№ 1 (490) 2023

Постійне посилання зібрання

https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/6953

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 27

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.
Overview of technologies and methods for sorting and classifying end-of-life aluminum
(2023) Skuibida O. L.; Скуйбіда О. Л.
Сьогодні якість виливків, отриманих рециклінгом алюмінію, визначається технологією та культурою збору, сортування та підготовки вторинної сировини до подальшої переробки. Метою роботи є огляд сучасних технологій сортування та класифікації алюмінієвого лому. Як правило, зібраний алюмінієвий брухт складається із суміші різних матеріалів і сплавів різних марок, що призводить до високого вмісту небажаних домішок у структурі металу і, відповідно, низької якості кінцевого матеріалу. Особливу увагу було приділено технологічним особливостям сортування брухту, що забезпечує мінімальний вміст заліза в кінцевих сплавах, отриманих шляхом переробки алюмінію. Розглянуто практичні кейси підприємств вторинної металургії алюмінію, розташованих в Україні, Австрії та Бельгії. Робота виконана з використанням системного підходу, методів абстрагування, системного аналізу, порівняння та синтезу. Сортування брухту та відходів алюмінію за марками здійснюється за характерними ознаками (колір, характер руйнування, твердість, крихкість), за особливостями типових деталей, спектральним аналізом, краплинним методом та ін. Якщо поточна практика збору алюмінієвого брухту буде збережена, кількість зібраного алюмінієвого брухту незабаром перевищить потужність виробництва литих алюмінієвих сплавів. Зменшити неоднорідність брухту та відходів можна за рахунок використання інноваційних технологій, таких як датчики для сортування, спектрометричні та рентгенографічні дослідження, використання інфрачервоної, ультрафіолетової, лазерно-індукованої спектроскопії пробою тощо, які визначають напрями подальших досліджень. Іншим викликом є оцінювання економічних та екологічних переваг впровадження передових методів сортування та класифікації брухту. Вирішено наукове завдання теоретико-методологічного обґрунтування технологій і методів сортування та класифікації брухту алюмінію та алюмінієвих сплавів. Зведена інформація щодо існуючих підходів, які є ефективними, відповідають вимогам часу та можуть бути реально впроваджені на підприємствах вторинної металургії в Європі. Також наукові положення, практичні кейси та висновки роботи можуть бути використані у процесі викладання матеріалознавства та технологій алюмінію у закладах вищої освіти та під час проведення досліджень.
Research of the performance of cascade-code constructions with improved properties
(2023) Zubenko Valentyna O.; Bereziuk Irina A.; Зубенко В. О.; Березюк І. А.
Проведені дослідження показали, що каскадні кодові конструкції є перспективним напрямом розвитку теорії завадостійкого кодування, та удосконалення методів та алгоритмів забезпечення необхідної завадостійкості передачі дискретних повідомлень. Метою досліджень є підвищення завадостійкості передачі дискретних повідомлень на основі використання каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями в інформаційних системах та мережах спеціального призначення, у т. ч. у системах управління та зв’язку. Досягнення цієї мети було реалізовано застосовуючи методи алгебри кодів, теорії полів Галуа і теорії чисел для розробки і дослідження каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями; методи статистичної теорії зв’язку, теорії ймовірності і математичної статистики для дослідження завадостійкості передачі дискретних повідомлень з використанням каскадних кодових конструкцій; методи теорії автоматів і теорії складності для розробки пропозицій по реалізації каскадних кодів з покращеними властивостями і оцінки складності алгоритмів. Вирішення поставленої мети реалізовано через розв’язання часткових задач, а саме: розробки імітаційної моделі каналу передачі дискретних повідомлень; дослідження удосконаленого методу побудови каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями, процедури їх синтезу і програмної реалізації; дослідження покращеного методу декодування, створеного на основі обчислювального алгоритму декодування каскадних кодових конструкцій з ітеративним обміном м’якими рішеннями з програмною реалізацією; та здійснення аналізу завадостійкості передачі дискретних повідомлень з використанням каскадних кодових конструкцій і обґрунтування практичних рекомендацій по їх впровадженню. Розроблена імітаційна модель каналу передачі дискретних повідомлень дозволила здійснити ітеративну процедуру статистичного тестування кодової послідовності, що приймається, для емпіричної оцінки ймовірності помилки на біт на виході декодера при заданій межі довірчого інтервалу. Наукова новизна. Вдосконалена процедура оцінювання ймовірності помилкового прийому символів повідомлення при фіксованому співвідношенні «сигнал/шум». Практична значимість. Проведені з використанням розробленої імітаційної моделі експериментальні дослідження ефективності каскадних кодових конструкцій показали, що практичне застосування розробленого методу декодування з ітеративним обміном м’якими рішеннями дозволяє забезпечити високі показники завадостійкості передачі дискретних повідомлень. А отримані в результаті моделювання емпіричні залежності, сходяться з відомими результатами вирішення аналогічних завдань і дозволяють формулювати рекомендації щодо використання їх у каскадних кодових конструкціях.
Аналіз впливу альтернативних видів палива на вартість життєвого циклу судна
(2023) Пізінцалі Л. В.; Россомаха О. І.; Шумило О. М.; Александровська Н. І.; Россомаха О. А.; Рабоча Т. В.; Малишкін О. В.; Pizintsali Liudmyla V.; Rossomakha Olena I.; Shumуlo Oleksandr M.; Aleksandrovska Nadiia I.; Rossomakha Oleh A.; Rabocha Tetiana V.; Malyshkin Oleksii V.
