки оцінка розміру програмного забезпечення використовується для прогнозування трудомісткості розробки ПЗ, включаючи PHP-застосунки з відкритим кодом. Метою роботи є підвищення точності оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом. Об’єктом дослідження є процес оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом. Предметом дослідження є трьох-факторні моделі нелінійної регресії з різними факторами для оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом. Для побудови трьохфакторних моделей нелінійної регресії ми використовуємо метод, заснований на багатовимірних нормалізуючих перетвореннях та інтервалах прогнозування. Ці моделі побудовані на основі чотирьох-вимірного перетворенні Джонсона для сімейства SB негаусового набору даних із 44 застосунків, розміщених на GitHub. Набір даних був отриманий за допомогою інструмента PhpMetrics (https://phpmetrics.org/). Трьох-факторні моделі нелінійної регресії побудовані за метриками діаграми класів: кількість класів, середня кількість методів на клас, сума середнього аферентного та еферентного зв’язків на клас, середнє значення DIT (глибина дерева успадкування) на клас. Для порівняння точності прогнозування трьох-факторних нелінійних регресійних моделей ми використовували відомі показники точності прогнозування, такі як множинний коефіцієнт детермінації R2 , середня величина відносної похибки MMRE та відсоток прогнозування на рівні величини відносної помилки 0,25, PRED(0,25). Нелінійна регресійна модель, що побудована навколо кількості класів, середньої кількості методів на клас, середнього значення DIT на клас, має більше значення PRED(0,25) та приблизно однакові значення R2 та MMRE, що і модель, в якій третім фактором є сума середнього аферентного та еферентного зв’язків на клас. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що удосконалена трьох-факторна нелінійна регресійна модель для оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом шляхом введення нового фактору – середнього значення DIT на клас. Це дозволило збільшити значення PRED(0,25) на 8%. Практична значимість отриманих результатів полягає у розробці ПЗ, що реалізує побудовану модель, sci-мовою для Scilab.
Застосування засобів комп’ютерного зору для збільшення ефективності перехідного процесу згорання газу всередині котла
(2021) Арзікулов, Т. С.; Грудзинський, Ю. Є.; Бунке, О. С.; Arzikulov, Tymur S.; Hrudzynskiyj, Yulian Ye.; Bunke, Oleksandr S.
Анотація. Метою даної роботи є виявлення можливості застосування засобів комп’ютерного зору та регулювання на основі аналізу спектрального сліду факела для оптимізації процесу згорання газів у котлах ТЕС та пришвидшення протікання перехідних процесів у разі зміни режиму чи навантаження. Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі завдання: дослідження та аналіз наявної науково-методичної бази щодо регулювання процесу горіння газо-повітряної суміші в котлах та наукової бази щодо вивчення характеристик процесу горіння; дослідження можливості використання методів комп’ютерного зору для оптимізації зазначеного процесу. Об’єктом дослідження роботи є система подачі газо-повітряної суміші в топку котла. Предметом дослідження є система регулювання подачі газо-повітряної суміші в топку котла. Методика. Дослідження проводилось на основі застосування загальних методів теорії автоматичного управління та нечіткого регулювання. Застосовувалися методики комп’ютерного зору, а саме отримання спектральних та інших характеристик зображення, методики визначення меж об’єктів, методики термографії та спектрографії. Результати. Наукова новизна використаних методів керування полягає в наступному: вперше запропоноване використання регулювання процесу подачі газо-повітряної суміші на основі аналізу спектрального сліду факелу ще не використовувалося. У нашому дослідженні висловлюється ідея застосування засобів комп’ютерного зору для керування процесом спалення палива, а також концепція спалювання палива з низьким надлишком кисню. Практична значимість. Очікувані результати від впровадження системи такі: зниження часу протікання перехідних процесів, можливість використання екстремальних режимів горіння, можливість отримання додаткової інформації про якість горіння та склад димових газів, а отже й самого палива. Також використання засобів комп’ютерного зору дозволить отримати інформацію про стабільність та площу факела, що підвищить якість та безпеку роботи котлоагрегатів.
Підвищення ходових якостей перегонових яхт крейсерського яхт-клубу НУК
(2021) Пащенко, Ю. М.; Pashchenko, Yuriy M.
Мета роботи полягає в дослідженні опору яхти чвертьтонного класу за допомогою проведення модельного експерименту в дослідному басейні кафедри теорії та проєктування суден Національного університету кораблебудування України. Роботи проводилися для поліпшення перегонових якостей судна без підвищення обмірного бала, що дає можливість конкурувати з сучасними пластиковими яхтами, і полягали в модернізації кормової частини дерев’яного корпусу яхти завдяки збільшенню хвилеутворювальної довжини. У процесі випробувань в сучасних системах автоматизованого проєктування були створені дві 3D-моделі поверхні корпусу яхти та здійснені розрахунки з гідростатики, остійності та ходовості для обох моделей. Моделі для випробувань були виконані в масштабі 1:7. Наведено картини хвилеутворення для обох моделей, виконані в САПР "Maxsurf", та в процесі проведення буксирувальних випробувань. Зображено графіки повного опору яхт на попутному курсі і на лавіруванні, надана фотографія кормової частини модернізованої натурної яхти. Результати експериментальних досліджень вказують на можливість поліпшення ходових якостей яхти завдяки збільшенню хвилеутворювальної довжини. Проведені розрахунки хитавиці та модельні випробування також довели, що збільшення повздовжнього моменту інерції маси яхти сприятливо позначиться на опорі за коротких хвиль, характерних для лиманної та прибережної морської акваторії. У другій частині статті виконано проєкт вдосконалення обводів вітрильно-перегонової яхти півтонного класу. Вона була побудована зі склопластику аматорами самостійно за проєктом французького яхтового конструктора Ж.-М. Фіно. Але за понад 20 років експлуатації судно морально застаріло та вимагало модернізації корпусу. Для покращення ходових якостей було запропоновано збільшити довжину ватерлінії та повноту носових шпангоутів з метою підвищення призматичного коефіцієнта, що зменшує опір яхти. Оскільки судно не мало теоретичного креслення, то його обводи були зняті з наявної яхти та узгоджені. Виконані дві 3D-моделі поверхні корпусу яхти в САПР "Maxsurf" та проведені розрахунки буксирувальної потужності для обох корпусів за методикою професора Геррітсми, що показали зменшення опору на швидкостях понад 5 вузлів. Достовірність результатів обґрунтована їх якісною відповідністю відомим закономірностям. Надано фото яхти з переробленим носовою кінцевістю. Практичне застосування результатів може стати у нагоді під час проведення вітрильних перегонів.
