№ 1 (17) 2023
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Суднова гібридна енергетична система з твердооксидними паливними елементами та газовою турбіною(2023) Ващиленко Микола Васильович; Сербін Сергій Іванович; Патлайчук Олексій Володимирович; Washchilenko Nikolay V.; Serbin Serhiy I.; Patlaichuk Oleksii V.Стаття присвячена розробці декарбонізованих суднових енергетичних систем, що скла¬даються з твердооксидних паливних елементів та газової турбіни, з практично нульовими викидами екологічно шкідливих компонентів. Нині має місце зростаючий інтерес до використання паливних елементів у складі суднових гібридних систем. У паливних елементах перетворення енергії є прямим електрохімічним процесом без проміжного перетворення хімічної енергії палива в теплову енергію. Таким чином, паливні елементи не підлягають обмеженню циклу Карно. Одним з видів таких елементів є твердооксидний паливний елемент (solid oxide fuel cell – SOFC), в якому робоча температура становить близько 873–1373 K. Це дозволяє практично застосовувати SOFC разом з газовою турбіною (gas turbine – GT) для виробництва електричної та теплової енергії у гібридних циклах (SOFC-GT). Метою роботи є підвищення ефективності суднової гібридної системи для виробництва електричної та теплової енергії, що складається з твердооксидних паливних елементів і газової турбіни з перерозширенням. На відміну від попередніх досліджень, доведена перспективність використання газотурбінного циклу з впорскуванням водяної пари в камеру згоряння та турбіною перерозширення для утилізації теплоти відхідних газів паливних елементів, а також підвищення ефективності енергосистеми. Багаторежимність суднових енергетичних установок визначає велику потенційну можливість використання комплексу твердооксидних паливних елементів та газової турбіни для підвищення ефективності експлуатації всього судна. Розроблено схему суднової енергетичної установки з твердооксидними паливними елементами і газовою турбіною з перерозширенням. Проведено теплові розрахунки ефективності такої системи. Отримані результати визначили науково обґрунтовані напрями створення перспективних енергетичних систем з паливними елементами та газовими турбінами, розширили уявлення про процеси, які зумовлюють процеси перетворення енергії в таких системах. Це дасть змогу в перспективі створити в Україні високоефективні декарбонізовані енергетичні системи суднового та стаціонарного призначення.Документ Вплив частоти резонансного кола на потужність трифазного високовольтного безтрансформаторного резонансного зарядного пристрою(2023) Вінниченко Дмитро Валерійович; Назарова Наталя Станіславівна; Вінниченко Ірина Леонідівна; Vinnychenko Dmytro V.; Nazarova Natalia S.; Vinnychenko Iryna L.Метою досліджень є визначення залежностей вихідного зарядного струму, часу зарядки та потужності трифазного високовольтного безтрансформаторного резонансного зарядного пристрою ємнісного накопичувача енергії від частоти резонансного кола. Методи дослідження – математичний аналіз та імітаційне моделювання засобами LTSpice. Проаналізовано процеси у трифазному високовольтному безтрансформаторному резонансному зарядному пристрої ємнісного накопичувача енергії. За результатами імітаційного моделювання отримано залежності в табличному вигляді вихідного зарядного струму, часу зарядки до заданої напруги та потужності зарядного пристрою від частоти резонансного кола. Показано, що за умови однакового струму крізь індуктор резонансного кола за коротким замиканням навантаження форма епюри залежності часу зарядки від частоти подібна до епюри відношення ємностей конденсатора резонансного кола та ємнісного накопичувача енергії. Це показує вплив відношення ємностей на залежність часу зарядки, зарядного струму та потужності зарядного пристрою від резонансної частоти. Визначена резонансна частота, за перевищення якої зарядний струм та потужність зарядного пристрою практично не збільшуються. Наведено вирази для розрахунку цієї частоти. Результати досліджень можуть бути застосовані для проєктування високовольтних резонансних зарядних пристроїв ємнісних накопичувачів енергії. Проведені дослідження підтвердили можливість отримання високої напруги шляхом використання резонансної системи та показали вплив частоти резонансного кола на потужність високовольтного безтрансформаторного зарядного пристрою. Отримані залежності дозволили обґрунтувати частотний діапазон, за яким буде забезпечено найбільшу потужність високовольтного резонансного зарядного пристрою ємнісного накопичувача енергії.Документ Характеристики камери згоряння гібридної газопарової установки, що працює на водневому паливі, для судна FPSO(2023) Сербін Сергій Іванович; Шмарков Олександр Андрійович; Serbin Serhiy I.; Shmarkov Oleksandr A.