EIR NUOS

Electronic Institutional Repository of the Admiral Makarov National University of Shipbuilding

EIR NUOS is an open electronic archive where scientific and educational-methodological documents (materials) created primarily by employees of the Admiral Makarov National University of Shipbuilding are collected, organized, and stored. Long-term and reliable access to these materials is provided via the Internet. A “self-archiving” feature is available.

Photo by @inspiredimages

Communities in DSpace

Select a community to browse its collections.

Recent Submissions

  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Термографічний моніторинг як інструмент діагностування стану теплової ізоляції обладнання ТЕЦ
    (2026)
    Беднарська І. С.
    ;
    Шелешей Т. В.
    ;
    Риндюк Д. В.
    ;
    Ліщук С. Р.
    ;
    Bednarska Inna S.
    Мета. Обґрунтування, розробка та впровадження комплексної інженерної методики дистанційного неруйнівного контролю стану теплової ізоляції технологічного обладнання та розгалужених трубопроводів теплоелектроцентралів на основі кількісного термографічного моніторингу для підвищення енергетичної ефективності та експлуатаційної надійності підприємств енергетики. Методика. Дослідження базується на комплексному підході, що поєднує фундаментальні закони термодинаміки та теорії тепломасообміну для опису процесів радіаційно-конвективного перенесення тепла на межі розділу зовнішньої поверхні захисно го кожуха ізоляції з навколишнім середовищем. Результати. Створено покроковий розрахунковий алгоритм, який трансформує масив радіаційних температур кожного пікселя термограми в істинні значення температур поверхні, а потім у кількісні показники сумарних питомих теплових втрат. Розроблено чотирирівневу класифікацію технічного стану ізоляційних конструкцій на основі коефіцієнта перевищення нормативних теплових втрат, що дозволяє чітко диференціювати стан об’єкта від справного до аварійного. Запропоновано інструменти графічної інтерпретації результатів моніторингу у вигляді цифрових карт теплових дефектів із розрахунком інтегрального показника надлишкових втрат теплової потужності. Наукова новизна. Удосконалено математичний апарат кількісної інфрачервоної термографії за рахунок впровадження алгоритму роздільного обчислення конвективного та радіаційного компонентів теплового потоку на металевих захисних кожухах з низьким ступенем чорноти, що дозволило знизити помилку визначення фактичних енергетичних втрат з 30–50 % до 7–10 %. Практична значимість. Розроблена методика дозволяє оперативно здійснювати експрес-оцінювання стану теплоізоляції великих площ складного обладнання без зупинки технологічного процесу та руйнування конструкцій. Практичне використання цифрових карток дефектів забезпечує автоматизовану конвертацію втрачених Ватів теплової потужності у фінансові збитки від перевитрати умовного палива на підприємстві.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Інтелектуальне предиктивне керування навантаженням та оптимізація сонячних електростанцій у децентралізованих мікромережах
    (2026)
    Красій Д. В.
    ;
    Krasiy Dmytro V.
    Мета. Розробка та науково-практичне обґрунтування комплексної цифрової платформи керування децентралізованими мікромережами 0,4 кВ, яка поєднує оптимізацію виробітку сонячних електростанцій на основі штучного інтелекту з алгоритмом предиктивного цільового скидання навантаження для збереження стійкості енергосистеми та запобігання вимкненню просьюмерів. Методика. Дослідження базується на застосуванні алгоритмів градієнтного бустингу та рекурентних нейронних мереж для короткострокового прогнозування градієнтів напруги, математичного моделювання дискретної оптимізації адресного розвантаження мережі, а також методології симуляційного та техно-економічного моделювання у середовищах OpenDSS, MATLAB/Simulink та HOMER Pro з використанням емпіричного датасету телеметрії інвертора. Результати. Доведено, що