Вступ. Актуальність наукового дослідження визначена посиленням вимог до викидів в атмосферу шкідливих речовин, що містяться у вихлопних газах головних суднових двигунів та впливу суднового палива на вартість життєвого циклу судна. Міжнародна конвенція МАРПОЛ 73/78, прийнята Міжнародною морською організацією (ІМО), є основним документом, що містить низку заходів щодо запобігання забрудненню морського середовища з суден. Наведена вище проблема знаходиться в центрі уваги фахівців суднової галузі вже тривалий час. Мета. В статті проведено аналіз використання альтернативних видів суднового палива та спроба проаналізувати їх вплив на вартість життєвого циклу (ЖЦ) судна. Сьогодні на ринку суднового палива важливим довготривалим фактором стає розвиток альтернативних видів палив, які повинні повністю або частково замінити вуглеводні. Автори розглянули особливості використання альтернативних видів палива, кількість і доля яких постійно зростає: СПГ, водорості, харчова олія, аміак, електроенергія, метанол, сонячна енергія, повітря, водень. Результати. Автори спробували дослідити роль впливу альтернативних видів суднового палива на вартість ЖЦ судна. З урахуванням даних реалій, протягом останніх десятиліть у галузі, паралельно з класичним суднобудуванням, активно розвивається проектування та будівництво суден, що використовують як паливо альтернативні джерела енергії: ЗПГ, водорості, харчова олія, аміак, електроенергія, метанол, сонячна енергія, повітря, водень. Сьогодні паливо для СЕУ розглядається не лише з позицій надійності роботи установок та економіки, а й з урахуванням виконання вимог щодо екології. Висновки. Результати дослідження показали, що шляхи зниження вартості ЖЦ судна, боротьби з шкідливими викидами у атмосферу та значного зниження експлуатаційних витрат залежить від використання альтернативних видів суднового палива, в першу чергу, зрідженого природного газу і електроенергії.
Аналіз екологічного стану Каховського водосховища на підставі ентропійного індексу
(2023) Безсонний В. Л.; Пляцук Л. Д.; Третьяков О. В.; Bezsonnyi Vitalii L.; Plyatsuk Leonid D.; Tretyakov Oleh V.
Мета. Оцінка якості води Каховського водосховища на підставі ентропійного індексу. Методика. Аналіз інформаційних джерел, аналітико-синтетичний метод, ентропійний аналіз, який полягає у розрахунку ентропійного індексу якості на основі індексу Шеннона. Результати. Вода за показниками нітратів і фосфатів згідно ДСТУ 4808:2007 відноситься до 4 класу – посередня, обмежено придатна, небажана якість води (клас води визначається найгіршим показником). Показник хлоридів у пункті 2 (500 м нижче скиду Центральних очисних споруд КП «Водоканал» м. Запоріжжя) переводить клас якості з 2 до 3-го. Спостерігається зниження рівня БСК5 на посту моніторингу в нижній частині водосховища, що свідчить про надходження до водотоку речовин, що пригнічують біохімічні процеси. Також спостерігається тенденція зростання вмісту у воді сульфатів, фосфатів, сполук азоту та ХСК для пунктів контролю, що розташовані в межах впливу промислових міст, вздовж водосховища. Ентропійний індекс якості води має найбільші значення у пунктах п2 (0,59169) та п7 (0,64082). Пункт контролю п2 знаходиться на 500 м нижче місця скиду стічних вод центральних очисних споруд м. Запоріжжя, п7 – в нижній частині водосховища. Очевидно, що, основний вклад у формуванні якості води спричиняють промисловість, комунальна сфера і сільськогосподарське виробництвом. Найменше значення індексу (0,48581) характерне для пункту п1 – верхній б’єф Дніпровської ГЕС, питний водозабір міста. Наукова новизна. Проведено наліз екологічного стану Каховського водосховища на підставі ентропійного індексу. Практична значимість. В результаті оцінка якості води Каховського водосховища встановлено, що основними забруднювачами води є нітрити, нітрати та фосфати і завислі речовини. Це може спричинити негативний вплив на здоров’я, внаслідок мутагенної та канцерогенної дії, також прискорює евтрофікацію водного об’єкту. Спостерігається негативний вплив промислового виробництва на екологічний стан Каховського водосховища. Величина ентропійного індексу якості води коливається від 0,48581 (пунк п1) до 0,64082 (пункт п7).
Аналіз можливості зниження фітотоксичності гербицидів за рахунок застосування біостимуляторів на основі фульвокислот
(2023) Трохименко Г. Г.; Кібаров О. І.; Trokhymenko Gannа G.; Kibarov Oleh I.
Мета. Дослідження можливості впровадження нових заходів щодо зниження наслідків фітотоксичної дії гербіцидів та забезпечення стабільного росту і розвитку рослин за рахунок застосування новітніх препаратів на основі комплексу фульвокислот. Методика. Полягає у визначенні взаємодії різних гербіцидів ( як селективної, так і неселективної дії) з експериентальним препаратом на основі гумінових і фульвових кислот за допомогою фітоіндикатору (суданська трава). Аналіз залежності впливу від концентрації та об’єму розчину препарата на висоту рослини. Основні методи, які використовується у даній роботі, – метод експерименту, біологічне моделювання, біотестування. Всі результати отримані внаслідок практичного застосування новітньої розробки – препарату «БіоФульво» та комплексу пестицидів за різних умов. Результати. У дослідженні були представлені результати впливу біостимулятору на основі фульвокислот «БіоФульво» на ріст і розвиток фітоіндикатору. Як індикатор була використана суданська трава (Sorghum bicolor). Також аналізували ефективність препарату для прискорення розкладання гербіцидів як селективної, так і загальної дії. У дослідженні використовували пестициди «Ураган Форте», «Гезагард», «ДаблТрай» та «Трон». В результаті найкраще проросла трава у пластикових посудинах, які поливалися лише водою та у посуданах зі зразками, які поливалися водою та 5 % розчином «БіоФульво». Рослини, які були оброблені виключно пестицидами, не проросли, за винятком декількох випадків, загибель рослин спостерігалася на 12–19 день. 10-ти відсотковий розчин «БіоФульво», з одного юоку, простимулював проростання, а з другого – загальмував розвиток рослин приблизно у 1,5 рази. 5 % розчин препарату дозволив досягнути крищих результатів проростання та висоти рослини. Наукова новизна. Вперше проводилося дослідження ефективності препарату «БіоФульво», розробленого українською біотехнологічною компанією як агротехнічного засобу для зниження наслідків гербіцидної фітотоксичності. Препарати на основі фульвокислот ще не набули широкого використання у боротьбі з проблемою «післядії» гербіцидів. Даний препарат є експериментальним. Практична значимість. Полягає у можливості створення методики застосування експериментального біостимулятору на основі гумінових кислот, з високим вмістом фульвових кислот, для зменшення періоду пригнічення рослин під час застосування гербіцидів та ефекту «післядії» пестицидів.
