Збірник наукових праць НУК

Постійне посилання на фонд

https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3340

Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова (Категорія "Б") заснований у жовтні 1934 року. Засновник: Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова. ISSN 2311-3405 (Print), ІSSN 2313-0415 (Online) Видається 4 рази на рік. Свідоцтво про державну реєстрацію: КВ № 23142-12982 ПР від 08.02.2018 р.

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 580

75 років Кафедрі суднових та стаціонарних енергетичних установок Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова
(2015) Горбов, В. М.; Шостак, В. П.; Horbov, Viktor M.; Shostak, Volodymyr P.
Кафедра суднових та стаціонарних енергетичних установок (ССЕУ) – найбільша кафедра на Машинобудівному інституті Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова. Вона є випусковою кафедрою за трьома спеціальностями: "Суднові енергетичні установки та устаткування", "Теплоенергетика" та "Експлуатація суднових енергетичних установок".
About transport vessel helicopter deck and platdform construction
(2022) Ziqing, Cai; Mykhaylov, Borys N.
Розвиток світової спільноти продовжує шлях гуманізації та поваги до кожного людського життя, включаючи і на водному транспорті, де ризики для життя особливо великі. Використання вертолітної технології на водному транспорті веде до значного підвищення безпеки його учасників та розширення можливостей транспортних суден для вантажних та інших операцій. Великий практичний інтерес представляє не лише оптимізація параметрів вертолітних палуб та платформ суден які будуються, але також для обладнання вже збудованих. Еволюція на водному транспорті очевидна – достатньо простежити динаміку розвитку вертолітної технології на водному транспорті, особливо за останні 20 років, кількісно і якісно. Гуманізація спільноти та боротьба за покращення безпеки людей на водному транспорті безперечно приведе до подальшого поширення та розвитку вертолітної технології на судах та інших плавучих спорудах, включаючи бурові платформи. Насамперед, необхідно провести аналіз інформації про вертолітні платформи транспортних суден та плавучих споруд, та класифікувати їх відповідно з можливістю використовувати відокремлені типи гелікоптерів. Після цього необхідно вибрати вертолітний майданчик бурової платформи або транспортного судна серед діючих як прототип і зробити комп’ютерне моделювання конструкції з використанням спеціалізованих програм. Це шлях оптимізації параметрів конструкції вертолітних платформ на основі обраної функції цілі. Дуже важливо створити рекомендації для параметрів конструкції вертолітних платформ (включаючи архітектуру, шпації, товщини елементів, прольоти) на основі комп’ютерних розрахунків та стандартів. Мета – покращення конструкції вертолітних платформ транспортних суден та підвищення їх ефективності. Методика – аналітична, чисельна. Результати –запропоновані аналітична формула оцінки економії ваги прі використанні перфорованих пластин платформи, а також наведено результати комп’ютерних розрахунків міцності вертолітної платформи. Наукова новизна. Запропоновані нові напрямки розвитку конструкції вертолітних платформ. Практична значимість. Використання результатів роботи на практиці може покращити суднові вертолітні технології. Висновки. В результаті проведеної роботи була підтверджена можливість використання концепції формування суднового набору для вертолітних платформ.
Application and improvement of hermetic compressor units of shipboard equipment of air conditioning and refrigeration
(2020) Lytosh, O. V.; Ran, Ji
Анотація. Обговорюється питання, пов’язане з концепцією застосування і вдосконалення герметичних компресорних агрегатів (ГКА) суднового обладнання кондиціювання і рефрижерації (ОКР). Метою цього дослідження є аналіз розвитку ГКА у нас у країні і за кордоном і перспективи застосування і вдосконалення вітчизняних ГКА для суднового ОКР. Виконано аналіз вибору і застосування ГКА (спіральних або поршневих) для суднового ОКР. Цей вибір залежить від енергоефективності ГКА, його надійності, рівня шуму і вартості виготовлення. І поршневі, і спіральні ГКА мають свої найбільш раціональні галузі застосування. На користь поршневих ГКА для суднового ОКР є такі міркування. Поршневі ГКА користуються стійким попитом завдяки відпрацьованій технології виробництва, високій надійності і відносно невисокій вартості. Вони мають значний потенціал розвитку, який дасть змогу оптимально використовувати їх у судновому ОКР і в майбутньому. Сучасні поршневі ГКА за масою, плавністю ходу і компактністю цілком конкурентоспроможні з роторними машинами, а такі їх характеристики, як простота виготовлення, дешевизна обслуговування, ремонтопригодність, роблять їх привабливими для багатьох споживачів і насамперед для суднобудівної галузі. Спіральні ГКА володіють певними перевагами. Однак складності технології виготовлення спіральних машин, великі початкові витрати на їх виробництво, жорсткі вимоги до точності виготовлення всієї конструкції не дають змогу знизити собівартість і перешкоджають освоєнню їх випуску широким колом підприємств. Розробку і виробництво цих компресорів можуть собі дозволити лише найбільші світові фірми. Результати дослідження показали, що у разі холодопродуктивності до 16 кВт поршневі ГКА зберігають свою перевагу. Дослідження та порівняльний аналіз характеристик показує, що вітчизняні поршневі ГКА типу ХГВ і ХГН відповідають рівню кращих зразків вітчизняної та зарубіжної техніки, мають значний потенціал розвитку, який дасть змогу успішно застосовувати їх у судновому обладнанні кондиціювання і рефрижерації і в майбутньому.