адресне вимкнення лише пасивних споживачів (до 28 % навантаження лінії) через автоматизовані системи обліку та реле Інтернету речей дає змогу стабілізувати напругу в низьковольтній мережі вище нормативного порогу 207 В. Це запобігає спрацюванню апаратного захисту Anti-Islanding у мережевих інверторах та зберігає можливість експорту надлишків сонячної генерації в об’єднану енергосистему України (від 18,4 до 24,2 кВт · год з одного домогосподарства за 4 години обмежень). Наукова новизна. Дістала подальшого розвитку концепція протиаварійної авторегуляції в низьковольтних мережах за рахунок переходу від реактивного знеструмлення цілих фідерів до предиктивного адресного селективного розвантаження пасивних вузлів на основі ШІ-прогнозування динаміки зміни напруги dU/dt, що гарантує топологічну збереженість підключення генеруючих просьюмерів. Практична значимість. Впровадження розробленого підходу зменшує ймовірність дефіциту електропостачання з 14,2 % до 0,75 %, знижує зведену вартість енергії (LCOE) на 42,8 % та скорочує розрахунковий термін окупності гібридних сонячних систем до 4,1 року. Верифікацію здійснено на реальному емпіричному датасеті трифазного інвертора Deye обсягом понад 228 тис. записів.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Розробка концепції цифрового двійника електропривода ліфта на основі стохастичної моделі ARIMAX
    (2026)
    Зайченко С. В.
    ;
    Філатов Є. О.
    ;
    Zaichenko Stefan V.
    ;
    Filatov Yevhen O.
    Мета – розроблення концепції цифрового двійника електропривода ліфтової установки, що поєднує фізичні моделі, стохастичні методи прогнозування та потоки сенсорних даних для відтворення динамічних режимів роботи системи в реальному часі. Методика. Застосовано аналіз та узагальнення підходів щодо технічного діагностування та побудови цифрових двійників, математичне моделювання електромагнітних, а також механічних процесів асинхронного двигуна, структурне моделювання архітектури системи. Крім того проведене стохастичне моделювання й аналіз відповідних часових рядів. Для можливості проведення опису деградації розглянуто фізико-статистичні та стохастичні моделі. Результати. Запропоновано математичну модель асинхронного електропривода в обертовій системі координат, яка описує режими розгону, гальмування та зміни навантаження. Крім того, було узагальнено й основні несправності, контрольовані параметри та методи вібраційного, температурного, електричного і спектрального діагностування. Для здійснення прогнозування технічного стану обґрунтовано застосування моделі ARIMAX з урахуванням фазних струмів, температури, швидкості та електромагнітного моменту. У межах проведеного дослідження запропоновано багаторівневу структуру цифрового двійника, що включає фізичний і сенсорний рівні, периферійну обробку, сховище часо вих рядів, аналітичне ядро та засоби візуалізації. Наукова новизна. Розроблено концепцію гібридного цифрового двійника ліфтового електропривода, яка поєднує математичні моделі електромеханічних процесів, опис деградації, стохастичне прогнозування та аналіз сенсорних даних у реальному часі. Запропонований підхід забезпечує комплексне врахування електричних, механічних і температурних параметрів системи. Практична значимість. запропонована структура може бути використана для створення системи обслуговування ліфтового обладнання за фактичним станом, раннього виявлення деградаційних змін, прогнозування залишкового ресурсу та формування сервісних попереджень. Отримані результати направлені, насамперед на практичну площину застосування.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Гідродинамічна модель профілю швидкості рідини на межі з каверною
    (2026)
    Щербина В. Ю.
    ;
    Мачинський Є. О.
    ;
    Соломаха А. С.
    ;
    Алтин В. І.
    ;
    Scherbyna Valerii Yu.
