№ 1 (484) 2021
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Numerical analysis of kerosene spray combustion in various injection preparations and emission behaviour assessment(2021) Hajivand, Masoud; Dolmatov, Dmytro A.; Хаджіванд, М.; Долматов, Д. А.Анотація. У цій статті представлений чисельний аналіз впливу розмірів крапель рідкого гасу та кутів впорскування через розпилювач на процес горіння рідкого гасу в реальній камері згоряння. Краплі розглядаються за допомогою розподілу часток за розмірами Розіна Раммлера. Основна мета цього дослідження – оцінити температуру на виході з камери згоряння і концентрацію NO з урахуванням часу і відстані випаровування крапель під час процесу згоряння, а також спрогнозувати концентрацію CO і NO і температуру в першій зоні згоряння. Через складність чисельного моделювання двофазних потоків, таких як горіння рідкого палива, в розрахунковому дослідженні використовуються структуровані і неструктуровані сітки, з урахуванням і без урахування моделювання випромінювання. Для моделювання горіння випаруваного гасу була виконана модель flamelet для детальної кінетичної схеми хімічних реакцій між гасом і повітрям, яка інтегрована в ANSYS CFX, включаючи термічний і швидкий механізм утворення NO. Використана стандартна модель k-ϵ турбулентності з поліпшеною обробкою стінок. У цьому дослідженні як інструмент обчислювальної динаміки рідини (CFD) для прогнозування поведінки розпилення реалізована модель розпилення Ейлера-Лагранжа. Верифікація отриманих результатів виконана шляхом порівняння температури на виході і температури стінок камери згоряння з реальними експериментальними даними. Результати дослідження показують, що збільшення розміру крапель рідкого гасу призводить до підвищення температури та рівня утворення NO та СО в первинній зоні згоряння та на виході із зони згоряння, а також збільшення кута розпилення палива спричиняє підвищення температури і концентрації NO на виході з камери згоряння. У первинній зоні горіння збільшення кута конуса розпилення призводить до зниження СО, за винятком первинної зони випаровування крапель, через неповне випаровування крапель. Таким чином, у разі збільшення кута розпилювального конуса концентрація NO та значення температури зростають на відстані від 15 мм до 55 мм, тоді як ці значення нижчі на відстанях від 75 мм до 120 мм, завдяки якості змішування та неповного випаровування крапель.Документ Інноваційні технології у розвитку екологічного землеробства на Півдні України(2021) Трохименко, Г. Г.; Грушина, О. Г.; Маринець, О. М.; Гіржева, О. Л.; Trokhymenko, Ganna G.; Grushyna, Olga G.; Marynets, Oleksandr M.; Girzheva, Olena L.Анотація. У роботі визначено доцільність використання засобів комп’ютерного моделювання процесу зрошення для вирощування сільськогосподарських культур в умовах Степу на Півдні України з метою отримання кращих урожаїв, приведено розрахунки зрошення та визначення норм поливу, а також загального водопостачання сільськогосподарських культур. Наведено аналіз особливостей будови та принципів роботи сучасних автоматизованих систем прийняття рішень, що призначені для розв’язання проблем різнопланових сільськогосподарських задач. Розглянуто такі системи: 1. Програма CROPWAT, що є інструментом підтримки прийняття рішень, який дозволяє проводити стандартні обчислення для евапотранспірації й вивчення використання поливних систем, а також для створення зрошувальних схем і управління ними. 2. Система «Полив онлайн» є апаратно-програмним інструментом, який запроваджує інноваційні технології професійного зрошення та реалізує автоматичні системи поливу від проєкту до збору урожаю. 3. The Agricultural Production Systems Simulator (APSIM). Симулятор систем сільськогосподарського виробництва – це модульна платформа для моделювання біофізичних процесів у сільськогосподарських системах. Особливо в таких системах, що стосуються економічних та екологічних результатів практики управління в умовах кліматичного ризику. 4. Особливу увагу приділено програмі AquaCrop, яка є моделлю продуктивності системи «сільгоспкультура – зволоження», що розроблена для оцінки впливу умов навколишнього середовища та управління на продуктивність сільськогосподарських культур. Система прогнозує врожайність трав’янистих рослин залежно від водоспоживання, що особливо актуально в умовах, коли дефіцит вологи є головним чинником, який лімітує продуктивність культур. Розглянуто роботу програми AquaCrop на прикладі моделювання періоду вегетації та розрахунку врожайності картоплі. Проаналізовані чотири етапи моделювання кінцевого урожаю, наведено відповідні алгоритми розрахунків параметрів. Систематизовані та розділені по блоках для кожного параметра дані, необхідні для розрахунку симуляції періоду вегетації. Прораховано такі величини, як кількість випаруваної вологи, можлива кількість бур’янів, засоленість ґрунту, надходження дощової вологи, кількість вологи на кожному періоді вегетації, солоність ґрунту у розрізі, баланс вологи й випаровування. Результати розрахунків наведено у вигляді графіків-діаграм. Кінцевим результатом роботи програми є змодельований індекс урожаю та кількість можливого врожаю, які представлено у роботі.