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.
Classification and features of search autonomous underwater vehicles control
(2019) Aloba, Leo T.; Алоба, Л. Т.
Ройовий інтелект, широко використовуваний у сфері ройової робототехніки, – це колективна поведінка децентралізованих, самоорганізованих агентів групи, що є чудовою можливістю рою агентів порівняно з його окремими агентами. Він вивчався і застосовувався для низки різних завдань, де група автономних ненаселених підводних апаратів (АНПА) використовується для вирішення завдань з розподіленим підходом. Останнім часом необхідність групового застосування інтелектуальних АНПА значною мірою постала у зв’язку з низькою вартістю їх серійного виробництва, зниженням витрат на використання та обслуговування груп АНПА, розширеними методами застосування в більшому діапазоні, відмовостійкістію, масштабованістю, гнучкістю, підвищенням ефективності вирішення поставлених задач та іншим. Вони використовуються для інтелектуального виконання завдань місією в сфері низки важливих видів діяльності, таких як інспекції трубопроводів у газовій і нафтовій промисловості, військове використання, відновлення затонулих об’єктів, контрзаходи підводних мін тощо. Типи групових застосувань АНПА дають ефективні та надійні результати виконання спільної місії. Запропоновано класифікацію методів групового застосування АНПА для керування підводними системами і дослідженнями робототехніки та освоєння Світового океану, що охоплює плоский прямолінійний і криволінійний рух АНПА, а також їх груповий просторовий рух. Розроблено класифікацію підводних завдань і методів їх вирішення за допомогою групи АНПА. Наведено основні методи розподіленого групового керування без обміну інформацією та з необхідністю забезпечення регулярного обміну інформацією між АНПА в групі. Сформульовано низку прикладних науково-технічних завдань зі створення систем централізованого та децентралізованого керування групою підводних апаратів, що виконують спільну місію. Отримані результати можуть слугувати теоретичною основою для розробки високоефективних систем автоматизації групового руху підводних апаратів під час виконання робіт на великих акваторіях у невизначених середовищах.
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.
Compromise between the active systems with distributed control
(2015) Tytov, Serhii D.; Chernova, Liudmyla S.; Титов, С. Д.; Чернова, Л. С.
Розглянуто теоретичну модель як базу, що доводить доцiльнiсть злиття двох пiдприємств. Для дослiдження активної системи двох центрiв за основу взято iєрархiчну гру. На пiдставi теорiї iгор i моделювання злиття двох пiдприємств доведено, що для активних систем з розподiленим управлiнням рiвновагу за Нешем i оптимальнiсть за Парето можна розглядати на умовах спiльної роботи i злиття двох центрiв. Запропоновано математичнi моделi, механiзми й методи розробки рiшень ефективного управлiння пiдприємством.
Determination of spring elements characteristics using shape memory effect during thermomechanical impact
(2016) Polishchuk, Vitaliy A.; Nikolaiev, Oleksandr L.; Zadorozhnaya, Tetiana P.; Полищук, В. А.; Николаев, А. Л.; Задорожная, Т. П.
Анотація. Досліджено вплив термічної й термомеханічної обробки на оборотне формовідновлення при теплозмінах циліндричних пружин стискання з ефектом пам’яті форми в інтервалі температур мартенситного перетворення. Визначено залежності та встановлено режими попередньої термообробки та подальшого термосилового циклування для отримання оптимальних функціональних характеристик пружинних силових елементів.
Development of an automated measuring complex based on the Arduino platform
(2024) Rahulin Serhii V.; Рагулін С. В.