Питання екологічності енергетичних установок у сучасному світі розглядається невід’ємно від питання ефективності. Тому дослідники пропонують нові підходи до покращення емісії шкідливих речовин. У статті розглядається можливість поєднання методів підвищення ефективності та екологічності для використання потенціалу енергоносіїв у сукупності з мінімізацією шкоди навколишньому середовищу. Метою статті є дослідження процесів горіння водневого палива у камері згоряння з впорскуванням пари у складі гібридної газопарової установки та впливу різних варіантів підведення пари в камеру згоряння на показники емісії шкідливих речовин. Дослідження проводилось шляхом моделювання з використанням сучасних CFD комплексів, таких, як Ansys Fluent. У результаті отримано дані про екологічні показники на вибраному ре-жимі роботи установки у разі різних варіантів впорскування пари, представлено розподіли температур та концентрацій оксидів азоту в різних перерізах жарової труби. Показано вплив кількості екологічної пари, що впорскується в камеру, на викиди оксидів азоту. Розглянуто можливість застосування установки для суден-газовозів та плавучих об’єктів нафтогазовидобутку типу FPSO.Документ Software implementation of automated team formation using artificial intelligence in aerospace projects(2023) Rachenko Yelyzaveta D.; Dotsenko Nataliia V.; Раченко Єлизавета Дмитрівна; Доценко Наталія ВолодимирівнаСпецифіка проєктів аерокосмічної галузі висуває певні вимоги до команди проєктів. Залежно від виду проєкту та умов його реалізації вимоги до персоналу можуть суттєво відрізнятися, тому процес формування команди проєкту повинен відповідати принципам гнучкості та адаптивності. З метою формування ефективних команд та зменшення впливу суб’єктивного чинника пропонується використовувати спеціалізоване програмне забезпечення. У статті розглядається розроблене програмне забезпечення, яке автоматизує процес формування команди проєкту в аерокосмічній галузі за допомогою штучного інтелекту. Основні етапи відбору кандидатів у розробленому програмному забезпеченні передбачають автоматичний пошук потенційних членів команди, автоматизоване тестування, співбесіду з розпізнаванням голосу та розмову в реальному часі за допомогою аналізу даних. Впровадження штучного інтелекту в процес прийому на роботу пропонує такі переваги, як перевірка кандидатів, оцінка навичок, прогнозна аналітика, залучення кандидатів, управління талантами, різноманітність і пом’якшення упередженості, адаптація та навчання. Запропонований метод спрямований на вирішення проблем, які виникають під час збирання команди проєктів аеро-космічної галузі, використовуючи можливості штучного інтелекту та передових технологій. Автоматизуючи процес формування команди, організації можуть заощадити час і ресурси, забезпечивши при цьому відбір відповідних членів команди з урахування визначених вимог до персоналу. Здатність програмного забезпечення проводити автоматизовані тести, співбесіди з розпізнаванням голосу та живі розмови спрощують процес відбору та полегшують прийняття управлінських рішень щодо формування проєктної команди. Крім того, впровадження штучного інтелекту у підборі кадрів дає численні переваги, зокрема підвищення ефективності, зменшення упередженості та покращення аналізу досвіду кандидатів. Метою цього дослідження є впровадження та тестування програмного забезпечення для покращення формування команди в аерокосмічній галузі, зокрема у сфері кібербезпеки. Об’єктом дослідження є розроблене програмне забезпечення, а предметом – його впровадження та тестування. У матеріалі представлені основні переваги штучного інтелекту під час підбору персоналу в аерокосмічній галузі та обговорюються унікальні особливості запропонованого методу штучного інтелекту. Результати тестування програмного забезпечення демонструють його ефективність в автоматизації процесу формування команди.Документ Застосування математичного моделювання для уточнення значення упору рушія в косому потоці(2023) Грудініна Ганна Сергіївна; Hrudinina Hanna S.Метою роботи є отримання уточненого значення упору рушійно-кермових пристроїв у разі роботи в косому потоці води шляхом математичного моделювання. Методом математичного моделювання проведено дослідження гідродинамічних параметрів рушій¬но-кермового пристрою автономного ненаселеного підводного апарату. Отримано залежності упору рушійних пристроїв типу гребний гвинт у поворотній насадці та гвинтова поворотна колонка у разі ро¬боти в косому потоці води. В роботі пропонується поєднання двох методів дослідження: моделювання роботи рушіїв у косому потоці з використанням математичної моделі, реалізованої у системі Simulink Matlab, та розрахунок гідродинамічних параметрів рушійного пристрою засобами Flow Vision. Шляхом імітаційного моделювання руху автономного ненаселеного підводного апарату встанов¬лено, що зі збільшенням кута набігання потоку упор рушія, відповідно, і швидкість руху апарату значно зменшується. Для поворотної гвинтової колонки через застосування напрямної насадки спо-стерігається зростання упору в деякому діапазоні кутів набігання потоку. За результатами моделювання отримано вибірку даних, що у вигляді тривимірної матриці описує залежність відхилення упору рушія від кута та швидкості набігання потоку води ΔF = f (v, δ). У результаті числового розрахунку отримано такі параметри, як: співвісна сила упору комплексу гвинт–привод–насадка PN160-1; необхідна потужність, що підводиться до гребного гвинта PN160-1; бічна сила на рушії PN160-1; сумарний упор рушія PN160-2; сумарна бічна сила на рушії PN160-2; потужність, необхідна для обертання гребного гвинта PN160-2. Кожна отримана крива відповідає встановленій швидкості та куту набігання потоку: v = [1; 2; 3] м/с, δ = [0; 10; 20; 30]°. Сформовану у векторному вигляді вибірку даних було використано для навчання нейронної мережі у складі системи автоматичного керування швидкістю руху підводного апарату. Запропонований підхід дослідження зручно використовувати для отримання та уточнення нелінійних гідродинаміч-них параметрів автономних ненаселених підводних апаратів середнього та малого класів.