Базова схема системи охолодження ДВЗ, як основа для створення високоефективних систем
(2023) Мошенцев Ю. Л.; Гогоренко О. А.; Moshentsev Yuryi L.; Gogorenko Oleksiy A.
Розглядається схема системи охолодження, яка може бути основою створення сучасних ефективних систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння будь-якого призначення. Схема складається з двох об’єднаних циркуляційних контурів, один з яких прокачується на порядок меншою витратою теплоносія, ніж другий. У цей контур включені всі теплообмінники системи, а в другому – двигун. Таке виконання схеми системи охолодження зустрічається серед інших схем, що застосовуються зараз. У той же час ніде не вказується, що виконання схеми таким чином має супроводжуватися суттєвим зменшенням витрати теплоносія через контур, де знаходяться теплообмінники. При цьому витрати теплоносія через кожен теплообмінник повинні налаштовуватись, і саме це забезпечує основні переваги даної схеми. Температури теплоносія внутрішнього контуру в різних точках обох циркуляційних контурах, при раціональній організації системи охолодження, будуть дуже високими, у зв’язку з чим розрізняти обидва контури як високотемпературний і низькотемпературний не зовсім правильно. Правильніше назвати ці контури повнопоточним та маловитратним. Приклад запропонованої системи охолодження конкретного транспортного двигуна, представлений відповідною схемою та таблицею розрахункових даних, дозволяє оцінити можливі параметри такої системи за різних навантажень двигуна та різних умов експлуатації. Раціональні значення витрат теплоносія внутрішнього контуру через теплообмінники можна встановити, використовуючи графіки, представлені в статті. Сформульовані правила, керуючись якими, можна створити подібну систему для двигуна будь-якої потужності та будь-якого призначення. Як показує досвід, усі відомі авторам схеми систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння, крім розглянутої в цій статті, поступаються їй за низкою параметрів. За інших рівних умов, запропонована схема дозволяє забезпечити найбільшу можливу глибину охолодження наддувного повітря, найменшу вартість системи та її найбільшу компактність.
Визначення форми центрального корпуса пасажирського судна з аутригерами для маршруту ''Очаків-Кинбурнська Коса''
(2023) Слободян С. О.; Морозов О. О.; Slobodyan Sergey O.; Morozov Oleksii A.
Мета є визначення форми корпуса центрального корпуса пасажирського судна з аутригерами (САР), для маршруту «Очаків-Кінбурнська Коса», типу двигуна та рушія, а також матеріалу корпуса. Методика. Застосовано методи теорії і проектування суден, аналізу і статистики. Результати. Проведено аналіз проектних та експлуатаційних характеристик різних проектів моторних човнів, пасажирських катерів та малих швидкісних пасажирських суден. На підставі цього аналізу визначено оптимальну форму центрального корпуса, тип двигуна та рушія, а також матеріал корпуса, пасажирського судна прибережного плавання, для маршруту «Очаків-Кінбурнська Коса». Наукова новизна. Вперше узагальнені та проаналізовані дані різних проектів та типів моторних човнів, пасажирських катерів та швидкісних малих пасажирських суден для маршруту «Очаків-Кінбурнська Коса». Практичне значення. На основі порівняльного аналізу та узагальнених емпіричних, теоретичних даних з урахуванням режиму руху визначеному у [1] економічних, проектних та експлуатаційних вимог та обмежень, а також досвіду експлуатації існуючих моторних човнів, катерів та малих швидкісних суден, оптимальною визначено, комбіновану форму центрального корпуса пасажирського судна з аутригерами (САР) для маршруту «Очаків-Кінбурнська Коса». Порівняння проводилося за наступними експлуатаційно-економічними критеріями: транспортна ефективність,коефіцієнт утилізації водотоннажності по вантажопідйомності або ефективність використання водотоннажності. Крім того, для порівняння, було додано катер на підводних крилах проекту 343МЕ та мале пасажирське судно на підводних крилах проекту 1432 «Невка» яке використовувалось у прибережних районах Чорного моря.Мале пасажирське судно на підводних крилах «Невка» проект 1432 за призначенням є тотожним до наземних маршрутних мікроавтобусів і проектувалось як заміна СПК проекту 343МЕ. Детально було розглянуто форму корпуса «джонбот» з транцевою носовою частиною та моторний човен «Сарепта» з комбінованою формою корпуса. Окрім вище вказаних малих суден для узбережжя морів та моторних човнів, проектувалися та будувалися швидкісні пасажирські судна для мілководних річок. Необхідність в таких суднах була викликана необхідністю поліпшення ситуації з пасажирськими перевезеннями у районах СРСР з великою кількістю мілководних річок, та необхідністю отримати швидкісне судно яке б не залежало від причальної інфраструктури та могло експлуатуватись на мілководді. У сукупності, це призвело до появи концепції швидкісного «річкового автобуса». Реалізована ця концепція була у вигляді швидкісних ПС проектів 946 та Р-83. Тримарана носова частина корпуса, цього проекту, зменшила ударні навантаження на хвилюванні. У кормова частина корпуса плоскодонна. Таким чином форма корпуса пасажирського судна проекту Р-83, комбінована та тотожна до форми корпуса моторного човна «Сарепта». Судно рухається у перехідному режимі, ближче до границі початку глісування. З огляду на вище наведені дані оптимальною формою центрального корпуса була визначена комбінована форма корпуса. Визначена форма корпусу дозволила з максимальною ефективністю використовувати об’єм корпуса та експлуатувати судно як пасажирське, водолазне, вантажопасажирське, у прибережних районах морів так і на річках. Порівняльний аналіз показав, що найбільш ефектними за експлуатаційноекономічними показниками, є моторні човни та катери з підвісними двигунами, тому якості двигун та рушія визначено підвісний двигун. Матеріалом обшивки та конструкції корпуса визначено алюмінієво-магнієвий сплав, який має меншу питому вагу ніж сталь але при цьому більш дешевий ніж склопластик у зв’язку з тим що технологія виготовлення суден з склопластику більш коштовна, тому для окупності необхідна велика серійність суден, що у сучасних реаліях неможливо.