Особливості розрахунку бортових теплообмінників під час стоянки судна
(2021) Мошенцев, Ю. Л.; Гогоренко, О. А.; Moshentsev, Yuryi L.; Gogorenko, Oleksiy A.
Бортові системи охолодження, які використовують бортові теплообмінники, застосовують для істотного поліпшення екологічних показників суден. Системи охолодження, в яких використовують такі теплообмінні апарати, менш енергоємні, трубопроводи таких систем охолодження можуть бути виконані простіше, ніж у системах зі звичайними теплообмінниками. Такі системи добре працюють в сильно забруднених водоймах, а також за деяких специфічних умов використання суден. Бортові теплообмінники проєктуються для режиму максимально можливого навантаження. Для суднових енергетичних установок це режим повного ходу судна. Водночас бортові теплообмінники повинні застосовуватись як під час ходу судна, так і під час його стоянки в порту або на рейді. На стоянці, як правило, працюють допоміжні двигуни, під час роботи яких необхідно відводити певні теплові потоки, з якими повинні справлятися бортові теплообмінники. У режимі руху судна бортові теплообмінники працюють інакше, ніж у режимі його стоянки. Відповідно, змінюється (знижується) ефективність їх роботи. Водночас під час стоянки ефективності бортових теплообмінників повинно вистачати, щоб забезпечити нормальну роботу суднових енергетичних установок. Звісно, величину цієї ефективності необхідно знати, щоб створювати суднові енергетичні установки, які результативно будуть працювати за будь-якого режиму експлуатації. Ключові моменти розрахунку теплообміну за вільної конвекції рідини відносно вертикальної нагрітої пластини розглядаються відомими джерелами у загальній постановці, пов’язаній з особливостями їх розгляду як специфічних елементів теорії. У зв’язку з цим вони не об’єднані єдиною системою, необхідною для їх використання в конкретному завданні. Відповідно, у роботі виокремлені, конкретизовані й уточнені параметри формул, які використовуються в розрахунках. Запропоновано порядок виконання розрахункових кроків, у результаті яких можуть бути визначені параметри теплообмінника. З’ясовано, що використання розглянутих пропозицій призводить до результатів, наближених до рекомендованих авторитетними джерелами. Рекомендації можуть бути використані в навчальних і практичних цілях тими, хто розраховує теплообмінники подібних конструкцій.
Mаcroeconomic situation of the Ukrainian agricultural sector
(2021) Vzhytynska, Kseniia Y.; Вжитинська, К. Ю.
У статті розглянуто поточні тенденції розвитку агропромислового комплексу в межах того, що в Україні земельна реформа обмежилася перетворенням державної власності в колективну. Слабкі реформи не змогли докорінно змінити традиційну колективну організацію українських господарств. Розпад і внутрішня перебудова великих господарств були дуже обмеженими. Тому не дивно, що процес переходу не забезпечує підвищення прибутковості та ефективності. Висунуто припущення, що сільське господарство може дати поштовх широким інвестиціям та реформам у всій економіці. Запропоновано основні п’ять цілей, яких має дотримуватися держава в процесі реалізації аграрної реформи в Україні. Проаналізовано вплив реалізації аграрної реформи на галузь та висунуто пропозиції щодо підсилення її дії. Вагомість порушених питань виражається в тому, що чинна влада повинна враховувати всі фактори, які впливають або можуть вплинути на розвиток аграрного сектору України (як екзогенні, так і ендогенні), оскільки тільки завдяки симбіозу пропозицій у цій сфері може бути можливий позитивний результат. Визначено, що негативні дії відбуваються двома способами, як-от відсутність відшкодування ПДВ та експортних квот і мит. Звичайно, є багато дрібних позитивів і негативів від державної політики, але вони відносно несуттєві. У статті визначено результати аналізу основних переваг та недоліків реформування в АПК за окресленими напрямами. Доведено, що подальший прогрес у напрямі підвищення ефективності сільського господарства України потребує продовження реструктуризації фермерських підприємств у менші автономні одиниці, засновані на приватній власності на землю та активи. Також країна потребує чіткого формулювання процедур, які дозволяють вийти окремим особам та малим групам із частками землі та майна, розвитку земельних ринків, а також створення ринкової інфраструктури для конкурентоспроможного постачання сировини, маркетингових послуг та фінансових послуг. Мета. Відобразити важливість обраної теми, оскільки вона перебуває в контексті великої економічної та продовольчої безпеки країни. Метод. У статті використано такі методи: аналіз, синтез, дедукцію, метод екстраполяції, порівняльний метод та індуктивний. Наукова новизна. Вагомість порушених питань виражається в тому, що ми повинні враховувати всі фактори, які впливають або можуть вплинути на розвиток аграрного сектору України. Тільки симбіоз пропозицій у цій сфері уможливить позитивний результат. Результати. Доведено, що країна потребує чіткого формулювання процедур, які дозволяють вийти окремим особам та малим групам із частками землі та майна, розвитку земельних ринків, а також створення ринкової інфраструктури для конкурентоспроможного постачання сировини, маркетингових та фінансових послуг. Практичне значення. Результати дослідження можуть бути використані в навчальному процесі студентів, а також можуть стати основою для подальших наукових досліджень у цьому напрямі.