В даній роботі проведено аналіз наявних автоматизованих комплексів, виявлено їх недостатня гнучкість і відсутність простих комплексів. Зокрема відзначається повна відсутність малобюджетних комплексів. Виходячи з проведеного аналізу поставлена задача створення автоматизованого вимірювального комплексу, для використання в експериментальних дослідженнях методу інфрачервоної ехо-імпульсної дефектоскопії склопластикових конструкцій. Визначено вимоги, що пред’являються до автоматизованого вимірювального комплексу, і основні функції, які він повинен виконувати. На підставі сформованих вимог проведений обґрунтований вибір мікропроцесорної платформи Arduino. Ця платформа буде використовуватись в якості базового елементу при створенні автоматизованого вимірювального комплексу. Також було проаналізовано дослідження можливостей платформи Arduino, які були проведені раніше. Зроблено висновок, що можливості платформи використовуються не в повному обсязі. З урахуванням проведеного аналізу досліджень були розроблені алгоритми роботи платформи Arduino для управління лабораторним обладнанням, прийому і обробки експериментальних даних, а також процедури обміну даними між платформою і персональним комп’ютером. Зважаючи на розроблені алгоритми було створено програмне забезпечення, що дозволяє здійснювати паралельне управління декількома процесами при проведенні експериментів з використанням лабораторного стенду. Такими процесами є прийом та обробка експериментальних даних; передача експериментальних даних на персональний комп’ютер; управління допоміжним лабораторним обладнанням. Наукова новизна полягає в формуванні обґрунтованої гіпотези про можливість одночасного виконання декількох задач мікропроцесорною платформою Arduino при проведенні експериментальних досліджень з її використанням, а також підтвердження даної гіпотези при створенні автоматизованого вимірювального комплексу на базі даної платформи. Практична значимість полягає в розробці та впровадженні програмного забезпечення, створеного на основі зазначених алгоритмів.
Development of databases interconnection “Essences” information model for cyber-physical production systems additive cyber design creation automation
(2020) Yevsieiev, Vladyslav V.; Bronnikov, Artem I.; Євсєєв, В. В.; Бронніков, A. І.
Анотація. Розвиток сучасного високотехнологічного і конкурентноздатного виробництва не можливий без впровадження концепції Industry 4.0 і технологій Industrial Internet of Things (IIoT). На базі даних концепції і технологій були проведені дослідження, пов’язані із розробкою і впровадження Сyber-Physical Production Systems (CPPS), які базуються на принципі “Digital Twins” (DT). Синтез цих концепцій, технологій і принципів дозволяють реалізувати підхід до “Smart Manufacturing” (SM), що дає можливість досягти показників “Lean Production” (LP). Розробка CPPS є складним синтезом фізичних параметрів, які виходять безпосередньо з датчиків і виконавчих механізмів, і є кібернетичним складником, у якому реалізується візуалізація отриманої інформації для користувача, забезпечуються механізми управління і прийняття рішень залежно від отриманих даних. Критичний аналіз публікацій із розробки CPPS показав, що нині не існує методології, моделей, методів і технологій, які б дозволили автоматизувати процес розробки CPPS, а існуючі архітектурні моделі розробки 5C, 8C, RAMI 4.0 мають лише описово-рекомендаційний характер. Внаслідок цього виникає складна науково-прикладна задача – розробка нових підходів до автоматизацій створення адитивного кібердизайну CPPS на ранніх етапах створення CPPS. У цій статті представлена структурна схема автоматизованої системи управління розробкою складних CPPS, яка базується на альтернативному підході до автоматизацій розробки HMI адитивного кібердизайну для CPPS на базі концепцій застосування властивостей параметрів і подій графічних елементів (GUI) об’єктноорієнтованих на мову програмування. Для реалізацій поставлених завдань авторами було розроблено логічну схему БД, ґрунтуючись на великих обсягах інформації, необхідної для забезпечення усіх функцій системи, що розробляється. Вона була поділена на окремі блоки залежно від інформацій, яка зберігається і обробляється у них. Для кожного основного блоку була розроблена інформаційна модель взаємозв’язку «сутностей» довідкової та накопичувальної БД. Результати досліджень були реалізовані у вигляді фізичних моделей БД для системи «Автоматизація процесів управління розробкою CPPS», яка дає можливість синтезувати HMI користувача на базі «жорстко» структурованого табличного представлення даних для синтаксичного аналізу і генерацій адитивного кібердизайну. Такий підхід дозволить скоротити час розробки HMI з урахуванням вимоги технічного завдання (ТЗ) із залученням замовника, що забезпечить максимально привабливий та інформативно-зрозумілий HMI для кінцевого користувача CPPS.