Відпрацювання технології лазерного зварювання напусткового з’єднання високолегованих сталей прорізним швом
(2023) Бернацький А. В.; Соколовський М. В.; Сіора О. В.; Лукашенко В. А.; Шамсутдінова Н. О.; Данилейко О. О.; В. І. Бондарєва; Bernatskyi Artemii V.; Sokolovskyi Mykola V.; Siora Oleksandr V.; Lukashenko Volodymyr A.; Shamsutdinova Nataliia O.; Danyleiko Oleksandr O.; Bondarieva Valentyna I.
Метою даної роботи було відпрацювання технології лазерного зварювання напусткового з’єднання високолегованих сталей прорізним швом. Відповідно до ДСТУ EN ISO 15614-11:2016 «Технічні умови та атестація технології зварювання металевих матеріалів. Випробування процесів зварювання. Частина 11. Електронно-променеве та лазерно-променеве зварювання», були визначені розміри контрольних зварних з’єднань, види контролю та випробувань, їх обсяги. Емпіричним шляхом визначали режими зварювання зразків. Критерієм відбору служили умови відповідності вимогам діючих стандартів. Проводили візуальний та радіографічний контроль, металографічні дослідження, вимірювання мікротвердості та механічні випробування на статичний розтяг. Встановлено, що при виготовленні контрольних напусткових з’єднань з товщиною верхньої деталі 1,5 мм (виготовленої зі сталі 12Х18Н10Т) та товщиною нижньої деталі 3,0 мм (виготовленої зі сталі 09Х16Н4Б), при збільшенні швидкості зварювання з 1000 мм/хв до 3000…4000 мм/хв сумарна кількість проекцій пор зменшується з 0,2% до 0,16%. Найменше значення сумарної кількості проекцій пор (0,16%) зафіксовано при заглибленні фокусуючої площини лінзи на 1 мм у метал зразка, що майже в 1,5 рази менше у порівнянні зі зварюванням з аналогічними параметрами по швидкості та потужності лазерного випромінювання, але з розташуванням фокусуючої площини лінзи у нульовому положенні. Окрім того, спостерігається відносно більша стабільність у формуванні підсилення (0,2…0,3 мм) верхнього валіка зварного з’єднання, при збільшені швидкості лазерного зварювання з 1000 мм/хв до 6000 мм/хв, при значенні потужності лазерного випромінювання 4,4 кВт. При збільшенні швидкості зварювання, ширина шва у напусткових контрольних з’єднаннях з товщиною верхнього листа 1,5 мм та товщиною нижнього листа 3,0 мм змінюється нелінійно. Але для випадку зварювання з розфокусуванням лазерного випромінювання ∆F= -1 мм, залежність носить більш рівномірний характер. За результатами проведення візуального та радіографічного контролю, металографічних досліджень та механічних випробувань було обрано оптимальний режим лазерного зварювання зразків, який дозволяє одержати зварні з’єднання, що відповідають рівню якості «високий В», згідно з ДСТУ EN ISO 13919-1:2015 «Зварювання. З’єднання, виконані електронно-променевим та лазерним зварюванням. Настанова щодо оцінювання рівня якості залежно від дефектів. Частина 1. Сталь».
Державно-приватне партнерство як механізм забезпечення сталого розвитку для відновлення країни
(2023) Цюман Є. С.; Tsiuman Yevheniia S.
Стаття присвячена огляду особливостей інтеграції основних принципів інклюзивності, циркулярної економіки, ресурсоефективного чистого виробництва у механізмі державно-приватного партнерства для досягнення цілей сталого розвитку під час післявоєнного відновлення країни. Післявоєнне відновлення країни є важливою актуальною задачею сьогодення. Цей процес вимагає велику кількість фінансових ресурсів, залучення яких обмежене внаслідок втрати стабільності економічної системи та збільшення прогнозованих ризиків з точки зору потенційних інвесторів. Одним з ефективних механізмів залучення таких фінансових ресурсів є механізм державно-приватного партнерства, який дозволяє залучати інвестиційні фінансові ресурси в результаті керованого розподілу можливих ризиків між партнерами, одним з яких виступає держава як суб’єкт владних повноважень, що має можливість надавати гарантії приватному партнеру. В результаті взаємовигідного партнерства досягається суспільно-значимий результат. Головною ціллю сталого розвитку є створення економічної моделі, яка є збалансованою з навколишнім середовищем та не здійснює на нього негативного впливу, результатом якого можуть стати некеровані критичні глобальні зміни, зокрема, кліматичні, які є наслідком індустріальної економіки суцільного споживання. Досягнення такої цілі сталого розвитку можливе на принципах інклюзивності, циркулярної економіки та ресурсоефективного чистого виробництва. Впровадження вказаних принципів, в свою чергу, вимагає значних фінансових ресурсів, які можуть бути залучені завдяки механізму державно-приватного партнерства. Таким чином, суспільно-значимий результат, а саме економічна система, що забезпечує досягнення цілей сталого розвитку, побудована на принципах інклюзивності, циркулярної економіки та ресурсоефективного чистого виробництва, досягається за допомогою механізму державно-приватного партнерства та дозволяє здійснити післявоєнне відновлення країни, яке гармонізуватиме з навколишнім середовищем. Мета. Огляд особливостей інтеграції основних принципів інклюзивності, циркулярної економіки, ресурсоефективного чистого виробництва у механізмі ДПП для досягнення цілей сталого розвитку під час післявоєнного відновлення країни. Методика. Мета дослідження досягається використанням методу оглядового аналізу та синтезу результатів. Результати. Суспільно-значимий результат, а саме економічна система, що забезпечує досягнення цілей сталого розвитку, побудована на принципах інклюзивності, циркулярної економіки та ресурсоефективного чистого виробництва, досягається за допомогою механізму державно-приватного партнерства та дозволяє здійснити післявоєнне відновлення країни, яке гармонізуватиме з навколишнім середовищем. Наукова новизна. Вперше запропоновано ідею застосування механізму державно-приватного партнерства до вирішення задачі післявоєнного відновлення держави з метою досягнення цілей сталого розвитку на принципах інклюзивності, циркулярної економіки та ресурсоефективного чистого виробництва. Практична значимість. Результати дослідження дозволяють реалізувати процес післявоєнного відновлення економіки країни, яка буде розвиватися у відповідності до цілей сталого розвитку та гармонізуватиме з навколишнім природним середовищем.