Математичний опис гідродинаміки високоефективного пилогазоочисного апарату
(2021) Козій, І. С.; Пляцук, Л. Д.; Гурець, Л. Л.; Kozii, Ivan S.; Plyatsuk, Leonid D.; Hurets, Larisa L.
Анотація. Мета. Метою роботи є опис фізичної картини поведінки пилогазового потоку та математичне моделювання гідродинаміки високоефективного апарату з регулярною пульсаційною насадкою за рахунок механізму конденсаційного та коагуляційного зростання частинок аерозолю. Методика. Авторами проведено аналіз інформаційних джерел та положень теоретичної гідродинаміки для математичного опису конденсаційного та коагуляційного механізму укрупнення аерозольних часток в досліджуваному апараті. Об’єктом дослідження є вивчення гідродинаміки високоефективного пилогазоочисного апарату. Предметом дослідження є закономірності конденсаційного та коагуляційного механізму укрупнення часток. Результати. В результаті аналізу математичних залежностей в роботі отримано систему диференційних та інтегрально-диференційних рівнянь, які дозволяють описати процес укрупнення аерозольних частинок за рахунок конденсаційного та коагуляційного зростання і, як підсумок, виконувати розрахунок ефективності вловлення туманів та інших аерозолів в високоінтенсивному пилогазоочисному апараті. Розглянуто фізичну та математичну картину взаємодії пилогазового потоку з парорідинною сумішшю – конденсаційний механізм укрупнення аерозольних часток в апараті. Розглянуто механізм утворення і математичний опис вихрового потоку при проходженні циліндричних елементів – коагуляційний механізм зростання аерозольних частинок в апараті. Наукова новизна. Вперше отримано систему диференційних та інтегрально-диференційних рівнянь, які дозволяють описати процес укрупнення аерозольних частинок в апараті досліджуваного типу. Практична значимість. Укрупнення аерозольних частинок в першій зоні апарату відбувається за рахунок механізму конденсаційного зростання, а також турбулентної і броунівський коагуляції, що дозволяє визначити подальшу можливість уловлювання частинок за рахунок інерційного або турбулентному-дифузійного механізму.
Моделювання мікроклімату суднової надбудови в Matlab-Simulink
(2021) Білий, В. А.; Голіков, В. А.; Bily, Viktor A.; Golikov, Volodymyr A.
Анотація. Мета. Підвищення безпеки життєдіяльності та комфорту екіпажів морських та річкових суден потребує дослідження динаміки температури, вологості та вмісту забрудненості в повітрі приміщень. Метою дослідження є розробка методики моделювання, яка дозволить синтезувати модель мікроклімату надбудови судна як неперервної ієрархічної динамічної системи. Структурними елементами системи, що моделюється, виступають взаємопов’язані повітряні ємності – приміщення та повітропроводи. Математичний опис повітряних ємностей має забезпечувати можливість дослідження динаміки температури, вологості та газового складу повітря. Методика. Під час проведення дослідження застосовувались методи абстрагування, системного аналізу, порівняння, синтезу. Об’єктом дослідження є мікроклімат приміщень суднової надбудови. Предметом дослідження є моделювання динаміки температури, вологості та газового складу повітря. Надбудова судна розглядається як сукупність приміщень, пов’язаних між собою повітропроводами припливного та вихідного повітря. Для моделювання приміщень та повітропроводів були використані відповідні елементи підсистеми вологого повітря програмного пакету Matlab-Simulink. Результати. Здійснено структурну ідентифікацію об’єкта керування. Проаналізовано наявні математичні моделі, підходи й системи моделювання мікроклімату. Запропоновано методику моделювання на базі підсистеми вологого повітря програмного пакету Matlab-Simulink з використанням проєктної документації центральної системи кондиціювання та креслень надбудови. Методику застосовано до синтезу моделі мікроклімату надбудови судна-газовозу. В результаті моделювання були розраховані криві розгону середньої температури та середньої вологості повітря приміщень надбудови судна. Показана адекватність отриманої моделі. Наукова новизна. Запропонована методика дає змогу синтезувати модель мікроклімату надбудови будь-якого судна та досліджувати характеристики системи, які не були враховані під час проєктування судна, впроваджувати та підвищувати ефективність використання централізованих та розподілених систем фільтрації та автоматичного управління підготовкою повітря. Практична значимість. Застосування методики дозволяє розробляти системи фільтрації та системи управління підготовкою та розподіленням повітря надбудови як на стадії проєктування судна, так і під час його експлуатації.
Поліпшення показників екологічності підприємств застосуванням екологічної стратегії ресурсоефективного та чистого виробництва
(2021) Цюман, Є. С.; Зюзюн, В. І.; Tsiuman, Yevheniia S.; Ziuziun, Vadym I.