    Мета. Знайти профіль швидкості рідини на межі з каверною для випадку течії без випаровування та з нею. Аналітично проаналізувати вплив відбору пари з каверни на її геометричні розміри. Методика. Робота базується на комплексному підході, що поєднує методи гідродинаміки багатофазних середовищ, теорію прикордонного шару та закони тепломасообміну. Математичне моделювання розподілу швидкостей у дифузійному прикордонному шарі каверни реалізовано із застосуванням автомодельних змінних та інтегралу ймовірностей (функції помилок). Результати. Запропоновано систему рівнянь для знаходження профілю швидкості на границі з каверною з урахуванням процесів випаровування пари в каверну. Встановлено, що висока інтенсивність теплообміну в кавітаційних апаратах зумовлена специфікою випаровування з поверхні каверни, де внаслідок зростання місцевих швидкостей течії тиск знижується значно нижче тиску навколишньої рідини. Доведено, що цей перепад тиску активує комплекс додаткових ефектів, які суттєво підсилюють швидкість пароутворення. Наукова новизна. Вперше комплексно враховано взаємний вплив локальних гідродинамічних параметрів кавітаційної течії та кінетики міжфазного тепломасообміну на межі розділу середовищ «рідина – парова каверна». Отримано уточнений математичний опис розподілу швидкостей у прикордонному шарі з урахуванням інтенсивного випаровування на основі інтегральної функції помилок, що дозволяє прогнозувати динаміку зміни розмірів каверни при різних температурних режимах недогрітої рідини. Практична значимість. Отримані результати є основою для інженерного розрахунку та майбутньої оптимізації конструктивних параметрів кавітаційних апаратів для знесолення води та дозволяють здійснити попередній розрахунок процесу перед експериментальною перевіркою та здійсненням натурного експерименту.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Концепція оптимізації геометрії надресорної балки залізничного візка за критерієм мінімізації маси
    (2026)
    Фомін О. В.
    ;
    Мартиненко В. І.
    ;
    Мартиненко Д. І.
    ;
    Гунько Є. В.
    ;
    Fomin Oleksii V.
    Мета. Розроблення концепції оптимізації геометрії надресорної балки візка, яка мінімізує масу конструкції за гарантованого дотримання нормативного запасу міцності, долаючи обмеження традиційних методів проєктування на основі статичних схем, що спричиняють нерівномірний розподіл металу та надмірну масу. Методика. Застосовано комплексний теоретико-чисельний підхід. Спектр експлуатаційних навантажень сформовано методами математичної статистики та теорії випадкових процесів. Напружено-деформований стан розраховано методом скінченних елементів. Топологічну оптимізацію реалізовано методом SIMP в інверсній постановці: мінімізація маси за прямого обмеження на напруження та диференційований запас міцності для режимів, з агрегацією напружень за P-нормою та оновленням густини алгоритмом. Порівняно три концепції: обмеження жорсткості (А), перерозподіл через ребра (Б) і гібридний підхід з урахуванням втоми (В). Результа ти. Базовий аналіз показав, що понад 62 % об’єму балки працює при напруженнях нижче 30 МПа, що свідчить про резерв зниження маси. Підхід А знизив масу на 12–15 %, але мав найменший запас за втомою; підхід Б забезпечив найвищий запас міцності (ns = 1,74) при зниженні маси лише на 5,7 %; гібридний підхід В виявився найбільш збалансованим – зниження маси на 18 %, ns = 1,62 (≥1,5), найбільший ресурс (62,1 · 106 циклів). Наукова новизна. Уперше задачу мінімізації маси сформульовано як інверсну задачу топологічної оптимізації SIMP з явним диференційованим обмеженням на нормативний запас міцності за трьома режимами, з інтеграцією ймовірнісного спектра навантажень безпосередньо в цільову функцію та поєднанням критеріїв маси, жорсткості й втоми в єдиній гібридній постановці. Практична значимість. Попередні розрахунки засвідчили, що реалізація запропонованої концепції дозволяє знизити масу балки на 18 % без порушення вимог міцності, зменшуючи матеріаломісткість візка за збереження технологічності лиття та взаємозамінності з деталями діючого парку.