Development of recommendations and proposals for increasing the volume of new generating capacities in the field of renewable energy sources in Ukraine
(Гельветика, 2024) Zaichenko Stefan V.; Trachuk Andrii R.; Зайченко С. В.; Трачук А. Р.
Метою цієї статті є розробка рекомендацій та пропозицій щодо збільшення введення нових генерувальних потужностей у сфері відновлювальних джерел енергії в Україні. Це включає аналіз поточного стану відновлюваної енергетики, виявлення ключових проблем і бар'єрів, а також формулювання стратегічних напрямків і конкретних заходів для стимулювання розвитку цього сектора. У дослідженні використовувались методи системного аналізу, експертного оцінювання, порівняльного аналізу та прогнозування. Було проведено детальний аналіз нормативно-правової бази України у сфері відновлюваної енергетики та вивчено досвід провідних країн у цій галузі. Основні дані для аналізу отримані з офіційних джерел, статистичних звітів та результатів опитувань ключових стейкхолдерів. Дослідження виявило ряд значущих бар'єрів для розвитку відновлюваної енергетики в Україні, таких як недосконалість нормативно-правової бази, обмежений доступ до фінансових ресурсів, недостатній розвиток інфраструктури та технічні проблеми. Водночас було визначено перспективні напрями розвитку, такі як вдосконалення законодавства, розробка стимулюючих фінансових механізмів, впровадження сучасних технологій, розвиток локальних ринків електроенергії та підвищення обізнаності громадськості щодо переваг відновлюваної енергетики. Наукова новизна дослідження полягає у комплексному підході до аналізу проблем та перспектив розвитку відновлюваної енергетики в Україні, зокрема у виявленні нових можливостей для підвищення ефективності впровадження відновлюваних джерел енергії. Запропоновані заходи враховують міжнародний досвід та специфіку українських умов, що дозволяє зробити висновки та рекомендації максимально адаптованими до реальних потреб і можливостей країни. Практична значимість дослідження полягає у можливості використання розроблених рекомендацій та пропозицій для формування державної політики у сфері відновлюваної енергетики, а також для практичного впровадження на рівні окремих підприємств та регіонів. Реалізація запропонованих заходів сприятиме зростанню частки відновлюваних джерел енергії в енергетичному балансі України, зменшенню залежності від традиційних енергоносіїв, покращенню екологічної ситуації та підвищенню енергетичної безпеки країни.
Economic and mathematical model of an investment eco-project under conditions of uncertainty
(2021) Tsesliv, Olga V.; Kolomiiets, Anna S.; Kolomiiets, Serhii V.; Цеслів, О. В.; Коломієць, А. С.; Коломієць, С. В.
Анотація. Стаття присвячена розробці економіко-математичної моделі оцінки ефективності стартап-проєктів у сфері екології на основі імітаційного моделювання. Стартапи – це невеликі компанії, які будують свій бізнес на новітніх інноваційних ідеях з використанням сучасних інформаційних технологій та характеризуються високим ризиком. Імітаційне моделювання – це метод аналізу і синтезу складних систем, який використовується, коли традиційні математичні методи дослідження неможливі або неефективні. Цікавим є дослідження ризику в імітаційному моделюванні. У роботі розглянуто два інвестиційні проєкти у сфері екології. Дослідження проводилося на основі чистої приведеної вартості та внутрішньої прибутковості. Генеруються вектори з N випадкових чисел з рівномірним законом розподілу та граничними точками інтервалу. Розрахунок проведено в програмі Mathcad. Розраховано коефіцієнт ризику для розглянутих проєктів. Побудовано гістограму розподілу NPV. В результаті якісного аналізу були виявлені фактори проєкту, найбільш схильні до ризику. Визначено рейтинг чинників проєкту. Розробка інвестиційного проєкту базується на певних принципах, при цьому важливу роль відіграє аналіз проєктних ризиків. Сучасна економічна ситуація характеризується нестабільністю, що необхідно враховувати в процесі прийняття грамотних інвестиційно-проєктних рішень. Однак для адекватної оцінки ризику необхідно мати достатню кількість даних, отримати які деколи неможливо. Якщо фізичні дані отримати важко або неможливо, їх замінюють величинами, що були отримані під час імітаційного експерименту. Новизною роботи є визначення коефіцієнту ризику як співвідношення сподіваних величин – несприятливих і сприятливих відхилень показників від прогнозованого рівня. У роботі знайдено коефіцієнти ризику для двох досліджуваних екопроєктів. Якісний аналіз був проведений в програмі EXCEL. Аналізувалась чутливість NPV до чинників проєкту, схильних до ризику. Модель може бути використана як інвесторами, так і підприємцями.