До розрахунку траєкторії руху судна на несталій циркуляції
(2023) Казарєзов А. Я.; Пащенко Ю. М.; Kazariezov Anatoliy Ya.; Pashchenko Yuriy M.
У роботі розглянуто нелінійний та лінеаризований методи розрахунку траєкторії руху судна на еволюційному етапі циркуляції. Наведено порівняльні розрахункові характеристики еволюційного періоду циркуляції, залежно від методу розрахунку руху судна. Доведено, що твердження ряду авторів про значну розбіжність траєкторій судна, розрахованих за нелінійною та лінеаризованою схемами, для еволюційного періоду руху, не відповідає дійсності. Виконане, згаданими авторами, порівняння можна оцінити як зіставлення двох траєкторій для одного й того ж проміжку часу. Однак, в одному випадку береться до уваги еволюційний етап руху судна, а в другому складова з двох етапів – еволюційного етапу та етапу циркуляції, що встановилася. Показана можливість використання лінеаризованого методу для розрахунку траєкторії руху судна на еволюційному етапі циркуляції. При слабких маневрах судна траєкторії руху, розраховані за нелінійною та лінеаризованими схемами, з практичною точністю збігаються. Однак присутня одна якісна відмінність – при розрахунку за лінеаризованою схемою відсутнє зворотне зміщення центру тяжіння судна. Для слабких маневрів судна розбіжність у координатах траєкторій не перевищує 3%, що прийнятне для практичних розрахунків. Встановлено, що наростання відмінностей у координатах траєкторії, що розрахована за лінеаризованою схемою, від траєкторії, розрахованої за нелінійною схемою – плавний і дозволяє прогнозувати величину помилки, так як розрахунок за лінеаризованою схемою завжди дає тенденцію у бік відставання від розрахунку за нелінійною схемою. Показано, що при розрахунку траєкторії руху судна на еволюції за лінеаризованою схемою спостерігається розбіжність кута дрейфу та кутової швидкості судна наприкінці періоду еволюції зі значеннями цих параметрів на циркуляції, яка встановилася, що для побудови траєкторії не є істотним недоліком. Запропоновано рекомендації щодо розрахунку траєкторії руху судна на еволюційному етапі циркуляції. Час еволюційного процесу для лінеаризованої схеми слід приймати рівним, як і для нелінійної схеми – 6 безрозмірним одиницям. Рекомендації можуть бути корисні інженерам, підприємствам та організаціям, які здійснюють розрахунки маневрених характеристик суден.
Дослідження інтелектуального терміналу для релейного захисту та автоматизації систем енергопостачання
(2023) Бунько В. Я.; Дарморіс П. М.; Bunko Vasyl Ia.; Darmoris Petro M.
На сьогоднішній день в період розвитку цифрових технологій, фахівці будь-якої галузі, в тому числі в сфері електроенергетики та автоматизації, все частіше мають справу з інтелектуальними пристроями керування, захисту та диспетчеризації електричних установок та об’єктів енергетичної інфраструктури. До таких об’єктів відносяться сучасні потужні електроенергетичні системи та їх елементи (наприклад, електричні станції, дальні лінії електропередачі, електричні розподільні системи великих промислових підприємств, автономні електро-енергетичні, перетворювальні, електротехнічні і електромеханічні установки і системи управління ними), які включають пристрої релейного захисту і протиаварійної автоматики, контактні розподільні пристрої тощо. Мета даної роботи полягає у детальному та розширеному аналізі функціональних можливостей та режимів роботи мікропроцесорного терміналу релейного захисту та автоматики РЗЛ-05, який досліджується в лабораторних умовах і призначений для підвищення надійності та ефективності функціонування трансформаторів, кабельних та повітряних ліній електропередач напругою 6–35 кВ. Методика. Аналіз та обґрунтування можливостей використання інтелектуального пристрою релейного захисту та автоматизації, спрямованих на забезпечення надійної роботи системи електропостачання в цілому. Результати. Представлено систему керування для дослідження та налаштування мікропроцесорного терміналу, як виконавчого елемента, що забезпечує підвищення надійності системи релейного захисту та автоматизацій станцій, підстанцій та електричних мереж. Розроблено схему керування мікропроцесорним пристроєм з окремими силовими елементами, високовольтними вимикачами, а також проведено дослідження їх узгодженої роботи та функціональних можливостей системи з даним інтелектуальним пристроєм. Наукова новизна. У статті розглянуто інноваційні підходи до практичного використання інтелектуальних пристроїв релейного захисту та автоматики, керованих і налаштованих із персонального комп’ютера для забезпечення безаварійності та надійності роботи системи електрозабезпечення споживачів. Практична значимість. Система з використанням інтелектуальних пристроїв захисту та автоматичного керування електроенергетичних об’єктів дасть можливість оптимально забезпечити надійність роботи та безаварійність систем електропостачання, а також значно підвищити якість електричної енергії споживачів. Тому впровадження таких інноваційних рішень та вирішення проблеми із забезпеченням безаварійності роботи системи енергопостачання є досить актуальним та важливим.
Математична модель теплоакумулюючої системи у складі енергетичної установки надводного корабля
(2023) Кузнецов Г. В.; Kuznetsov Heorhii V.