Документ Математичний опис гідродинаміки високоефективного пилогазоочисного апарату(2021) Козій, І. С.; Пляцук, Л. Д.; Гурець, Л. Л.; Kozii, Ivan S.; Plyatsuk, Leonid D.; Hurets, Larisa L.Анотація. Мета. Метою роботи є опис фізичної картини поведінки пилогазового потоку та математичне моделювання гідродинаміки високоефективного апарату з регулярною пульсаційною насадкою за рахунок механізму конденсаційного та коагуляційного зростання частинок аерозолю. Методика. Авторами проведено аналіз інформаційних джерел та положень теоретичної гідродинаміки для математичного опису конденсаційного та коагуляційного механізму укрупнення аерозольних часток в досліджуваному апараті. Об’єктом дослідження є вивчення гідродинаміки високоефективного пилогазоочисного апарату. Предметом дослідження є закономірності конденсаційного та коагуляційного механізму укрупнення часток. Результати. В результаті аналізу математичних залежностей в роботі отримано систему диференційних та інтегрально-диференційних рівнянь, які дозволяють описати процес укрупнення аерозольних частинок за рахунок конденсаційного та коагуляційного зростання і, як підсумок, виконувати розрахунок ефективності вловлення туманів та інших аерозолів в високоінтенсивному пилогазоочисному апараті. Розглянуто фізичну та математичну картину взаємодії пилогазового потоку з парорідинною сумішшю – конденсаційний механізм укрупнення аерозольних часток в апараті. Розглянуто механізм утворення і математичний опис вихрового потоку при проходженні циліндричних елементів – коагуляційний механізм зростання аерозольних частинок в апараті. Наукова новизна. Вперше отримано систему диференційних та інтегрально-диференційних рівнянь, які дозволяють описати процес укрупнення аерозольних частинок в апараті досліджуваного типу. Практична значимість. Укрупнення аерозольних частинок в першій зоні апарату відбувається за рахунок механізму конденсаційного зростання, а також турбулентної і броунівський коагуляції, що дозволяє визначити подальшу можливість уловлювання частинок за рахунок інерційного або турбулентному-дифузійного механізму.Документ Теорія хаосу на підприємницькому просторі(2021) Вжитинська, К. Ю.; Vzhytynska, Kseniia Yu.Анотація. Кожне підприємство, як і окреме домогосподарство чи особа, так або інакше має певні цілі та плани на майбутнє. Вони можуть бути абсолютно різного характеру: економічного, соціально-політичного тощо. Проте однозначно їх поєднує спектр факторів впливу на відповідні процеси, що прямо чи опосередковано впливають на очікуваний результат. Вивченню проблематики факторів впливу приділено досить уваги. Вони чітко визначені та поділені згідно з класифікаційними ознаками. Однак, що нам відомо про ступінь впливу кожного і про їхню рандомність? Рандомність факторів упливу на ефективність діяльності підприємства можна порівняти з їхньою хаотичністю, виявлення якої дасть змогу здійснювати більш детальний аналіз, прогнозування та планування на підприємстві. Це дозволить зробити більш детальне вивчення теорії хаосу. Згідно з опрацьованими літературними джерелами теорія хаосу передбачає, що складні системи надзвичайно залежні від початкових умов існування, і навіть незначні зміни в навколишньому середовищі можуть призвести та згодом призведуть до непередбачуваних наслідків. Мета – визначити, чи має місце хаотичність факторів впливу на ефективність діяльності підприємства в цілому. Результати: сформовано визначення вагомості хаотичності в процесі управління підприємствами, розглянуто зв’язок з хаосом та стадіями діяльності підприємств, визначено сутність саморегульованої системи, саморегульованої критичності та хаосу на підприємницькому просторі. Наукова новизна: визначено схему послідовності організації хаосу, запропоновано зв’язок стадій хаосу із циклами діяльності підприємств. Практична значимість полягає у створенні теоретичного підґрунтя для розроблення методів і моделей управління хаосом на підприємстві, подальше використання яких дозволить підвищити ефективність діяльності підприємств.Документ Особливості проведення стратегічного аналізу діяльності підприємств енергетичної галузі(2021) Бурунсуз, К. С.; Burunsuz, Kateryna S.