Анотація. Високий рівень природокористування та вичерпність багатьох природних ресурсів створюють труднощі для подальшого забезпечення суспільства матеріальними благами, що суперечить ключовому завданню економіки природокористування. Висока ресурсоємність та відходомісткість підприємств спонукають до впровадження заходів із їх екомодернізації. Мета полягає у висвітленні підходів щодо екомодернізації підприємств шляхом застосування екологічної стратегії ресурсоефективного та чистого виробництва, спрямованої на поліпшення показників природокористування та екологічності підприємств, зниження екологічних ризиків та зменшення навантаження на навколишнє природне середовище. Методика. На основі здійсненого вивчення взаємозв’язків в системі «виробництво – навколишнє природне середовище» та етапів впровадження заходів з екомодернізації визначено, що методику доречно розглядати за 6 групами спеціальних індикаторів, перелік яких наведено в роботі, та додатковими показниками екологічності виробничих і технологічних процесів суб’єктів господарювання (коефіцієнти замкненості, колообігу природних ресурсів та чистоти, категорія (ступінь) небезпечності виробництва та критерій екологічності). Результати. Використання одного з інструментів оцінювання екологічної стійкості підприємств – еколого-економічного аналізу, який спрямований на вивчення комплексу взаємозв’язків в системі «виробництво – навколишнє природне середовище», дозволяє здійснити дослідження потенціалу та виявлення можливостей модернізації підприємства. Наукова новизна полягає в оптимальному підборі показників оцінювання рівня природокористування та екологічності підприємства з метою впровадження заходів із ресурсоефективних та більш чистих виробництв відповідно до принципів циркулярної економіки. Практична значимість. Оцінювання та аналіз запропонованих показників дозволяє комплексно й повно оцінити рівень природокористування, екологічності підприємства для пошуку оптимальних ресурсоефективних рішень.
Статичне дослідження елементів самоблокувального диференціалу підвищеного тертя з метою збільшення його надійності і експлуатаційних характеристик
(2021) Островерх, О. О.; Мандрика, В. Р.; Агапов, О. М.; Зінченко, О. І.; Леоненко, О. М.; Ostroverkh, Oleksandr О.; Mandryka, Volodymyr R.; Agapov, Oleg N.; Zinchenko, Olena I.; Leonenko, Oleksandr M.
Анотація. диференціал – це механізм трансмісії автомобіля, що розподіляє підведений до нього крутний момент між вихідними валами і забезпечує їх обертання з різними кутовими швидкостями, що необхідно для маневрування автомобіля. Метою роботи є збільшення надійності і експлуатаційних характеристик самоблокувального диференціалу автоматичного Красикова. Методика дослідження. Конструктивне виконання даного диференціала має невеликий ресурс роботи при блокуванні на дорогах звичайного користування. підвищений знос внутрішніх поверхонь замкнутого каналу і тіл обертання – кульок, обумовлений тим, що кульки всередині замкнутого каналу на різних його ділянках котяться неоднаково, а з різними швидкостями. щоб зменшити тертя між кульками із зовнішньою стінкою перехідної гілки в приводному корпусі, в одному з каналів пропонується встановити бронзову втулку, яка зменшить коефіцієнт тертя на чверть. це дозволить зменшити навантаження, що створюється при обертанні напівосьових елементів і руху кульок по замкнутому каналу. також в ролі поліпшення технічних характеристик пропонується змінити сферичну форму гвинтових напівосьових елементів на трапецієподібну. це дозволить зменшити площу контакту кульки з напівосьових елементом і дасть можливість для збільшення міцності. Результати дослідження. У роботі виконано статичний аналіз напівосьових елементів зі сферичною гвинтоподібною поверхнею і трапецієподібною. в ролі матеріалу обрана лита легована сталь. кріплення виконано по внутрішній циліндричній поверхні, з подальшим створенням сітки кінцевих елементів і додатком зовнішнього розподіленого навантаження в 50 Н/кв.м. на епюрі статичної напруги максимальні концентратори виникають при вході і виході в гвинтове зачеплення, і становить 151,47 МРа для сферичної напіввісі, і 181,47 МРа для трапецієподібної. епюра переміщення вказує на максимальне зміщення в 0,021 мм для сферичної напіввісі, і 0,03 мм для трапецієподібної. цей параметр не впливає на збільшення зазору в кульковою ланцюжку, для якої оптимальним значенням є 0,1-0,2 мм. побудовані епюри коефіцієнта запасу міцності вказують на мінімальний запас по міцності для сферичної поверхні 1,59, і трапецієподібної 1,1, що обумовлено меншою площею контакту. Наукова новизна. Впровадження нової трапецієподібної форми напіввісей дозволить збільшити мінімальний коефіцієнт запасу міцності, та тим самим збільшиться термін роботи диференціалу. також варто зазначити, що робочі витки трапецієподібної напіввісі практично не відчувають навантаження, на відміну від рівномірного навантаження для сферичної напіввісі. на епюрах деформації видно ймовірне пошкодження, яке може виникнути в точці входу і виходу в зачепленні, але для сферичної напіввісі можливо ще й зминання всієї робочої поверхні гвинта, на відміну від трапецієподібної. Практична значимість. Проведене дослідження виконано в повному обсязі і описує всі переваги і недоліки запропонованих поліпшень зі збільшення надійності і експлуатаційних характеристик самоблокувального диференціалу автоматичного Красикова.
Оцінка стійкості пластинчатих елементів корпусних конструкцій в умовах одночасної дії згинальних та зсувних навантажень
(2021) Коростильов, Л. І.; Мартиченко, Я. О.; Korostlyov, Leontiy I.; Martychenko, Yaroslav O.