Документ Розвиток системи класифікації та кодування планово-облікових одиниць в управлінні проєктами побудови транспортних суден(2023) Ажищев Віктор Федорович; Поткін Олександр Олександрович; Azhishchev Viktor F.; Potkin Oleksandr O.Розвиток системи класифікації та кодування планово-облікових одиниць в управлінні проєктами побудови суден є актуальною проблемою. Для реалізації нових проєктних рішень виникла потреба розробки сучасних програмних засобів на базі даних серверних платформ у мережі персональних комп’ютерів. На суднобудівних підприємствах активно експлуатуються автоматизовані системи управління виробництвом та ведуться дослідження щодо підвищення їх ефективності за рахунок удосконалення інформаційних процесів обробки даних. Вся ця специфіка суднобудівного будівництва має бути врахована у розробці методології трьох рівнів системи управління підприємством у разі побудови суден. Необхідно також відзначити, що в галузі прийнята бригадна організація праці, а система оплати виконаних робіт здійснюється бригаді за фактично виконані роботи, які прийняті відділом технічного контролю. Заробітна плата виробничих робочих розподілялася за кваліфікацією посадових ставок. Основним показником в оцінці витраченої праці під час виконання робіт з побудови судна є трудомісткість. На етапі побудови судна у практичній діяльності управління використовується нормативна, планова та фактична трудомісткості. Ефективність робіт з виконання виробничої програми та зниження собівартості побудови суден прямо залежить від якості застосо-вуваної системи планово-облікових одиниць робіт, тому необхідно приділяти увагу питанням класифікації та методам кодування інформації, позаяк у суднобудуванні тривалий цикл побудови суден, і пов’язане з ним впровадження нових технологій, методів і процесів. Об’єктом дослідження є склад та структура організації верфі для будівництва суден, а предметом вивчення – інформаційні процеси сучасного управління виробництвом конкурентної продукції з використанням оптимальних ресурсів у ринкових умовах господарювання. Метою статті є аналіз на¬явних механізмів кодування робіт суднобудівного підприємства та розвиток інформаційної системи управління ресурсами процесів побудови транспортних суден.Документ Проєктування ізоляційних конструкцій суден для транспортування вантажів зі спеціальними температурними умовами(2023) Казимиренко Юлія Олексіївна; Савочкіна Віра Володимирівна; Kazymyrenko Yuliia O.; Savochkina Vira V.Актуальність дослідження зумовлена необхідністю впровадження гнучких форм вантажообігу швидкопсувних та охолоджених продовольчих товарів, добрив, живих рослин та саджанців, ліків, біологічних матеріалів, розігрітих синтетичних речовин, таких, як жири, бітум, асфальт, сірка. Розвиток можливостей їх транспортування на внутрішніх водних шляхах вимагатиме модернізації наявних малотоннажних суден та судноплавних засобів. Запропоновано, теоретично обґрунтовано та досліджено важливу науково-технічну проблему ізолювання на суднах охолоджених, заморожених і розігрітих вантажів, в основу вирішення якої покладено створення стаціонарних або знімних модулів, улаштованих тепловою ізоляцією. Мета роботи полягає у підвищенні ефективності експлуатації суден, призначених для вантажів зі спеціальними температурними умовами, за рахунок проєктування ізоляційних конструкцій з композиційних матеріалів. Методологія дослідження ґрунтується на вивченні властивостей, умов зберігання і транспортування вантажів, теоретичних і технологічних передумовах формування ізоляційних конструкцій, виборі матеріалів для їх виготовлення. Сформульовано вимоги до тепло- і звукоізоляційних матеріалів, властивості яких забезпечують надійне збереження вантажів на максимально тривалий термін. Проаналізовано особливості структури, фізико-механічних і експлуатаційних властивостей сучасних волокнистих матеріалів, полімерних композитів з комірчастою структурою, насипної ізоляції, різновидів піноскла. Доведена необхідність впровадження нових композиційних матеріалів і покриттів у ізоляційні технології, що зумовлено зменшенням масогабаритних показників та матеріалоємності тепло- і звукоізоляційних конструкцій, підтримкою певних температурних вимог. Розроблено технологічні рекомендації щодо виготовлення конструкцій. Як приклад реалізації розглянуто часткове переобладнання танкера-продуктовозу під розігріті вантажі. Одержані результати являють собою науково-технічне підґрунтя для переобладнання та модернізації наявних проєктів суден та судноплавних засобів, що сприятиме розширенню асортименту вантажів.