Evaluation of the efficiency of cycles of marine hermetic vapor compressor refrigeration machines
(2023) Lytosh Olena V.; Литош О. В.
Анотація. Обговорюється питання, пов’язане з оцінкою досконалості суднових герметичних парокомпресорних холодильних машин (ПКХМ). У зв’язку із застосуванням на суднах кліматичного обладнання, що має у своєму складі герметичні ПКХМ з повітряними конденсаторами, підвищилися температури конденсації та розширилися межі циклів, відповідно знизилися коефіцієнти оборотності. У дійсній ПКХМ розширення температурних меж циклу та збільшення відношення тисків призводить до падіння ККД та коефіцієнта подачі компресорного агрегату, що має серйозно впливати на характеристики ПКХМ. Метою дослідження є створення методу оцінки ефективності циклів сучасних герметичних ПКХМ суднового обладнання кондиціювання та рефрижерації за відсутності незворотності та при розширенні температурних меж циклу з ідеальним та реальним герметичним компресорним агрегатом та впливу втрат у теплообмінних апаратах (випарнику та конденсаторі) та компресорному агрегаті на характеристики ПКХМ. Втрати, спричинені різницею температур у теплообмінних апаратах, мають такий самий вплив на характеристики ПКХМ, як і втрати в компресорному агрегаті. Для оцінки дійсної ПКХМ її показники порівнюють із характеристиками зразкового циклу та теоретичного циклу. На конкретному прикладі показано, як у дійсній судновий ПКХМ розширення температурних меж циклу та збільшення відношення тисків призводить до падіння ККД та коефіцієнта подачі компресорного агрегату, що серйозно впливає на характеристики ПКХМ. В результаті дослідження встановлено, що втрати енергії, спричинені різницею температур у теплообмінних апаратах (випарнику та конденсаторі), мають такий самий вплив на характеристики судової ПКХМ як і втрати в компресорному агрегаті. Запропонований метод дозволяє проводити оцінку ефективності герметичної ПКХМ залежно від конструктивних параметрів та умов роботи машини. Результати дослідження можуть бути застосовані під час проектування герметичних ПКХМ суднового обладнання кондиціювання та рефрижерації.
Experimental study of the influence of the degree of filling on the effective indicators of a rotary piston engine
(2020) Mytrofanov, Oleksandr. S.; Proskurin, Arkadii Yu.; Митрофанов, О. С.; Проскурін, А. Ю.
Анотація. Метою статті є дослідження впливу ступеня наповнення робочого циліндра на енергетичні та економічні показники роторно-поршневого пневмодвигуна. Методика. Характеристики зміни показників роботи роторно-поршневого пневмодвигуна від ступеня наповнення виконано методом фізичного моделювання, який у випадку дослідження нових зразків технічних систем є більш точним і достовірним. Метод фізичного моделювання дозволив отримати характеристики роботи в реальних умовах експлуатації з урахуванням усіх конструктивних особливостей дослідного зразка пневмодвигуна. Результати. Проаналізовано результати експериментальних досліджень із регулювання режимів експлуатації роторно-поршневого пневмодвигуна 12РПД-4,4/1,75 за рахунок зміни ступеня наповнення. Наведено експериментальні залежності зміни енергетичних та економічних показників від ступеня наповнення робочого циліндра. Так, на режимі Ps = 0,7 МПа та n = 1550 об/хв збільшення ступеня наповнення у 2,4 рази дозволяє підвищити ефективну потужність роторно-поршневого пневмодвигуна у 1,9 разів, а на режимі Ps = 0,5 МПа і n = 1200 об/хв збільшення ε1 удвічі підвищує Ne у 1,5 рази. Тому регулювання ε1 є ефективним способом зміни режиму навантаження пневмодвигуна. Визначено, що на всіх експлуатаційних режимах при фіксованих значеннях обертів роторно-поршневого пневмодвигуна ступінь наповнення робочого циліндра також впливає на зміну ефективної витрати стиснутого повітря. Так, на режимі Ps = 0,7 МПа та n = 1550 об/хв збільшення ступеня наповнення у 2,4 рази призводить до зростання питомої ефективної витрати стиснутого повітря у 1,12 рази, а на режимі Ps = 0,5 МПа і n = 1200 об/хв збільшення ε1 удвічі збільшує ge у 1,11 разів. Експериментально встановлено, що збільшення ступеня наповнення сприяє підвищенню опору випускної системи роторно-поршневого пневмодвигуна. В умовах проведення експерименту значення опору випускної системи для всього діапазону зміни ε1 не перевищувало 0,075 МПа та було досить низьким показником. Наукова новизна. На базі проведених експериментальних досліджень дослідного зразка роторно-поршневого пневмодвигуна виконано оцінку ефективності регулювання експлуатаційних режимів шляхом зміни ступеня наповнення робочого циліндра. Практична значимість. Отримані рекомендації щодо регулювання експлуатаційних режимів дослідного зразка роторно-поршневого пневмодвигуна 12РПД-4,4/1,75 шляхом зміни ступеня наповнення робочого циліндра. Це дозволить у процесі експлуатації пневмодвигуна забезпечувати задану потужність за мінімальних витрат стиснутого повітря.