Анотація. Сьогодні недостатня увага приділяється особливостям застосування стратегічних інструментів для підприємств енергетичної галузі. Саме тому існуючі дослідження потребують подальшого розвитку в частині адаптації методів стратегічного аналізу та планування до специфіки підприємств енергетичної галузі. Існуючі методики повинні бути направлені на вдосконалення проведення SWOT- та PEST-аналізу в сучасних умовах господарювання. У статті проаналізовано чинники зовнішнього та внутрішнього середовища, що впливають на можливості розвитку і реформування підприємств енергетичної галузі України. Більшість підприємств енергетичної галузі України функціонують у динамічних умовах, які мають бути чітко оцінені для визначення їхнього впливу на конкурентоспроможність. Для того щоб підприємства вижили в умовах нестабільної економіки, вони повинні визначити виклики і можливості в оточуючому середовищі, вміти прогнозувати свої сильні та слабкі сторони і свій вплив на стратегію розвитку. У статті визначено основні складники проведення SWOT-аналізу. Наведено основну мету проведення SWOT-аналізу діяльності енергопідприємств. Розроблено матрицю SWOT-аналізу підприємств енергетичної галузі України для узагальнення результатів основних тенденцій стратегічного розвитку підприємств енергетичного сектору. Розкрито сутність PEST-аналізу як основи прогнозування тенденцій макросередовища. Він надає дані та інформацію, які допомагають підприємствам енергетичного сектору України робити прогнози щодо нових ситуацій та обставин. Наведено основні компоненти проведення PEST-аналізу. Детально розглянуто політичні, економічні, соціальні та технологічні фактори. Розроблено таблицю PEST-аналізу енергетичної галузі України. Проведено оцінювання факторів за допомогою методу аналізу ієрархій для встановлення ступеня їхнього впливу на енергетичну галузь. Розраховано власні вектори факторів впливу на енергетичну галузь.Документ Оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом за нелінійними регресійними моделями з різними факторами(2021) Приходько, С. Б.; Ворона, М. В.; Prykhodko, Sergiy B.; Vorona, Mykhaylo V.Анотація. Проблема оцінювання розміру програмного забезпечення (ПЗ) на ранній стадії програмного проекту є важливою, оскільки оцінка розміру програмного забезпечення використовується для прогнозування трудомісткості розробки ПЗ, включаючи PHP-застосунки з відкритим кодом. Метою роботи є підвищення точності оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом. Об’єктом дослідження є процес оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом. Предметом дослідження є трьох-факторні моделі нелінійної регресії з різними факторами для оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом. Для побудови трьохфакторних моделей нелінійної регресії ми використовуємо метод, заснований на багатовимірних нормалізуючих перетвореннях та інтервалах прогнозування. Ці моделі побудовані на основі чотирьох-вимірного перетворенні Джонсона для сімейства SB негаусового набору даних із 44 застосунків, розміщених на GitHub. Набір даних був отриманий за допомогою інструмента PhpMetrics (https://phpmetrics.org/). Трьох-факторні моделі нелінійної регресії побудовані за метриками діаграми класів: кількість класів, середня кількість методів на клас, сума середнього аферентного та еферентного зв’язків на клас, середнє значення DIT (глибина дерева успадкування) на клас. Для порівняння точності прогнозування трьох-факторних нелінійних регресійних моделей ми використовували відомі показники точності прогнозування, такі як множинний коефіцієнт детермінації R2 , середня величина відносної похибки MMRE та відсоток прогнозування на рівні величини відносної помилки 0,25, PRED(0,25). Нелінійна регресійна модель, що побудована навколо кількості класів, середньої кількості методів на клас, середнього значення DIT на клас, має більше значення PRED(0,25) та приблизно однакові значення R2 та MMRE, що і модель, в якій третім фактором є сума середнього аферентного та еферентного зв’язків на клас. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що удосконалена трьох-факторна нелінійна регресійна модель для оцінювання розміру PHP-застосунків з відкритим кодом шляхом введення нового фактору – середнього значення DIT на клас. Це дозволило збільшити значення PRED(0,25) на 8%. Практична значимість отриманих результатів полягає у розробці ПЗ, що реалізує побудовану модель, sci-мовою для Scilab.Документ Система розпізнавання об’єктів навколишнього світу на основі нейронної мережі(2021) Кірей, К. О.; Kirei, Kateryna O.