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,
    Пріоритизація ремонту теплової ізоляції енергетичного обладнання тец на основі оцінки тепловтрат
    (2026)
    Беднарська Інна Станіславівна
    ;
    Шелешей Тетяна Вікторівна
    ;
    Риндюк Дмитро Вікторович
    ;
    Ліщук Сергій Русланович
    ;
    Яценко Станіслав Сергійович
    Мета. Обґрунтування та розроблення математичного апарату пріоритетизації ремонтів теплоізоляційних покриттів енергетичного обладнання теплоелектроцентралей в умовах жорсткого лімітування фінансових ресурсів підприємства. Методика. Дослідження базується на використанні методів кількісної інфрачервоної термографії для дистанційного вимірювання температурних полів і локальних теплових втрат на захисних металевих кожухах. Контактна термометрія застосовується для калібрування тепловізійної техніки та визначення реального ступеня чорноти поверхонь. Математичне моделювання конвективно-радіаційного теплообміну реалізовано за допомогою класичних критеріальних рівнянь теплопередачі. Статистична обробка експериментальних даних проведена із застосуванням методу найменших квадратів і оцінки адекватності розроблених моделей. Результати. Отримано експериментальні дані щодо фактичних температурних полів і тепловихвтрат на паропроводах гострої пари, циліндрах турбін і теплообмінниках теплоелектроцентралей. Зафіксовано локальні перевищення проєктних нормативних показників втрат теплоти від одного цілого шістдесяти трьох сотих до п’яти цілих сімдесяти п’яти сотих разів. Побудовано інтегральнийіндекс технічного стану теплоізоляції, який об’єднує відхилення температури від безпечної межі, питомі енерговтрати та ступінь фізичного знесення конструкції в єдину шкалу від нуля до одиниці. Проведено категоризацію дефектів за ступенем терміновості проведення ремонтів із виділеннямкритичних ділянок, де індекс перевищує значення нуль цілих сімдесят п’ять сотих. Наукова новизна. Уперше запропоновано та математично описано інтегральний критерій оцінювання станупромислової теплоізоляції, який комплексно враховує термографічні параметри, енергетичні втратита візуально-фізичний стан захисного покриття. Обґрунтовано систему диференційованих ваговихкоефіцієнтів для різних температурних груп обладнання, що дозволяє враховувати деструкцію ексергії у високотемпературних контурах. Розроблено математичний алгоритм автоматичного ранжування ремонтних робіт. Практична значимість. Упровадження запропонованої методики дозволяєгенеруючим компаніям раціонально розподіляти обмежений ремонтний бюджет шляхом першочергового усунення найбільш критичних дефектів зі швидким терміном окупності інвестицій. Це забезпечує зниження витрат органічного палива, зменшення викидів парникових газів в атмосферу тапідвищення загального коефіцієнта корисної дії теплоелектроцентралів без необхідності повного оновлення ізоляційної кулі всього обладнання.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Синтетична генерація даних для нейромережевого моніторингу теплового стану лопаток ГТД на основі фізично обґрунтованих моделей
    (2026)
    Савушкін В. В.
    ;
    Сербін С. І.
    ;
    Savushkin Vitalii V.
    ;
    Serbin Serhiy I.
    Однією з ключових проблем при розробці систем проактивного моніторингу елементів газотурбінних двигунів (ГТД) є обмежена доступність репрезентативних експериментальних даних, що охоплюють повний діапазон умов експлуатації. Особливо гостро ця проблема постає для охолоджуваних робочих лопаток турбіни високого тиску (ТВТ), які працюють в умовах екстремальних теплових навантажень, а їх тепловий стан визначається складною взаємодією множини параметрів системи охолодження. Метою даного дослідження є розробка та обґрунтування методології синтетичної генерації навчальних даних на основі фізично обґрунтованих математичних моделей теплопередачі для навчання гібридної нейронної мережі, призначеної для моніторингу теплового стану охолоджуваних робочих лопаток ТВТ ГТД. Синтетичний набір даних сформовано з рівномірним покриттям п’яти вхідних параметрів: температури газу на вході в турбіну, тиску охоло джуючого повітря, температури охолоджуючого повітря, витрати охолоджуючого повітря та перепаду тиску газового потоку. Математична модель, використана для генерації даних, базується на критеріальних рівняннях теплообміну та відкалібрована на основі наявних експериментальних вимірювань. У даній статті розроблено схему віртуального препарування лопатки, що включає тридцять термопар у трьох характерних перерізах по висоті пера та один оптичний пірометр. Наукова новизна запропонованого підходу полягає у розробці комплексної та відтворюваної методології, яка одночасно враховує просторово розподілені вимірювання термопар у кількох характерних перерізах по висоті пера лопатки та інтегральний сигнал оптичного пірометра - комбінацію, характерну для реальних умов теплогідравлічних випробувань, проте раніше систематично не відтворену у синтетичних наборах даних для навчання нейронних мереж. Практична значимість отриманих результатів полягає в тому, що запропонована методологія забезпечує рівномірне покриття всього діапазону режимів роботи, формування збалансованої вибірки для всіх класів стану лопатки та дослідження індивідуального впливу кожного параметра системи охолодження без проведення дорогих натурних експериментів. Отримані результати підтверджують, що гібридна нейронна мережа, навчена на сформованому синтетичному наборі даних, досягає коефіцієнта детермінації R2 > 0,99 та середньої абсолютної похибки прогнозування, що не перевищує 2 % від діапазону робочих температур, що підтверджує адекватність методології та її придатність для навчання нейромережевих моделей моніторингу теплового стану лопаток ГТД.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Підвищення паливної економічності дизельних двигунів шляхом застосування стабілізаторів тиску у системі газовипуску (на прикладі суднового двигуна 6ЧН 25/34)
    (2026)
    Наливайко В. С.