Сучасні проєктні методики та документи класифікаційних товариств здебільшого рекомендують виконувати оцінку стійкості пластинчатих елементів окремо від кожного типу навантаження, що здатне призвести до втрати пластиною стійкості. За допомогою теоретичних розрахунків була доведена хибність такого підходу. У цій роботі виконано розрахунки стійкості пластинчатих елементів із вирізами в разі згинальних і зсувних навантажень, що діють на них одночасно. Проаналізовано вплив різного співвідношення сторін, а також розміру розташованого в центрі круглого вирізу на стійкість пластин. Побудовано серію граничних кривих, які описують характер впливу одночасної дії зазначених вище навантажень на стійкість прямокутних пластин. Ця наукова робота є однією із серії досліджень стійкості пластинчатих елементів корпусних конструкцій, що нині виконуються на кафедрі будівельної механіки і конструкції корпусу корабля в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова. Мета. Метою роботи є виконання аналізу стійкості прямокутних пластин в умовах одночасної дії згинального σ0 і зсувного τ навантажень та оцінка впливу центральних круглих вирізів різних розмірів на стійкість таких пластин. Метод. За допомогою методу скінченних елементів чисельно досліджено стійкість шарнірно обпертих прямокутних пластин із центральним круглим вирізом різних діаметрів у разі одночасної дії згинального σ0 і зсувного τ навантажень. Результати. Побудовано серію граничних кривих, форма яких найбільш наближена до результатів розрахунку. Проведено аналіз результатів і розроблено формули для проєктування пластинчатих елементів у разі складного навантаження. Наукова новизна. Отримані результати дають змогу точніше оцінити стійкість пластинчатих елементів у разі дії на них складного навантаження σ0 і τ. Практична значимість. Результати наукових досліджень можуть бути використані в процесі вдосконалення практичних методик проєктування корпусних конструкцій суден.
Innovative technologies of flue gas neutralization in carbon graphite producing units
(2021) Ivanenko, Olena I.; Gomelya, Mykola D.; Panov, Yevgen M.; Trokhymenko, Ganna G.; Plashykhin, Sergii V.; Overchenko, Tetyana A.; Krysenko, Tamara V.; Dovholap, Serhii D.; Іваненко, O. І.; Гомеля, М. Д.; Панов, Є. М.; Трохименко, Г. Г.; Плашихін, С. В.; Оверченко, Т. А.; Крисенко, Т. В.; Довголап, С. Д.
я. Рекомендовано широке використання для очищення димових газів промислових виробництв від монооксиду вуглецю та летких смолистих речовин діоксидмарганцевого каталізатора на носії з природного цеоліту-кліноптилоліту, враховуючи його доступність та екологічну безпечність. Екологічну безпечність застосування діоксидмарганцевого каталізатора на цеолітовому носії можна аргументувати не тільки можливістю отримання каталізатора з відпрацьованих сорбентів для очищення марганцевмісної природної води, а й безпечністю захоронення відпрацьованих каталізаторів. Цеолітовий каталізатор запропоновано розміщувати в контейнерах у каналах камер із температурою 320–390°С печей випалювання електродних заготовок, що є інноваційним технічним рішенням проблеми очистки димових газів від монооксиду вуглецю. Запропоноване науково-технічне рішення з використання контейнерів із каталізатором безпосередньо в камерах печі випалювання не вимагає значних капітальних витрат на переоснащення виробництва та будівництво окремих споруд каталітичного газоочищення. Проте облаштування контейнерів та заміна каталізатора після його відпрацювання вимагатиме підвищення терміну простою на підприємстві вуглеграфітового виробництва між кампаніями випалювання. Найбільш раціональним новітнім технічним рішенням є застосування газобетонних блоків із каталізатором, які швидко та зручно можуть бути розташовані безпосередньо на вуглецевому матеріалі пересипки електродів у підсклепінному просторі камер печей випалювання. Перевагами використання феритного матеріалу як активної речовини пористих каталізаторів поряд із високою ефективністю є їх інертність та стійкість у довкіллі, що не створюватиме проблем з утилізацією каталітичних систем після відпрацювання. Показано високу ефективність застосування цеолітових та блочних пористих каталізаторів під час окиснення летких смолистих речовин. Визначено, що діоксидмарганцевий каталізатор на газобетонному носії має вищу окиснювальну здатність порівняно з діоксидмарганцевим цеолітовим каталізатором. Визначальною перевагою застосування блочних газобетонних каталізаторів поряд зі зручністю встановлення є довготривалий термін їх експлуатації, після завершення якого можлива утилізація блоків на підприємствах електродної промисловості, що призведе до зниження матеріальних затрат на виробництві, а також збереження природних ресурсів.
Bow vector rigidity conception for ships when collision
(2021) Mykhaylov, Borys N.; Михайлов, Б. М.
Гуманність світової спільноти вимагає більше безпеки в усіх сферах діяльності, включаючи морський транспорт, тому безпека суден при зіткненнях дуже важлива. Робота присвячена актуальній проблемі конструктивного забезпечення підвищення безпеки суден при зіткненнях. Наведено результати розрахунків запропонованого носового енергопоглинального пристрою за спеціалізованою програмою на базі МКЕ, а також базову аналітичну залежність для розрахунку енергоємності такого пристрою в разі зіткнення суден. Об’єкт дослідження – носовий енергопоглинальний пристрій транспортних суден, який в разі зіткнень не лише поглинає енергію при власному руйнуванні, а й збільшує площу контактної плями на борту протараненого судна і розсіювання енергії завдяки тривалості часу удару. Актуальність тематики безпеки суден при зіткненнях зумовлена великими щорічними втратами за таких видів аварій. Щороку при зіткненнях гинуть понад 20 великих суден і десятки отримують серйозні пошкодження, завдаючи таким чином величезну моральну, економічну та екологічну шкоду. Використання такого пристрою і принципу векторної жорсткості для носової кінцевості суден, коли контакт при зіткненні починається не з жорсткого бульба судна, що таранить, а з руйнування надводної частини носової кінцевості, може істотно підвищити безпеку суден при зіткненнях – їх конструктивну безпеку, і використовуватися в практиці суднобудування під час проєктування і модернізації суден. Мета. Збільшення конструктивної безпеки транспортних суден при зіткненнях на основі використання концепції векторної жорсткості та запропонованого енергопоглинального носового пристрою. Методика. Аналітична, чисельна. Результати. Запропонована аналітична формула оцінки енергії руйнування носового пристрою та результати прикладу його розрахунку на ЕОМ. Наукова новизна. Запропоновані нові напрями розвитку конструктивної безпеки транспортних суден при зіткненнях. Практична значимість. Використання результатів роботи на практиці може збільшувати конструктивну безпеку транспортних суден при зіткненнях. Висновки. В результаті проведеної роботи була підтверджена можливість використання носового енергопоглинального пристрою та принципу векторної жорсткості різноманітних елементів носової кінцевості для суттєвого зменшення ймовірного збитку при зіткненнях суден.