Анотація. У статті розглядається один із напрямів автоматизації розпізнавання образів з використанням згорткових нейронних мереж. Розпізнавання образів на зображенні та їх класифікація є основою систем машинного зору. Однак комп’ютерні системи розпізнавання образів реального світу не завжди працюють добре. Головна проблема полягає у тому, що в більшості випадків неможливо адекватно визначити ознаки, на основі яких слід здійснювати розпізнавання. Для задач, де такі ознаки вдається виділити, штучні системи розпізнавання набули значного поширення і широко використовуються. Наприклад, розпізнавання номерних знаків транспортних засобів, обличчя людини тощо. Проте все ще не досягнута достатня адекватність виділення і розпізнавання різноманітних об’єктів реального світу у часі наближеному до реального, що не дозволяє досягти необхідних показників в реальних задачах. Метою дослідження є розробка алгоритму ефективної нейронної мережі, здатної швидко на точно розпізнавати об’єкти реального світу, що містить зображення, з заздалегідь визначеного переліку об’єктів. Методика. На основі аналізу алгоритмів та архітектур нейронних мереж було обрано найбільш придатний тип нейронної мережі; оптимізовано алгоритм розпізнавання об’єктів на зображенні; емпіричним шляхом обрано найбільш прийнятну конфігурацію гіперпараметрів згорткових нейронних мереж, що напряму впливає на швидкість та якість роботи нейронної мережі у розпізнаванні. Результати. Було розроблено декілька моделей згорткових нейронних мереж: precise, precise2 та fast, що мають певну конфігурацію гіперпараметрів. Після чого було навчено нейронну мережу на основі цих конфігурації із датасетом COCO та проведено тестування основних функцій створеної системи. Наукова новизна полягає у розробці вдосконаленого алгоритму розпізнавання об’єктів та їх меж на зображенні. Практична значимість. Розроблено систему, здатну швидко та точно розпізнавати та позначати об’єкти на зображені. Також система може працювати з будь-якими наборами даних та є дуже гнучкою у налаштуванні.Документ Прогнозування раціону харчування людини за допомогою IT – технологій(2021) Гетьман, І. А.; Кухтик, Т. В.; Держевецька, М. А.; Getman, Iryna A.; Kukhtyk, Tamara V.; Derzhevetska, Maryna A.Анотація. Розглянуто питання розробки програмного комплексу для прогнозування раціону харчування людини. Доведено, що проблема здорового харчування є актуальною для нашої країни. Проведено аналіз видів наявних програмних продуктів, їх переваги та недоліки. Встановлено, що користувачі найчастіше цікавляться денним раціоном харчування, ніж використанням інших розрахунків харчування під час розподілу параметрів і обмежень. Проведено аналіз принципів та методів прогнозування раціону харчування. Розглянуто використання формули Гарісса-Бенедикта та градієнтного метода найшвидшого спуску для розрахунку добової норми калорій для людини. Визначено, що математична модель для розрахунку ґрунтується на наступних факторах та інформації з життя людини, для якого буде відбуватися розрахунок раціону: стать людини; вік; зріст; вага; чи включені в її життя фізичні навантаження. Однак не варто забувати про смакові індивідуальні особливості кожної людини, тому головною особливістю розробленої моделі є те, що кожен користувач запропонованого програмного продукту має можливість вибрати зі списку тільки ті продукти, які він вважає кращими для себе, або які не викликають у нього будь-яких алергій і негативного впливу на здоров’я організму. В результаті раціон буде підібраний і побудований для вибраного списку продуктів. Основним завданням є автоматичне наповнення бази даних інформацією про базу продуктів, потім реалізація модифікованого методу для розрахунку денного раціону харчування, які потім можуть бути використані для інших аналогових сайтів (можливо з отриманням прибутку в майбутньому). Зроблено опис проєктування та розробки програмного комплексу, що реалізує прогнозування раціону харчування людини, а також запропоновано керівництво користувача. Для розробки був обраний фреймворк Ruby on Rails, який дозволив у найкоротші терміни реалізувати алгоритм розробленої математичної моделі з огляду на всі сучасні принципи побудови додатків подібного плану.Документ Compensation system precision manufacturing parts gyroscopic instruments(2021) Ivanenko, Ruslan O.; Murakhovskyi, Serhii A.; Іваненко, Р. О.; Мураховський, С. А.Анотація. Стаття присвячена питанням, пов’язаним з геометричною точністю виготовлення деталей циліндричної форми на токарних верстатах з системами CNC. Досліджується можливість отримання високоточних геометричних форм циліндричного вигляду за допомогою комплексної адаптивної системи процесом металообробки. Процес торкання є головним формотворчим фактором, який має безпосередній вплив на якість кінцевого продукту виробництва, а його контроль є важливим фактором підтримки високоякісної технології. Особливу увагу необхідно приділяти стану різального інструменту, тому що він є найбільш ненадійним елементом технологічної обробної системи, і від його стану безпосередньо залежить якість поверхневого шару і розмірна точність оброблювальної деталі. Для токарної обробки доцільно створення системи функціональної діагностики, яка відстежує перебіг процесу. Під час створення системи діагностики необхідно вибрати параметри, які легко виміряти і які несуть всю необхідну інформацію про процес. Як показують дослідження, з усього набору параметрів, що характеризують протікання процесу різання, найбільш зручною є віброакустична емісія. Але важливим елементом є місце установки датчика, оскільки неправильна