У статті надано математичну модель теплоакумулюючої системи у складі корабельної енергетичної установки та результати розрахунків за запропонованою математичною моделлю при оптимізації вибору теплоакумулюючого матеріалу з урахуванням фазового переходу при процесі зберігання теплоти. Метою дослідження є розроблення прикладної методології теплоакумулюючої системи у складі корабельної енергетичної установки з урахуванням використання акумульованої теплоти на потреби теплових двигунів та загальнокорабельних систем. Об’єктом дослідження є процеси утилізації, зберігання та використання теплоти корабельних енергетичних установок теплоакумулюючими системами для власних потреб установки та загальнокорабельних систем. Предметом дослідження є параметри процесів теплоакумулюючої системи при передпусковій підготовці, запуску, навантаженні та зупинці енергетичної установки. Метод дослідження – математичне моделювання процесів утилізації теплоти робочих середовищ теплового двигуна для її акумулювання та використання в корабельній енергетичній установці та на загальнокорабельні потреби. В результаті дослідження розроблено математичну модель теплоакумулюючої системи, що враховує особливості використання в складі корабельної енергетичної установки різних теплових двигунів, її структуру і умови експлуатації. Даний підхід дозволяє оптимізувати за необхідністю: структуру теплоакумулюючої системи з урахуванням споживання на загальнокорабельні потреби; перспективні напрямки та обсяги можливих теплових потоків від елементів корабельної енергетичної установки та їхніх джерел; прогнозований технічний підсумок з урахуванням можливих коливань попиту теплоти під час простою корабля; прогнозування впливу теплофізичних властивостей теплоакумулюючих матеріалів на тривалість складових процесів зберігання, розрядки, зарядки теплоти теплоакумулюючої системи з урахуванням відбору на загальнокорабельні потреби. Практична значимість роботи полягає в тому, що запропонована математична модель дозволяє обґрунтувати схемне рішення енергетичної установки с теплоакумулюючою системою при відповідності її техніко-економічних характеристик показникам тактико-технічного завдання корабля.
Можливості ефективного спалювання аміаку в камері згоряння газотурбінного двигуна з турбіною перерозширення
(2023) Сербін С. І.; Колесников А. Б.; Serbin Serhiy I.; Kolesnykov Anatolii B.
Необхідність зменшення впливу енергетики на навколишнє середовище визначає необхідність розробки та адаптації енергоефективних декарбонізованих систем, а також визначення діапазонів їх раціональних параметрів. Метою роботи є дослідження енергетичних і емісійних характеристик процесу горіння газоподібного аміаку в камері згоряння газотурбінного двигуна з перерозширенням. В якості об’єкта дослідження вибрано камеру згоряння для допалювання відхідних газів високотемпературного паливного елемента в складі газотурбінного агрегату з перерозширенням. Для детального прогнозування характеристик камери згоряння, що працює на аміаку, використано підхід, згідно якому паливоспалюючий пристрій розглядається як сукупність різних хімічних реакторів (гомогенних, проточних), що моделюють основні процеси хімічних перетворень в різних ділянках жарової труби камери згоряння. Розроблено реакторну модель камери згоряння, що працює на газоподібному аміаку, в якій відповідні реактори моделюють первинну зону камери згоряння, зону розбавлення та процеси змішування вторинного повітря, яке подається в відповідні ділянки, з основним потоком. Математична модель ґрунтується на рівняннях збереження маси і енергії для хімічно реагуючої системи. В якості кінетичної схеми горіння газоподібного аміаку в камерах згоряння газотурбінних двигунів використано механізм високотемпературного окиснення аміаку з урахування хімічних реакцій горіння водню, який містить у собі 71 реакцію з 22 компонентами. Розглянуто вплив режимних параметрів камери згоряння на розподіл температури та концентрацій хімічно реагуючих компонентів в об’ємі паливоспалюючого пристрою. Розрахунки робочого процесу камери згоряння проведено для теплової потужності 1,0 МВт, тиску 0,3 МПа та варіюванні коефіцієнта надлишку повітря від 1,41 до 2,03. Показано можливість стабільної роботи камери згоряння на аміаку при умовах ефективного закручення первинного повітря. При цьому час перебування реагентів у первинній зоні камери має перевищувати 0,025 с., що можливо при наявності потужних пристроїв для стабілізації горіння. Результати роботи можуть бути використані при розробці камер згоряння газотурбінних двигунів для декарбонізованих енергетичних систем, а також при організації допалювання продуктів твердооксидних паливних елементів, що працюють в складі гібридних енергетичних установок.
Навчання програмуванню з застосуванням структурованих блок-схем та шаблонів проектування
(2023) Костирко В. C.; Костенко А. В.; Плеша М. І.; Kostyrko Vasyl S.; Kostenko Anatolij V.; Plesha Mykhaylo I.
Незважаючи на загальне визнання переваг технологій структурного програмування та програмування методом зверху вниз, для опису алгоритмів продовжують застосовувати традиційні блок-схеми [1, 2]. Метою статті є подолання суперечностей між алгоритмічним та програмним рівнями представлення процесів, яке особливо відчутне при навчанні програмуванню. Наукова новизна. Сучасні мови програмування базуються на структурованих операторах умовних, циклів, перемикачів тощо, заміщаючи ними прямі переходи. Однак, для опису алгоритмів продовжує застосовуватися застарілий формалізм блок-схем, який при переході до програм приводив до небезпечних прямих переходів (пов’язаних з операторами goto) і перешкоджав застосуванню таких прогресивних технологій, як програмування зверху вниз та верифікація програм. Можливо, це має своє пояснення в очевидності конструкції звичайних блок-схем, традиціях навчання тощо. Разом з тим, такі способи опису алгоритмів як UML-діаграми, не були сприйняті як формалізм для запису алгоритмів та навчання програмуванню. В даній роботі запропоновано декілька шаблонів, які дозволяють розширити конструкцію блок–схем і зробити їх придатними для адекватного опису структурованих програм. Серед них розглянуто композиції повного та неповного розгалуження, циклу з передумовою та післяумовою, циклу по послідовності, а також перемикача. Описано декілька технологій структурування програм (переходу від звичайних блок-схем до структурованих). Показано, що одна з технологій – введення додаткових арифметичних змінних – може застосовуватися автоматично. Доведена обчислювальна еквівалентність структурованих таким чином блок–схем початковим, в тому смислі, що вони породжують той же обчилювальний процес. Доведення базується на понятті просвітленої блок-схеми. Висновок: застосування структурованих блок-схем в навчанні програмуванню продемонструвало перспективність цього підходу. Це актуалізує задачу розробки відповідних графічних інструментів, а також API для генерації програм у популярних мовах програмування.