Дослідження ефектів хвильових коливань в паливній апаратурі дизельного двигуна із застосуванням водневих добавок
(2021) Шалапко, Д. О.; Shalapko, Denys O.
Дослідження базується на гідродинамічних хвильових ефектах у паливній апаратурі високого тиску дизельних двигунів внутрішнього згоряння. Серед явищ, що спостерігаються в паливній апаратурі двигуна за використання добавок водню до основного дизельного палива, відзначимо коливання максимального тиску впорскування, що викликає погіршення параметрів розпилювання палива. Дослідження гідравлічних коливань у паливній апаратурі здійснювалися на експериментальному стенді, котрий дозволяє проводити випробування хвильового ефекту в разі застосування добавок водню до дизельного палива. Під час розробки досліджувального стенда використовувалися сучасні високоточні вимірювальні прилади. Результати експериментальних досліджень показали, що в паливній апаратурі високого тиску двигуна виникає відповідний "хвильовий ефект" коливань. Таке явище спричинене посадкою нагнітального клапана паливного насоса високого тиску на сідло та, відповідно, у форсунці посадкою голки. Довжина трубопроводу високого тиску, максимальний тиск упорскування палива, швидкість поширення хвилі коливання тиску впливають на характер коливань. Швидкість поширення залежить від частоти обертання колінчатого вала двигуна. Паливний насос високого тиску приводився в дію електродвигуном із регулюванням від всережимного регулятора та під контролем за допомогою частотоміра. Розкрито характеристики впорскування палива, які демонструють особливості зміни хвиль тиску залежно від наявності водневої добавки. Проаналізувавши отримані дані, з’ясовано, що додавання водню порцією 0,1% від циклової подачі палива (по масі) призводить до приглушення хвильових коливань і зменшення амплітуди коливань на 12–20%. Визначено характеристики розчинення водню дизельним паливом. Витрата водневої добавки залежить насамперед від частоти обертання колінчатого вала, тиску впорскування і тиску водню. Такий характер витрати водню пояснюється періодичним обмеженням процесу розчинення, різницею найменшого значення "хвилі тиску" надлишкового тиску добавки. Одержані дані можна застосовувати для підтвердження математичної моделі розчинення водню за умови застосування його як добавки у паливопроводі.
Compensation system precision manufacturing parts gyroscopic instruments
(2021) Ivanenko, Ruslan O.; Murakhovskyi, Serhii A.; Іваненко, Р. О.; Мураховський, С. А.
Анотація. Стаття присвячена питанням, пов’язаним з геометричною точністю виготовлення деталей циліндричної форми на токарних верстатах з системами CNC. Досліджується можливість отримання високоточних геометричних форм циліндричного вигляду за допомогою комплексної адаптивної системи процесом металообробки. Процес торкання є головним формотворчим фактором, який має безпосередній вплив на якість кінцевого продукту виробництва, а його контроль є важливим фактором підтримки високоякісної технології. Особливу увагу необхідно приділяти стану різального інструменту, тому що він є найбільш ненадійним елементом технологічної обробної системи, і від його стану безпосередньо залежить якість поверхневого шару і розмірна точність оброблювальної деталі. Для токарної обробки доцільно створення системи функціональної діагностики, яка відстежує перебіг процесу. Під час створення системи діагностики необхідно вибрати параметри, які легко виміряти і які несуть всю необхідну інформацію про процес. Як показують дослідження, з усього набору параметрів, що характеризують протікання процесу різання, найбільш зручною є віброакустична емісія. Але важливим елементом є місце установки датчика, оскільки неправильна його установка вносить небажані перешкоди в сигнал і не дозволяє виявити всі складники коливального процесу. Підсумковим етапом є обробка і аналіз отриманого сигналу. Найбільш повне уявлення про протікання процесу можна отримати, розглянувши спектральні характеристики отриманого сигналу. Сучасна обчислювальна техніка має високу продуктивність і дозволяє в режимі реального часу обробити сигнал і отримати всі необхідні нам дані. У результаті проведеного аналізу створено класифікацію приладів реєстрації торкання, яка дозволяє визначити вимоги до принципів побудови систем датчиків, їх необхідні технічні характеристики та аспекти застосування; сучасна система торкання повинна мати велику швидкодію (не менше за 100 мкс) та можливість задовільного розташування на інструменті або поблизу нього; визначено, що найбільш ефективні системи торкання для контролю процесу механообробки повинні мати такі інформаційні виходи до CNC технологічного обладнання: присутність; відстань; торкання; якість торкання; готовність, що підвищує якість прецизійних технологічних процесів механообробки.
Numerical analysis of kerosene spray combustion in various injection preparations and emission behaviour assessment
(2021) Hajivand, Masoud; Dolmatov, Dmytro A.; Хаджіванд, М.; Долматов, Д. А.