його установка вносить небажані перешкоди в сигнал і не дозволяє виявити всі складники коливального процесу. Підсумковим етапом є обробка і аналіз отриманого сигналу. Найбільш повне уявлення про протікання процесу можна отримати, розглянувши спектральні характеристики отриманого сигналу. Сучасна обчислювальна техніка має високу продуктивність і дозволяє в режимі реального часу обробити сигнал і отримати всі необхідні нам дані. У результаті проведеного аналізу створено класифікацію приладів реєстрації торкання, яка дозволяє визначити вимоги до принципів побудови систем датчиків, їх необхідні технічні характеристики та аспекти застосування; сучасна система торкання повинна мати велику швидкодію (не менше за 100 мкс) та можливість задовільного розташування на інструменті або поблизу нього; визначено, що найбільш ефективні системи торкання для контролю процесу механообробки повинні мати такі інформаційні виходи до CNC технологічного обладнання: присутність; відстань; торкання; якість торкання; готовність, що підвищує якість прецизійних технологічних процесів механообробки.Документ Математична модель процесу поглиблення свердловин під час буріння гвинтовими вибійними двигунами(2021) Горбійчук, М. І.; Кропивницький, Д. Р.; Gorbiychuk, Mykhail I.; Kropyvnytskyi, Dmytro R.Анотація. У роботі розглядається питання способу подання математичної моделі поглиблення свердловини під час буріння гвинтовими вибійними двигунами. Сформульовано загальний вигляд задачі оптимального керування процесом поглиблення свердловини як багатовимірного об’єкта керування, який направлено перетворює вхідні керуючі впливи та вхідні контрольовані і неконтрольовані збурення на реакцію об’єкта. Визначено, що у разі використання гвинтових вибійних двигунів основними факторами, які зумовлюють ефективність руйнування гірських порід, так як і під час використання роторних двигунів, є осьове навантаження на долото і частота його обертання, що дозволило зробити висновок про подібність структури рівнянь, які описують залежність змінних стану процесу поглиблення свердловини від керувальних дій. Показано, що математичну модель поглиблення свердловини під час буріння ГВД доцільно подати у просторі станів, як і під час буріння роторним способом. Головною відмінністю розглянутих моделей є спосіб визначення оцінки стану опори долота та стану озброєння долота. Під час буріння свердловини ГВД оцінки стану опори долота та стану озброєння долота опосередковано визначають зміною моменту на долоті та зміною тиску промивальної рідини. Тиск бурового розчину використовується не тільки для транспортування вибуреної породи на поверхню, але й є джерелом енергії для ГВД. Показано, що взаємодія гвинтового вибійного інструменту з гірською породою має складний характер, тому отримати вирази залежностей, що входять у праву частину диференціальних рівнянь математичної моделі процесу поглиблення свердловини аналітичним шляхом, на тепер є неможливим. Розглянуто два способи забезпечення постійної потужності бурового насосу під час буріння ГВД: перший спосіб залежить від комплектації бурового насосу, а другий передбачає наявність регульованого частотного електроприводу, що дозволяє підвищити ефективність процесу буріння в середньому на 20%. Як привід бурового насосу було обрано асинхронний двигун з регульованою частотою обертання ротора, для якого було отримано аналітичну залежність, що встановлює взаємозв’язок між кутовою швидкістю асинхронного двигуна і тиском промивальної рідини.Документ Визначення початкових умов алгоритму керування режимом високовольтного імпульсного розряду в екзотермічному середовищі(2021) Вовченко, О. І.; Демиденко, Л. Ю.; Козирєв, С. С.; Vovchenko, Oleksandr I.; Demydenko, Larysa Y.; Kozyrev, Serhii S.Анотація. Метою дослідження є аналіз високовольтного імпульсного розряду в конденсованих екзотермічних середовищах як об’єкта керування й визначення початкових умов алгоритму керування дозованим введенням електричної енергії в канал розряду, що забезпечують ефективність екзотермічного перетворення енергії в режимі вибухового горіння. Методика.Для оцінки ефективності екзотермічного перетворення енергії в каналі розряду розроблено методику експериментального визначення кількості хімічної енергії, яка виділилася в розрядному проміжку за рахунок екзотермічних перетворень, на масу екзотермічної суміші з використанням математичного моделювання процесів у каналі розряду. Результати. Встановлено суттєву залежність ефективності перетворення енергії під час високовольтного імпульсного розряду в конденсованих екзотермічних середовищах від режимів керованого введення електричної енергії в канал розряду. Визначено вплив розподілу повної електричної енергії між послідовними розрядними імпульсами на питому енергетичну ефективність перетворення енергії екзотермічної суміші в каналі розряду, на основі чого визначаються