Improved method of calculation of air coolers for ship refrigeration systems
(Гельветика, 2024) Lytosh Olena V.; Литош О. В.
Запропоновано уточнену методику теплового розрахунку хладонових повітроохолоджувачів, що враховує особливості експлуатації суднових систем рефрижерації. Особливості умов експлуатації річкового та морського флоту України висувають підвищені вимоги до системи рефрижерації, що забезпечує оптимальні режими перевезення вантажів, що швидко псуються, зберігання продуктів харчування для пасажирів та екіпажів суден та створення комфортних умов у суднових приміщеннях. Ефективність роботи систем рефрижерації багато в чому залежить від енергетичних втрат від зовнішньої незворотності, зумовлених кінцевими різницями температур в охолоджувальних приладах – хладонових охолоджувачах повітря, а останні – від інтенсивності теплоперенесення між повітрям, яке охолоджується і киплячим хлодоном. Аналіз умов експлуатації низькотемпературних охолоджувачів повітря, практики їх проектування, результатів теоретичних та експериментальних досліджень теплообміну в низькотемпературних охолоджувачах повітря показав, що однією з основних тенденцій у їх вдосконаленні є: поліпшення якості проектування та виготовлення шляхом проведення дослідницьких робіт, удосконалення методів розрахунку, застосування нових технологій. Метою дослідження є узагальнення власних дослідних даних по тепловіддачі на ребристій поверхні охолоджувачів повітря і при внутрішньотрубному низькотемпературному кипінні холодоагенту та уточнення методики теплового розрахунку повітроохолоджувачів, що враховує особливості експлуатації суднових систем рефрижерації. Запропоновано розрахункові залежності для визначення коефіцієнта тепловіддачі від повітря до трубно-пластинчастої поверхні з кроком ребер 3...6 мм, характерним для охолоджувачів повітря суднових систем рефрижерації. На основі результатів власних експериментальних досліджень уточнено рівняння для визначення коефіцієнта тепловіддачі при низькотемпературному кипінні хладону в горизонтальних трубках суднових охолоджувачах повітря та запропонована напівемпірична залежність, що узагальнює дослідні дані та враховує вплив масла на тепловіддачу при кипінні. Запропоновані рівняння для обчислення зовнішнього (від повітря до зовнішньої ребристої поверхні) та внутрішнього (при низькотемпературному кипінні холодоагенту) теплообміну використані в уточненій методиці теплового розрахунку охолоджувачів повітря, що враховує особливості експлуатації суднових систем рефрижерації (підвищений крок ребра і знижена температура кипіння).
Improvement of the model of organizing innovative activity at the enterprise
(2023) Rusnak Alla V.; Nadtochii Iryna I.; Ohor Hanna M.; Руснак А. В.; Надточій І. І.; Огорь Г. М.