Анотація. У цій статті представлений чисельний аналіз впливу розмірів крапель рідкого гасу та кутів впорскування через розпилювач на процес горіння рідкого гасу в реальній камері згоряння. Краплі розглядаються за допомогою розподілу часток за розмірами Розіна Раммлера. Основна мета цього дослідження – оцінити температуру на виході з камери згоряння і концентрацію NO з урахуванням часу і відстані випаровування крапель під час процесу згоряння, а також спрогнозувати концентрацію CO і NO і температуру в першій зоні згоряння. Через складність чисельного моделювання двофазних потоків, таких як горіння рідкого палива, в розрахунковому дослідженні використовуються структуровані і неструктуровані сітки, з урахуванням і без урахування моделювання випромінювання. Для моделювання горіння випаруваного гасу була виконана модель flamelet для детальної кінетичної схеми хімічних реакцій між гасом і повітрям, яка інтегрована в ANSYS CFX, включаючи термічний і швидкий механізм утворення NO. Використана стандартна модель k-ϵ турбулентності з поліпшеною обробкою стінок. У цьому дослідженні як інструмент обчислювальної динаміки рідини (CFD) для прогнозування поведінки розпилення реалізована модель розпилення Ейлера-Лагранжа. Верифікація отриманих результатів виконана шляхом порівняння температури на виході і температури стінок камери згоряння з реальними експериментальними даними. Результати дослідження показують, що збільшення розміру крапель рідкого гасу призводить до підвищення температури та рівня утворення NO та СО в первинній зоні згоряння та на виході із зони згоряння, а також збільшення кута розпилення палива спричиняє підвищення температури і концентрації NO на виході з камери згоряння. У первинній зоні горіння збільшення кута конуса розпилення призводить до зниження СО, за винятком первинної зони випаровування крапель, через неповне випаровування крапель. Таким чином, у разі збільшення кута розпилювального конуса концентрація NO та значення температури зростають на відстані від 15 мм до 55 мм, тоді як ці значення нижчі на відстанях від 75 мм до 120 мм, завдяки якості змішування та неповного випаровування крапель.
Математична модель процесу поглиблення свердловин під час буріння гвинтовими вибійними двигунами
(2021) Горбійчук, М. І.; Кропивницький, Д. Р.; Gorbiychuk, Mykhail I.; Kropyvnytskyi, Dmytro R.
Анотація. У роботі розглядається питання способу подання математичної моделі поглиблення свердловини під час буріння гвинтовими вибійними двигунами. Сформульовано загальний вигляд задачі оптимального керування процесом поглиблення свердловини як багатовимірного об’єкта керування, який направлено перетворює вхідні керуючі впливи та вхідні контрольовані і неконтрольовані збурення на реакцію об’єкта. Визначено, що у разі використання гвинтових вибійних двигунів основними факторами, які зумовлюють ефективність руйнування гірських порід, так як і під час використання роторних двигунів, є осьове навантаження на долото і частота його обертання, що дозволило зробити висновок про подібність структури рівнянь, які описують залежність змінних стану процесу поглиблення свердловини від керувальних дій. Показано, що математичну модель поглиблення свердловини під час буріння ГВД доцільно подати у просторі станів, як і під час буріння роторним способом. Головною відмінністю розглянутих моделей є спосіб визначення оцінки стану опори долота та стану озброєння долота. Під час буріння свердловини ГВД оцінки стану опори долота та стану озброєння долота опосередковано визначають зміною моменту на долоті та зміною тиску промивальної рідини. Тиск бурового розчину використовується не тільки для транспортування вибуреної породи на поверхню, але й є джерелом енергії для ГВД. Показано, що взаємодія гвинтового вибійного інструменту з гірською породою має складний характер, тому отримати вирази залежностей, що входять у праву частину диференціальних рівнянь математичної моделі процесу поглиблення свердловини аналітичним шляхом, на тепер є неможливим. Розглянуто два способи забезпечення постійної потужності бурового насосу під час буріння ГВД: перший спосіб залежить від комплектації бурового насосу, а другий передбачає наявність регульованого частотного електроприводу, що дозволяє підвищити ефективність процесу буріння в середньому на 20%. Як привід бурового насосу було обрано асинхронний двигун з регульованою частотою обертання ротора, для якого було отримано аналітичну залежність, що встановлює взаємозв’язок між кутовою швидкістю асинхронного двигуна і тиском промивальної рідини.
Визначення початкових умов алгоритму керування режимом високовольтного імпульсного розряду в екзотермічному середовищі
(2021) Вовченко, О. І.; Демиденко, Л. Ю.; Козирєв, С. С.; Vovchenko, Oleksandr I.; Demydenko, Larysa Y.; Kozyrev, Serhii S.
Анотація. Метою дослідження є аналіз високовольтного імпульсного розряду в конденсованих екзотермічних середовищах як об’єкта керування й визначення початкових умов алгоритму керування дозованим введенням електричної енергії в канал розряду, що забезпечують ефективність екзотермічного перетворення енергії в режимі вибухового горіння. Методика.Для оцінки ефективності екзотермічного перетворення енергії в каналі розряду розроблено методику експериментального визначення кількості хімічної енергії, яка виділилася в розрядному проміжку за рахунок екзотермічних перетворень, на масу екзотермічної суміші з використанням математичного моделювання процесів у каналі розряду. Результати. Встановлено суттєву залежність ефективності перетворення енергії під час високовольтного імпульсного розряду в конденсованих екзотермічних середовищах від режимів керованого введення електричної енергії в канал розряду. Визначено вплив розподілу повної електричної енергії між послідовними розрядними імпульсами на питому енергетичну ефективність перетворення енергії екзотермічної суміші в каналі розряду, на основі чого визначаються прийнятні співвідношення енергій між послідовними розрядними імпульсами та початкові умови алгоритму керування режимом високовольтного імпульсного розряду в екзотермічному середовищі. Наукова новизна. Запропоновано методику визначення початкових умов алгоритму керування дозованим введенням електричної енергії в канал високовольтного імпульсного розряду в екзотермічних середовищах, що забезпечують максимальну енергетичну ефективність екзотермічних перетворень у разі керованого введення електричної енергії в канал розряду. Практична значимість. Використання результатів досліджень під час синтезу систем керування дозованим введенням енергії в канал розряду дозволить збільшити кількість виділеної сумарної енергії під час високовольтного імпульсного розряду в екзотермічному середовищі без збільшення витрат електроенергії, накопиченої в конденсаторних батареях генераторів імпульсних струмів, що підвищить ефективність технологічного впливу на об’єкти оброблення.