прийнятні співвідношення енергій між послідовними розрядними імпульсами та початкові умови алгоритму керування режимом високовольтного імпульсного розряду в екзотермічному середовищі. Наукова новизна. Запропоновано методику визначення початкових умов алгоритму керування дозованим введенням електричної енергії в канал високовольтного імпульсного розряду в екзотермічних середовищах, що забезпечують максимальну енергетичну ефективність екзотермічних перетворень у разі керованого введення електричної енергії в канал розряду. Практична значимість. Використання результатів досліджень під час синтезу систем керування дозованим введенням енергії в канал розряду дозволить збільшити кількість виділеної сумарної енергії під час високовольтного імпульсного розряду в екзотермічному середовищі без збільшення витрат електроенергії, накопиченої в конденсаторних батареях генераторів імпульсних струмів, що підвищить ефективність технологічного впливу на об’єкти оброблення.Документ Логічний синтез дискретних систем автоматичного керування при використанні програмованих реле низького рівня(2021) Бур’ян, С. О.; Печеник, М. В.; Землянухіна, Г. Ю.; Єпіфанцев, І. С.; Burian, Serhii O.; Pechenik, Mykola V.; Zemlianukhina, Hanna Y.; Yepifantsev, Ivan S.Анотація. Для керування комплексними системами автоматизації, як правило, використовуються інтелектуальні промислові контролери, які мають досить складну структуру і високі вартісні характеристики. Разом із тим для локальних систем керування, які забезпечують виконання певної виробничої задачі або самостійно, або в рамках загального технологічного циклу, досить перспективним є використання програмних реле низького рівня, яким властиві невисока вартість, простота в програмуванні, зручність в експлуатації. Однак недоліком зазначених реле можна відзначити обмежену кількість комірок пам’яті й елементів, які записуються в програмі, що у свою чергу призводить до використання більш дорогих контролерів для локальних систем автоматизації з великою кількістю станів. Мета. Вдосконалення методу синтезу логічних схем на основі графопереходів для використання його під час розроблення дискретних систем керування технологічними процесами з великою кількістю станів за умови технічної реалізації програми на логічних реле низького класу. Методика. Вдосконалення методу синтезу полягає в перетворенні громіздкого графопереходу, який описує переходи між станами дискретної схеми в ланцюг із декількох графопереходів, кожен з яких описує частину станів системи автоматизації або технологічного процесу. Останній сигнал, який переводить поточний графоперехід у вихідний стан, є одночасно першим сигналом наступного графопереходу. Це у свою чергу знімає обмеження застосування в складних системах автоматизації логічних реле низького рівня, оскільки зменшується кількість комірок пам’яті, необхідних для написання програми. Результати. Запропонована модифікація передбачає, що замість одного графопереходу, що описує всі стани системи автоматизації, застосовується ланцюг із невеликих графопереходів, які послідовно переходять з одного на інший. При цьому зменшується кількість кон’юнктивних членів у кожному рівнянні, що дозволяє використовувати отримані рівняння для складання програм для логічних програмованих реле, що мають обмеження за кількістю комірок пам’яті та кількістю елементів, що записуються в програмі. Наукова новизна. Вдосконалено метод синтезу дискретних систем автоматизації на основі графопереходів, який полягає в перетворенні громіздкого графопереходу, що описує переходи між станами дискретної схеми, в ланцюг із декількох графопереходів, кожен з яких описує частину станів системи автоматизації або технологічного процесу. Практична значимість. Вдосконалений метод має елементи уніфікації, і його можна використовувати для синтезу логічних рівнянь, що описують системи автоматичного керування, які працюють за лінійним алгоритмом, тобто схема послідовно переходить з одного стану в інший, що є характерною рисою також і для електромеханічних систем механізмів загальнопромислового призначення циклічного режиму роботи.Документ Аналіз поцесу прямого спалювання біомаси в промислових обертових печах(2021) Лисенко, А. А.; Воробйов, М. В.; Lysenko, Anatoliy A.; Vorobiov, Mykyta V.Анотація. Мета роботи – дослідження процесів прямого спалювання біомаси (лушпиння соняшника, частинок деревини) в промислових обертових печах для заміщення природного газу з метою економії енергоресурсів. Постановка роботи викликана високою вартістю викопного палива, зокрема природного газу, та призводить до необхідності постійного пошуку нових дешевих альтернативних джерел енергії. Методика – використовувався підхід теоретичного аналізу процесів спалювання біомаси з врахуванням технологічних особливостей робо¬ти обертових печей. Результати – у роботі досліджені особливості прямого спалювання біомаси (лушпиння соняшника, частинок деревини) у промислових обертових печах. Виконаний аналіз потенціалу біопалива для заміщення природного газу на території України показав, що використання теоретичного потенціалу виробництва біогазу з біопалива можливо на рівні 0,68 млн. т н.