Швидкість змін у зовнішньому середовищі підприємства вимагає адекватної реакції та перетворень його внутрішнього середовища. Одним із ключових механізмів такої реакції є проведення інновацій. Інноваційна діяльність стосується всієї виробничої системи, визначаючи ефективність розвитку підприємства. Мета. Мета роботи полягає у розробці алгоритму та удосконаленні моделі організації інноваційної діяльності на підприємстві. Методика. Методичною основою дослідження є системний та комплексний підходи, на яких ґрунтується вивчення етапів організації інноваційної діяльності підприємства. Для досягнення поставленої у роботі мети застосовувалися такі методи дослідження: порівняльний та ситуаційний аналіз, структурно-функціональний аналіз, методи узагальнення, індукції та дедукції, експертних оцінок тощо. Використання функціональноевристичного потенціалу зазначених методів, об'єднаних загальною методологією та алгоритмом дослідження, забезпечило наукову обґрунтованість та достовірність результатів і висновків роботи. Результати. З метою удосконалення моделі організації інноваційної діяльності на підприємстві у роботі узагальнено та детально охарактеризовано етапи організації інноваційної діяльності на підприємстві: визначення місії, стратегічних цілей, інноваційних завдань підприємства; оцінка інноваційного потенціалу та визначення ступеня його відповідності інноваційному клімату або внутрішнім можливостям підприємства; визначення інноваційної позиції підприємства; створення органу, який відповідає за ведення інноваційної діяльності; розробка інноваційної стратегії; складання інноваційного бюджету підприємства; формування інноваційного портфеля, розробка інноваційних проектів, їх інтеграція у загальну інноваційну програму; проведення організаційно-структурних змін; коригування інноваційних завдань та стратегії при зміні зовнішніх або внутрішніх умов діяльності підприємства. Наукова новизна. Наукова новизна дослідження полягає у вдосконаленні моделі організації інноваційної діяльності на підприємстві, реалізація якої передбачає низку певних етапів, об’єднаних у розроблений алгоритм. Практична значимість. Практична значимість проведеного дослідження полягає в тому, що отримані результати, зокрема розроблений алгоритм організації інноваційної діяльності, можуть використовуватися підприємствами для планування, організації та ефективного управління інноваційною діяльністю підприємств, що забезпечить їх розвиток.
Increasing energy efficiency of natural gas reduction due to use of rotary piston engines
(2020) Mytrofanov, Oleksandr. S.; Proskurin, Arkadii Yu.; Митрофанов, О. С.; Проскурін, А. Ю.
Анотація. Мета. Оцінка ефективності застосування роторно-поршневих двигунів нової конструкції як утилізатора енергії надлишкового тиску природного газу під час його редукування в газотранспортних та газорозподільних системах. Методика. Для дослідження процесів утилізації енергії надлишкового тиску природного газу під час його редукування в газотранспортних та газорозподільних системах із використанням роторно-поршневих розширювальних машин нової конструкції доцільно використовувати метод математичного моделювання. Математична модель ураховує основні особливості нової конструкції розширювальної машини та є адекватною, оскільки досить точно відображає основні процеси в робочому циліндрі. Результати. Дослідження ефективності утилізації енергетичного потенціалу стиснутого природного газу виконано для автоматизованої газорозподільної станції, розрахованої на живлення одного споживача типорозміру ГРС-5 (номінальна витрата природного газу становить 5 000 Нм3/ч, тиск на вході – 1,2…5,5 МПа, на виході – 0,003…1,2 МПа). Запропоновано принципову схему автоматизованої газорозподільної станції з використанням утилізаційних детандер-генераторів електричного струму. Як розширювальна машина використовується роторно-поршневий двигун 20 РПД-7,5/5,89, який завдяки своїй конструкції об’єднує переваги детандерів об’ємної й кінетичної дії, ефективно працює за різних параметрів робочого тіла. Це дозволяє розширити межі застосування детандерів і уніфікувати обладнання. Детандер-генератори розміщуються в пункті редукування паралельно основній та резервній нитці редукування природного газу, що дає змогу оптимізувати роботу газорозподільної станції на всіх експлуатаційних режимах (значення тиску та витрати природного газу). Так, залежно від тиску (1,2…5,5 МПа) та витрати (5 500…2200 Нм3/год) природного газу ефективна потужність роторно-поршневого двигуна становить 132…29 кВт. Завдяки своїм конструктивним особливостям (відсутність мертвого об’єму, можливість регулювання фаз газорозподілу та режимів роботи двигуна завдяки ступеню наповнення циліндра) роторно-поршневий двигун 20 РПД-7,5/5,89 забезпечує високі показники питомої ефективної витрати природного газу. Так, залежно від режиму роботи детандер-генератора витрати природного газу змінюються і межах 34,4…56,7 кг/кВт∙год. Наукова новизна. Індикаторні діаграми за різних значень тиску природного газу на вході в роторно-поршневий двигун. Подано залежності зміни ефективних і експлуатаційних показників детандер-генераторної енергетичної установки. Практична значимість. Проведена оцінка об’ємів утилізованої енергії стиснутого природного газу для автоматизованої газорозподільної станції із середньою місячною витратою 0,6…3,3 мільйони м3. Щомісячна генерація енергії залежно від витрати становить від 9 до 89 МВт.
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.
Investigation of the influence of the use of small hydrogen impurities to the main fuel on injection spraying
(2021) Shalapko, Denys O.; Шалапко, Д. О.