Оптимізація та аналіз системи критеріїв граничних станів важконавантажених відкритих зубчастих передач
(2023) Рязанцев А. О.; Нечаєв В. П.; Реброва С. В.; Riazantsev Anton О.; Nechaev Vasyl P.; Rebrova Svitlana V.
Анотація. У даній роботі було наведено певні результати спроби розв’язання актуального науково-практичного завдання, а саме – підвищенню надійності приводів і трансмісій деталей відкритих зубчастих передач. Мета. Метою дослідження даної роботи було одержання науково обґрунтованих критеріїв граничних станів важконавантажених зубчастих передач, а також прогнозування їх ресурсу при подальшому ремонті. Методика. В роботі приводиться визначення критеріїв оцінки граничних станів високонавантажених передач, яке засноване на результатах досліджень несучої здатності поверхнево зміцнених зубчастих передач трансмісій та приводів. Припустимий ступінь викрашування найбільш пошкодженої площадки контакту визначався з досвіду експлуатації, дані були отримані на гірничозбагачувальних комбінатах. Результати. За результатами досліджень рекомендовано встановлювати граничний стан активних поверхонь зубів при вибракуванні зубчастих коліс трансмісій за наступними критеріями: по припустимому ступеню поширення викрашування вздовж лінії зуба та припустимому ступеню викрашування найбільш зруйнованої площадки контакту (для важконавантажених передач); по припустимому ступеню викривлення профілю зуба для передач підвищеної точності, з особливими вимогами щодо рівня шуму, відсутності динамічних навантажень, циклічної та кінематичної погрішностей; по граничному ступеню викрашування та граничній глибині викрашування найбільш зруйнованої площадки контакту (для тихохідних передач). Наукова новизна. За результатами аналізу динаміки викрашування розроблені науково обґрунтовані критерії граничного і припустимого станів зубчастих передач, необхідні для оцінки їх придатності та прогнозування ресурсу при ремонті. Практична значимість. У результаті досліджень динамік викрашування були встановлені достовірні критерії оцінки контактного руйнування та стану зубчастих передач після плазмового зміцнення. Цими критеріями є величина Sот, рівна відношенню площі руйнування зуба з найбільшими пошкодженнями, до площі поверхні ніжки зуба (викрашування на головках зубів не спостерігалося), а також найбільша глибина δmax ямок викрашування.
Особливості впровадження та використання системи екологічного управління для автотранспортних компаній
(2023) Коломієць С. В.; Коломієць А. С.; Цеслів О. С.; Kolomiiets Serhii V.; Kolomiiets Anna S.; Tsesliv Oleksandr S.
Введення в дію системи екологічного управління потребує залучення досить значних ресурсів з боку підприємства в зв’язку з необхідністю розробки документації різних рівнів та реалізації основних процедур. Для вітчизняних підприємств автомобільного транспорту таке нововведення є нетиповим і тому виникає надзвичайно актуальна проблема розробки різного виду документації, процедур та рекомендацій до їх впровадження, обумовлених стандартом ДСТУ ISO 14001-2006. Метою дослідження було підвищення екологічної безпеки автотранспортного підприємства шляхом забезпечення впровадження та ефективного функціонування системи екологічного управління. Методика. Для впровадження та ефективного функціонування системи екологічного управління з метою підвищення екологічної безпеки автотранспортних підприємств, а також транспортних засобів, що обслуговуються ними був розроблений сучасний підхід до врахування пріоритетів охорони навколишнього середовища при плануванні та здійсненні діяльності підприємства. Ефективність впровадження системи екологічного управління розглянуто через інвестиційну привабливість підприємства, що дає змогу знизити страхові витрати та вартість кредитів, послідовно зменшувати негативний вплив процесу обслуговування транспортних засобів на навколишнє середовище і здоров’я людини впродовж всього життєвого циклу, підвищити якість не тільки послуг, а й підприємства в цілому, тим самим розширюючи його конкурентні можливості. Результати. В ході дослідження були сформовані рекомендації щодо підвищення зменшення енергетичного споживання, забруднення довкілля та забезпечення ефективного функціонування системи екологічного управління на автотранспортному підприємстві. Наукова новизна. Обґрунтування стратегії управління, яка визначає планування, впровадження та реалізацію основних етапів, у відповідності до вимог ДСТУ ISO 14001:2015, з врахуванням особливостей виробничого процесу автотранспортного підприємства. Практична значимість. Практичне значення отриманих результатів полягає у визначенні методичних рекомендацій та підходів щодо реалізації окремих етапів впровадження системи екологічного управління на автотранспортному підприємстві.
Оцінка термодинамічної ефективності застосування теплового насоса на підприємствах кораблебудування
(2023) Босий М. В.; Боса О. А.; Bosyi Mykola V.; Bosa Olena A.