    ;
    Авдюнін Р. Ю.
    ;
    Андреєв А. А.
    ;
    Nalyvaiko Vasyl S.
    ;
    Avdiunin Roman Yu.
    Мета. Дослідження присвячене комплексному розв’язанню проблеми газодинамічних втрат у газовипускних системах турбопоршневих двигунів на прикладі середньообертового дизеля 6ЧН 25/34. Методика. У роботі запропоновано, теоретично обґрунтовано та експериментально досліджено метод підвищення паливної економічності шляхом встановлення стабілізаторів тиску спеціальної геометрії перед турбіною в обох газовипускних трубах. Основна газодинамічна функція запропонованих стабілізаторів полягає у перетворен ні нестаціонарного імпульсного потоку відхідних газів на потік зі стабілізованими параметрами за рахунок створення асиметричного гідравлічного опору та локалізації відриву прикордонного шару. Результати. Експериментальні дослідження на повнорозмірному випробувальному стенді в діапазоні навантажень від 25 % до 100 % довели, що оптимізація внутрішньої геометрії стабілізатора (Варіант II: довжина завихрювача l = 9 мм, кут вхідної кромки αкр = 6°, вихідний діаметр Dвих = 70 мм) дозволяє знизити питому ефективну витрату палива на 2–3 г/(кВт · годину). Покращення паливної економічності досягається завдяки зменшенню роботи насосних ходів виштовхування, зменшенню відбитих хвиль стиснення та підвищенню ефективного ККД турбіни в умовах стабілізованого потоку. Наукова новизна. Робота містить термодинамічний аналіз явища газодинамічного замикання та оцінює перспективи інтеграції розробленої системи із сучасними технологіями очищення відхідних газів (SCR) і системами утилізації теплоти (WHR). Розроблено принципово новий тип компактних асиметричних стабілізаторів тиску, які встановлюються безпосередньо перед турбіною турбокомпресора ТК-23С-37 у штатних газовипускних трубах двигуна 6ЧН 25/34. Практична значимість. Зроблено висновки про високу комерційну та екологічну доцільність ретрофітингу діючого торговельного флоту за допомогою запропонованих стабілізаторів тиску. Простота конструкції, відсутність рухомих частин та відсутність потреби в зміні габаритів штатного випускного колектора роблять розроблений стабілізатор Варіанта II перспективним рішенням для масштабного комерційного ретрофітингу (модернізації) значного парку діючих суднових двигунів розмірності ЧН 25/34.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Явище концентраційної поляризації: стан проблеми і актуальні напрямки досліджень
    (2026)
    Мишковець С. M.
    ;
    Myshkovets Sergii M.
    Концентраційна поляризація є одним із ключових явищ масопереносу, що виникає під час мембранного розділення, у електрохімічних системах, тепло- і масообмінному обладнанні, а також у багатьох технологічних процесах енергетичного машинобудування. Формування поблизу поверхні розділу фаз концентраційного прикордонного шару призводить до збільшення дифузійного опору, зниження продуктивності технологічних систем, зростання енергоспоживання, прискорення процесів мембранного забруднення (фулінгу) та скорочення ресурсу роботи обладнання. У зв’язку зі зростанням вимог до енергоефективності, надійності та екологічної безпеки сучасних технологічних процесів проблема концентраційної поляризації набуває особливої актуальності. Метою роботи є узагальнення сучасного стану досліджень концентраційної поляризації в мембранних процесах очищення та опріснення води, аналіз основних фізичних механізмів її виникнення, сучасних методів математичного моделювання й експериментального дослідження, а також визначення перспективних напрямів розвитку технологій, спрямованих на мінімізацію негативного впливу цього явища. Методологічною основою дослідження стали аналіз і систематизація сучасних наукових публікацій, присвячених процесам зворотного осмосу, нанофільтрації, ультрафільтрації, мікрофільтрації та прямого осмосу. У роботі розглянуто сучасні теоретичні моделі концентраційної поляризації, можливості використання методів обчислювальної гідродинаміки (CFD), цифрової голографічної інтерферометрії, лазерно-індукованої флуоресценції та інших експериментальних підходів для дослідження локальних процесів масопереносу. Проаналізовано вплив конструктивних параметрів мембранних каналів, гідродинамічних режимів, турбулізаторів потоку, властивостей мембранних матеріалів і внутрішньої концентраційної поляризації на ефективність мембранних процесів. Окрему увагу приділено сучасним тенденціям використання цифрових двійників, методів машинного навчання та штучного інтелекту для прогнозування розвитку концентраційної поляризації й оптимізації режимів роботи обладнання. Показано, що комплексне застосування сучасних експериментальних і чисельних методів дослідження створює передумови для підвищення продуктивності мембранних систем, зменшення енергетичних витрат, уповільнення процесів фулінгу та збільшення терміну експлуатації обладнання. Практичне значення роботи полягає в систематизації сучасних підходів до керування процесами концентраційної поляризації, результати якої можуть бути використані під час проєктування, моделювання та вдосконалення мембранного обладнання для систем водоочищення, водопідготовки й інших процесів енергетичного машинобудування.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Забруднення мембран: сучасні напрями досліджень у процесах зворотного осмосу, прямого осмосу та нанофільтрації
    (2026)
    Менько Д. І.