е. Стадії горіння частинки біопалива є типовими при вигоранні твердого палива та при протіканні процесу горіння, послідовно протікають процеси випаровування вологи, виходу (випаровування) летючих горючих речовин та горіння вуглецю і СО. При здійсненні процесу горіння біомаси має забезпечуватися високий ступінь використання енергії через повне вигорання частинок біопалива одночасно з додержанням відповідних екологічних вимог. Наукова новизна: встановлено, що в обертових печах новими альтернативними видами палива для прямого спалювання може бути таке специфічне паливо, як продукти переробки автомобільних шин, м’ясо-кісткове борошно, деревні відходи, осад стічних вод, папір і пластмаси. Практична значимість – проведений аналіз дає можливість стверджувати, що використання біомаси здатне забезпечити необхідні технологічні вимоги роботи обертових печей. Можливою є повна заміна природного газу на альтернативне паливо в промислових установках, що підтверджується відповідним використанням альтернативних палив на передових промислових підприємствах Європи та світу.Документ Technology of cleaning the flow part of gas turbine engines from contamination(2021) Olali, Michael O.; Osaisai, Evans F.; Olali, Nataliya V.; Олалі, М. O.; Осайсай, Е. Ф.; Олалі, Н. В.Анотація. Однією з визначальних факторів при вирішенні задачі підтримки газодинамічної стійкості компресорів газотурбінних двигунів в умовах експлуатації є підтримання технічного стану проточної частини двигунів на заданому рівні при зростанні їх наробітку. Досвід експлуатації вказує, що з усіх експлуатаційних факторів, які вливають на стан проточної частини ГТД, тільки вплив забруднення може бути з більшим чи меншим ефектом усунений за рахунок виконання промивки проточної частини в експлуатації. Вивчення різних способів очищення проточної частини показує, що найбільш важливими питаннями є обґрунтування періодичності промивки та ефективності миючих засобів, розробка способів внесення миючих засобів в проточну частину, зниження трудомісткості та витрат часу на промивку. У даній статті досліджено ефективність спеціальних миючих сумішей для очищення ГТД від забруднень, на основі узагальнення експериментальних даних. Процес мийки розглядається як результат прояву комплексу фізико-хімічних властивостей миючого препарату. Відповідно до теорії Ребіндера миючу спроможність визначено за допомогою двох факторів: поверхнева активність та поверхнева міцність, які залежать від степені дисперсності (колоїдності) миючої речовини у розчині. Досліджено та визначено миючу ефективність 6 спеціальних миючих засобів. Розроблено технологію промивки проточної частини ГТД, яка регламентує спосіб внесення миючої композиції в проточну частину ГТД, режим роботи двигуна при промивці, вибір оптимальної температури розчину та тривалості процесу промивки. Запропоновано метод для очистки проточної частини авіаційних ГТД, який не потребує препарування елементів проточної частини та складного інструментального забезпечення. При розробці технології промивки враховано не тільки технічний аспект (якість промивки), але і економічний. Визначати оптимальну тривалість промивки та її періодичність за ресурс ГТД в експлуатації на прикладі двигуна НК-8-2У. Розроблена схема установки для промивки проточної частини ГТД. Принцип роботи установки полягає в такому. Підігріта до температури 50-80оС кип’ячена вода подається від водозаправника літаків по шлангу до штуцера змішувача. Промивка проточної частини двигуна проводиться з чергуванням подачі миючого розчину та чистої води при роботі двигуна на режимі холодна прокрутка. Видалення забруднень забезпечує відновлення параметрів вентилятора і компресорів внутрішнього контура. Після промивки ступінь стиснення повітря вентилятором зросла на 1,4%, компресора – до 2%.Документ Теоретичні дослідження утворення токсичних компонентів у двопаливній низькоемісійній камері згоряння ГТД під час роботи на газоподібному паливі(2021) Діасамідзе, Б. Т.; Disamidze, Badri T.