У цій роботі висвітлюється можливість підвищення ефективності двигунів внутрішнього згоряння, що працюють за циклом дизеля, з використанням добавок водню до основного палива в паливній магістралі високого тиску. Для проведення експериментальних досліджень процесу впорскування палива в циліндр двигуна з використанням водневих добавок було створено експериментальний стенд на базі паливної апаратури двигуна 4Ч11/13. Для приведення в дію паливного насосу високого тиску використовувався електродвигун потужністю 1,5 кВт. Дослідження проводились у два етапи: перший – проведення віброакустичних замірів шуму роботи паливної апаратури при використанні добавок, другий – оптичне дослідження параметрів розпилювання палива форсункою. Для проведення акустичного дослідження використовувався шумомір «Robotron RFT 00024». Аналіз отриманих даних показав, що від присутності водневої добавки значного впливу на акустичні параметри роботи паливної апаратури не спостерігається. Експериментальне дослідження параметрів розпилу потребує використання високошвидкісного відеообладнання, бо один знімок передає значно менше даних про процес розпилювання, ніж послідовність кадрів (відеозапис). Зйомка процесу розпилювання суміші палива з доданим воднем проводилась камерою «Xiaomi Yi 4K Action Camera». Ця камера дозволяє проводити зйомку з частотою кадрів 120fps з розширенням до 4К. Для обробки кадрів було вибрано метод сегментації зображень. Цей метод полягає в розділенні зображення на основний підсвічений передній план та фон. За допомогою цього методу можна відобразити основний струмінь у вигляді підсвіченого негативу та за допомогою опосередкування серії знімків зробити висновок щодо зміни структури паливного струменя. Після дослідження оброблених кадрів було з’ясовано, що при використанні водневих добавок відбувається укорочення паливного струменя та збільшення його в об’ємі. Застосування малих добавок водню до дизельного палива покращує якість розпилювання, а отже, і сумішоутворення за рахунок подрібнення крапель палива, що призводить до зниження ефективної витрати палива двигуном.
Investigation of the phase formation mechanism in magnesium alumosilicate glasses during thermal treatment
(2022) Savvova, Oksana V.; Tymofieiev, Vadym D.; Fesenko, Oleksii I.; Voronov, Hennadii K.; Smyrnova, Yuliia О.; Саввова, О. В.; Тимофєєв, В. Д.; Фесенко, О. І.; Воронов, Г. К.; Смирнова, Ю. О.
Метою даної роботи є дослідження структури магнійалюмосилікатних стекол в умовах термічної обробки. Вид та кількість кристалічної фази визначали за допомогою рентгенофазового (дифрактометр ДРОН3М) та петрографічного (мікроскоп NU-2E) методів аналізу. В’язкість скла визначали за методом розтягнення нитки. Мікроструктуру стекол досліджували з використанням електронного мікроскопа «ЕМВ 100 АК». За результатами проведених досліджених встановлено механізм структуро- та фазоутворення магнійалюмосилікатних склокерамічних матеріалів зі співвідношенням MgO:Al2O3:SiO2= 1,0:2,5:5,0 та вмістом модифікуючих оксидів (CaO, K2О, B2O3) 12,5 мас. % та каталізатору кристалізації (TiO2) 2,5 мас.%. Наукова новизна полягає у встановленні тристадійного механізму формування структури магнійалюмосилікатних склокерамічних матеріалів в умовах низькотемпературної двостадійної термічної обробки. На першому етапі утворення вторинних краплевидних неоднорідностей розміром 0,01÷0,05 мкм при температурі 800 ºC в умовах підвищеної в’язкості приводить до агломерації сферолітів розміром 0,5÷0,8 мкм та появи зернистих агрегатів зародків кристалізації на другому етапі. Встановлено, що забезпечення високої в’язкості (η = 108,6 Па·с) дослідного скла обумовлює формування розвиненої крапельної двокаркасної структури за короткий термін, що дозволяє знизити температуру формування зародків кристалічної фази. На четвертому етапі спостерігається формування ситалізованої субмікронної високоміцної структури, яка характеризується наявністю нанонеоднорідностей, кристалів α-кордієриту у вигляді ізометричний призм та октаедричних кристалів шпінелі при температурі 990 ºC, які при температурі кристалізації 1050 ºC формують тонкокристалічну структури з розміром кристалів 0,5÷1,0 мкм. Практична значимість роботи полягає у розробці складів високоміцних склокристалічних матеріалів та технологічних параметрів їх одержання. Вони можуть бутивикористані як основа при розробці композиційних захисних елементів техніки та обладнання.

Переглянути

Перегляд Збірник наукових праць НУК за Назва

Результатів на сторінці

Налаштування сортування