Оцінка стійкості пластинчатих елементів корпусних конструкцій в умовах одночасної дії стискаючих та зсувних напружень
(2021) Коростильов, Л. І.; Мартиченко, Я. О.; Korostylyov, Leontiy I.; Martychenko, Yaroslav O.
Анотація. Оцінка стійкості пластинчатих елементів корпусних конструкцій суден з моменту використання сталі підвищеної міцності є вкрай важливим питанням. Його значне ускладнення зумовлене наявністю в корпусних конструкцій вирізів, що суттєво видозмінюють картину напружено-деформованого стану, а також тим, що більшість корпусних конструкцій перебувають в умовах складного навантаження, тобто одночасної дії деякої кількості простих навантажень. У цій науковій роботі була розглянута проблема оцінки стійкості пластинчатих елементів корпусних конструкцій з вирізами в умовах одночасної дії стискаючих і зсувних напружень. Виконано теоретичні розрахунки і побудовано серію граничних кривих, що характеризують вплив одночасної дії зазначених напружень на стійкість пластинчатого елементу, а також вплив конструктивних характеристик такого елементу на його стійкість, а саме співвідношення сторін та наявність центрально розташованого круглого вирізу різних розмірів. Ця наукова робота є однією із серії досліджень стійкості пластинчатих елементів корпусних конструкцій, що наразі виконуються на кафедрі будівельної механіки і конструкції корпусу корабля у Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова. Мета. Метою роботи є виконання аналізу стійкості прямокутних пластин в умовах одночасної дії одноосьового стискаючого σ і зсувного τ напружень та оцінка впливу центральних круглих вирізів різних розмірів на стійкість таких пластин. Методика. За допомогою метода скінченних елементів чисельно досліджено стійкість шарнірно обпертих прямокутних пластин з центрально розташованим круглим вирізом різних діаметрів під час одночасної дії одноосьового стискаючого σ і зсувного τ напружень. Результати. Побудовано серію граничних кривих, форма яких найбільш наближена до результатів розрахунку. Проведено аналіз результатів і розроблено формули для проєктування пластинчатих елементів при складному навантаженні. Наукова новизна. Отримані результати дають можливість більш точно оцінити стійкість пластинчатих елементів під час дії на них складного навантаження σ і τ. Практична значимість. Результати наукових досліджень можуть бути використані для удосконалення практичних методик проєктування корпусних конструкцій суден.
Розробка математичної моделі сонячної фотоелектричної установки
(2021) Гарасимчук, І. Д.; Потапський, П. В.; Семенишена, Р. В.; Вусатий, М. В.; Козак, О. В.; Garasymchuk, Ihor D.; Potapskyj, Pavel V.; Semenyshena, Ruslana V.; Vusatiy, Mykola V.; Kozak, Olexander V.
У процесі дослідження розглянуто світовий досвід і взяті до реалізації основні рішення у сфері ефективного проєктування автономної сонячної фотоелектричної установки. У роботі розглянуто три варіанти просторової орієнтації сонячної фотоелектричної установки, які знайшли широке застосування в експлуатації цих установок, як-от сонячна фотоелектрична установка з незмінною орієнтацією, сонячна фотоелектрична установка з азимутною орієнтацією та сонячна фотоелектрична установка з повною орієнтацією на Сонце. На основі методики дослідження розроблено математичну модель сонячної фотоелектричної установки для визначення енергетичних характеристик сонячної фотоелектричної установки при її просторовій орієнтації, що забезпечує автоматичну орієнтацію на Сонце через узгодження режиму вироблення і рівня надходження сонячної радіації. Визначено показники, що враховують комплексну дію інтенсивності сонячного випромінювання, температури повітря, швидкості вітру, тимчасові, географічні і кліматичні чинники, міри орієнтації сонячної фотоелектричної установки на Сонці залежно від пори року і доби, технічні і конструктивні параметри установки для уточнення вольт-амперної характеристики сонячної фотоелектричної установки при її просторовій орієнтації. У розробленій математичній моделі прийнято такі допущення: величина фотоструму пропорційна інтенсивності сонячного випромінювання і не залежить від температури; розподіл сонячного випромінювання на поверхні сонячних фотоелектричних батарей рівномірний; температура за всім обсягом сонячних фотоелектричних батарей однакова; значення швидкості вітру для лицьової і тильної поверхні сонячних фотоелектричних батарей однакове. Установлено залежності вихідної напруги і струму сонячної фотоелектричної установки від конструктивних, технологічних параметрів сонячних фотоелектричних елементів, сонячних фотоелектричних батарей і зовнішніх факторів, що впливають на роботу сонячної фотоелектричної установки. Установлено вплив просторової орієнтації на роботу сонячної фотоелектричної установки з урахуванням чинників, які комплексно впливають. Використання азимутної орієнтації на Сонце дозволяє збільшити вироблення сонячної фотоелектричної установки в середньому на 28%, а повної орієнтації – на 40% (порівняно з незмінною орієнтацією).

Переглянути

Перегляд 2021 за Дата публікації

Результатів на сторінці

Налаштування сортування