    ;
    Гулієнко С. В.
    ;
    Menko Dmytro I.
    ;
    Huliienko Serhii V.
    Мембранні технології добре закріпилися у водоочищенні не тому, що вони однаково придатні для будь-якого потоку, а тому, що дають змогу працювати з тонким розділенням там, де звичайні схеми вже не дають потрібної стабільності. Їх використовують в опрісненні, повторному використанні стічних вод, доочищенні промислових середовищ. Разом із цим майже кожна практична система рано чи пізно стикається з проблемою, яку не вирішує сама заміна мембрани на дорожчу або новішу. Забруднення змінює умови перенесення крізь мембрану, знижує потік пермеату, підвищує енергетичні витрати, прискорює зношування елементів і фактично перетворює очищення на регулярну частину експлуатації, а не на допоміжну процедуру. У реальних водах цей процес рідко має просту будову. Мембрана контактує не з одним модельним компонентом, а з органікою, солями, колоїдами, мікробними угрупованнями та продуктами їхньої взаємодії. Частина цих речовин лише відкладається на поверхні, інші змінюють заряд, щільність або гідратацію шару. У результаті виникає не просто осад, а рухома за складом структура: іноді пухка й відносно легко змивна, іноді щільна, гелева або майже необоротна. Тому сучасний аналіз забруднення мембран усе менше зосереджується на пошуку одного «головного» забруднювача. Набагато продуктивніше з’ясовувати, за яких умов різні компоненти водної матриці починають працювати разом і чому однакова мембрана в іншому потоці поводиться вже зовсім не так. Мета. У статті узагальнено сучасні дослідження забруднення мембран у зворотному осмосі, прямому осмосі та нанофільтрації. Основну увагу приділено не формальному переліку типів забруднення, а тому, як формується забруднювальний шар, чому він переходить в необоротний стан і які підходи до попередження, очищення, моніторингу та прогнозування мають практичний сенс у різних процесах. Результати. Огляд показує, що у зворотному осмосі ключова частина процесу розгортається на щільному поліамідному шарі: органічна адсорбція, мінеральне осадження й біологічне розростання часто накладаються одне на одне, а не діють окремо. У прямому осмосі картина інша. На стабільність процесу впливають осмотичний розчин, зворотна дифузія солей, концентраційна поляризація та стан зв’язаної води в гелеподібних відкладах. Для нанофільтрації особливо чутливими виявляються заряд мембрани, кислотність середовища, іонна сила, багатовалентні катіони та органічно-неорганічні комплекси. Через ці чинники навіть порівняно слабке початкове накопичення може перейти в шар, який уже погано відмивається. Розглянуті роботи також показують, що попередня обробка води, коагуляція, флокуляція, регулювання гідрофільності та заряду поверхні, м’якші протоколи очищення й ранній моніторинг працюють не як універсальний набір заходів, а лише тоді, коли вони прив’язані до домінантного механізму утворення шару. Практична значимість. Забруднення мембран варто описувати як динамічний міжфазний процес. Просте уявлення про накопичення домішок на поверхні тут не пояснює ані різної оборотності шару, ані відмінностей між RO, FO та NF. Для кожного з цих процесів існує своя зона нестабільності: у зворотному осмосі вона пов’язана переважно з поліамідною поверхнею і змішаними шарами, у прямому осмосі – з осмотично керованим масопереносом, у нанофільтрації – із зарядово-іонними взаємодіями. Подальші дослідження мають частіше виходити за межі коротких лабораторних тестів і працювати з реальними водами, де одночасно змінюються органічний склад, солоність, мікробна активність і сезонні умови.