Сучасні зміни, які відбуваються в галузі теплопостачання в Україні, потребують розробки та створення сучасних відновлювальних технологій для теплопостачання та гарячого водопостачання будівель підприємств кораблебудування. У статті розглядається проблема використання теплового насоса (ТН), що працює на альтернативних джерелах енергії для теплопостачання та гарячого водопостачання будівель підприємств кораблебудування. У своїй роботі ТН використовує низькопотенційну теплоту природних джерел довкілля. Мета. Метою роботи є оцінка термодинамічної ефективності використання циклу ТН «вода–вода» та «грунт–вода» на підприємствах кораблебудування. Методика. Виконано термодинамічний аналіз характеристик та оцінені особливості роботи ТН для підприємств кораблебудування. Визначено фактори, які впливають на енергетичну ефективність ТН. Проаналізовано вплив тривалості температур джерел теплоти різних величин на теплопродуктивність ТН. Результати. На підставі проведених термодинамічних досліджень встановлено, що перевагою води та грунту як природних джерел теплоти є те, що ТН можуть працювати практично всюди. Перспективним способом підвищення ефективності теплопостачального обладнання підприємств кораблебудування є застосування ТН при річному циклі його роботи, на що вказує СОР ТН «вода–вода» 3,5 та ексергетичний коефіцієнт корисної дії ТН «вода–вода» 38 %. Наукова новизна. Для підвищення ефективності роботи ТН запропоновано схему відбору низькопотенційної теплоти з використанням водяного та грунтового ТН. ТН мають значну перевагу перед іншими теплоенергетичними установками. Вони споживають енергію поновлюваних джерел, знижують витрати на електропостачання більш, ніж в половину – це повністю автоматизований пристрій. Практична значимість. Використання ТН для утилізації низькопотенційних теплових потоків економічно і ефективно вигідно. Аналіз ефективності систем теплопостачання показує, що в сучасних економічних умовах тенденція систем теплопостачання може розвиватися із застосуванням парокомпресійних ТН, це може суттєво підвищити економічні і технічні характеристики теплопостачального обладнання для будівель підприємств кораблебудування. За розрахунками СОР ТН «грунт–вода» 3,6, а ексергетичний коефіцієнт корисної дії ТН «грунт–вода» 40 %.
Параметри гібридної газопарової установки, що працює на водневому паливі
(2023) Сербін, С. І.; Шмарков О. А.; Serbin Serhiy I.; Shmarkov Oleksandr A.
Розв’язання питань, пов’язаних з вдосконаленням існуючих теплових двигунів та розширенням знань про перспективи ускладнення схем газотурбінних установок, відкриває нові горизонти для сучасного машинобудування. Комбіновані газопарові установки з гібридним циклом, що працюють на водневмісних газах і чистому водні, приваблюють широким спектром можливих вихідних параметрів і варіантів поєднання технічних рішень. Метою статті є теоретичне дослідження параметрів комбінованої гібридної газопарової установки та можливостей її роботи на водневому паливі. Розглянуто перспективний варіант комбінованої газопарової установки з гібридним циклом. Для досягнення широкого діапазону використовуваної електричної потужності запропоновано модульну схему, яка поєднує у собі газотурбінний двигун з теплоутиізуючим контуром та газотурбінний двигун з впорскуванням пари у камеру згоряння, робота яких регулюється обраним режимом навантаження. Беручи до уваги основні світові тенденції в питаннях екології та ряд міжнародних угод, учасником яких є і Україна, представлено технічне рішення, пов’язане з розвитком декарбонизованих енергетичних систем і покращенням екологічних показників гібридної установки при використанні в якості палива водню. Детально описано комбіновану газопарову установку з гібридним циклом та принцип її роботи на різних режимах. Представлено основні рівняння математичної моделі гібридної газопарової установки. Проведено оптимізаційні розрахунки, результати яких показують вплив вихідних параметрів установки від міри підвищення тиску, коефіцієнту надлишку повітря у камері згоряння контактного газотурбінного двигуна та температури газу перед турбінами контактного газотурбінного двигуна, а також частки пари, яка подається від парогенератора основного газотурбінного двигуна. Приведено можливі параметри робочих режимів в залежності від вихідної електричної потужності, яку виробляють електрогенератори. Оптимізаційні розрахунки підтверджують можливість регулювання вихідних параметрів установки шляхом зміни режиму роботи та введення пари в камеру згоряння контактного газотурбінного двигуна.
Перспектива швидкісного морського пасажирського маршруту Одеса ‒ Стамбул
(2023) Слободян С. О.; Морозов К. О.; Slobodyan Sergey O.; Morozov Kostyantyn О.
З початку 60-х років минулого століття на півдні України почався інтенсивний розвиток швидкісних суден, призначених для пасажирських перевезень на морських лініях у чорноморського регіоні. Це відбулося завдяки інтенсивному розвитку туристичної інфраструктури півдня України та Криму. Основним портом в усі напрямки проходження пасажирських суден було місто Одеса. На той момент це місто ‒ порт найбільшим на півдні України, а також має модернізовану портову інфраструктуру. З початку 70-х и до кінця 90-х років швидкісні пасажирські лінії з порту Одеса обслуговувались судами на підводних крилах. К середині 200-х років зважаючи на важкі економічні умови України на той час, практично всі судна на підводних крилах були виведені з експлуатації та продані іншим країнам, це було обумовлено тим, що в експлуатації ці судна були дуже дорогими (дотаційними). У 2008 році була спроба поновити швидкісні морські перевезення. Проект нового морського сполучення, активно почала лобіювати Туреччина. Було обрано маршрут Ялта ‒ Синоп, який обслуговував швидкісний катамаран ''Кримська стріла''. Але через проблему з наповнюваністю катамарана пасажирами, проект з використанням цього швидкісного катамарану було зачинено. Власник нарікав на те, що на його компанію було покладено обов’язок забезпечити 150‒200 пасажирів на один рейс, він з цим не впорався и к останньому рейсу вийшов на кількісний рівень у 130‒150 пасажирів. Морське сполучення Одеса ‒ Стамбул як нова майбутня перспектива швидкісних пасажирських перевезень, має дуже важливе значення у налагоджені торгово-політичних стосунків між Україною та Туреччиною. Також дає можливість у розвитку туристичної галузі цих двох країн. Враховуючи попередній досвід швидкісних морських пасажирських перевезень з порту Одеса, швидкість має дуже важливий фактор. Справа в тому що, малий період перебування пасажирів під час їх подорожі дає змогу виключити обладнання пасажирських салонів каютами. Це значно знижує вартість побудови такого судна. Слід зазначити, що пасажирське судно яке буде в перспективі використовуватися на маршруті Одеса ‒ Стамбул буде багатокорпусним. Особливість такого типу судна в тому що, воно представлено як однокорпусне судно з великою відносною довжиною та малою остійністю, для компенсації якої застосовані аутригери, тобто судно з аутригерами (САР).

Переглянути

Перегляд № 1 (490) 2023 за Назва

Результатів на сторінці

Налаштування сортування