Анотація. Мета. Метою роботи є дослідження впливу режимів подачі газоподібного палива в канали аксіально-радіальних завихрювачів низькоемісійної камери згоряння газотурбінного двигуна потужністю 25 МВт на температурне поле та екологічні характеристики, що містять в собі: емісію оксиду азоту, оксиду вуглецю під час роботи камери згоряння на режимі номінальної потужності. Методика. Утворення токсичних компонентів досліджувалось за допомогою інструментів обчислювальної гідродинаміки (CFD) для варіанту низькоемісійної газотурбінної двопаливної камери згоряння з 16 жаровими трубами на номінальному режимі за витрати повітря 4,355 кг/с, температурі 770 К, тиску 2,0523 МПа. Розрахунки проводяться за допомогою тривимірного математичного моделювання. Результати. Запропоновано ефективний спосіб організації робочого процесу в двопаливній газотурбінній низькоемісійній камері згоряння. Проведені теоретичні дослідження впливу розподілу палива через відцентрові завихрювачі на екологічні показники. Проведено 4 варіанта розрахунку з різним співвідношенням палива через внутрішній і зовнішній завихрювачі. Здійснено вибір математичної моделі вигоряння газоподібного палива в двопаливній низькоемісійній камері згоряння з урахуваннях утворення основних токсичних компонентів. Тривимірна математична модель вигоряння газоподібного палива в двопаливній низькоемісійній камері згоряння заснована на рівняннях: нерозривності, збереження кількості руху, збереження енергії, перенесення хімічних компонентів суміші, перенесення оксидів азоту. За допомогою тривимірного математичного моделювання отримано графіки залежності об’ємних концентрацій: оксиду азоту NO, монооксиду вуглецю СО, нерівномірності температурного поля від співвідношень витрат газоподібного палива, що подається в канали аксіально-радіальних завихрювачів низькоемісійної камери згоряння ГТД. Наукова новизна. Отримано нові знання щодо організації робочого процесу в двопаливних камерах згоряння ГТД під час роботи на газоподібному паливі. Практична значимість. Ця робота має теоретичний характер, проте отримані результати можуть бути використані в ДП «Науково-виробничий комплекс газотурбобудування» «Зоря» – «Машпроєкт» під час модернізації існуючих двигунів.Документ Статичне дослідження елементів самоблокувального диференціалу підвищеного тертя з метою збільшення його надійності і експлуатаційних характеристик(2021) Островерх, О. О.; Мандрика, В. Р.; Агапов, О. М.; Зінченко, О. І.; Леоненко, О. М.; Ostroverkh, Oleksandr О.; Mandryka, Volodymyr R.; Agapov, Oleg N.; Zinchenko, Olena I.; Leonenko, Oleksandr M.Анотація. диференціал – це механізм трансмісії автомобіля, що розподіляє підведений до нього крутний момент між вихідними валами і забезпечує їх обертання з різними кутовими швидкостями, що необхідно для маневрування автомобіля. Метою роботи є збільшення надійності і експлуатаційних характеристик самоблокувального диференціалу автоматичного Красикова. Методика дослідження. Конструктивне виконання даного диференціала має невеликий ресурс роботи при блокуванні на дорогах звичайного користування. підвищений знос внутрішніх поверхонь замкнутого каналу і тіл обертання – кульок, обумовлений тим, що кульки всередині замкнутого каналу на різних його ділянках котяться неоднаково, а з різними швидкостями. щоб зменшити тертя між кульками із зовнішньою стінкою перехідної гілки в приводному корпусі, в одному з каналів пропонується встановити бронзову втулку, яка зменшить коефіцієнт тертя на чверть. це дозволить зменшити навантаження, що створюється при обертанні напівосьових елементів і руху кульок по замкнутому каналу. також в ролі поліпшення технічних характеристик пропонується змінити сферичну форму гвинтових напівосьових елементів на трапецієподібну. це дозволить зменшити площу контакту кульки з напівосьових елементом і дасть можливість для збільшення міцності. Результати дослідження. У роботі виконано статичний аналіз напівосьових елементів зі сферичною гвинтоподібною поверхнею і трапецієподібною. в ролі матеріалу обрана лита легована сталь. кріплення виконано по внутрішній циліндричній поверхні, з подальшим створенням сітки кінцевих елементів і додатком зовнішнього розподіленого навантаження в 50 Н/кв.м. на епюрі статичної напруги максимальні концентратори виникають при вході і виході в гвинтове зачеплення, і становить 151,47 МРа для сферичної напіввісі, і 181,47 МРа для трапецієподібної. епюра переміщення вказує на максимальне зміщення в 0,021 мм для сферичної напіввісі, і 0,03 мм для трапецієподібної. цей параметр не впливає на збільшення зазору в кульковою ланцюжку, для якої оптимальним значенням є 0,1-0,2 мм. побудовані епюри коефіцієнта запасу міцності вказують на мінімальний запас по міцності для сферичної поверхні 1,59, і трапецієподібної 1,1, що обумовлено меншою площею контакту. Наукова новизна. Впровадження нової трапецієподібної форми напіввісей дозволить збільшити мінімальний коефіцієнт запасу міцності, та тим самим збільшиться термін роботи диференціалу. також варто зазначити, що робочі витки трапецієподібної напіввісі практично не відчувають навантаження, на відміну від рівномірного навантаження для сферичної напіввісі. на епюрах деформації видно ймовірне пошкодження, яке може виникнути в точці входу і виходу в зачепленні, але для сферичної напіввісі можливо ще й зминання всієї робочої поверхні гвинта, на відміну від трапецієподібної. Практична значимість. Проведене дослідження виконано в повному обсязі і описує всі переваги і недоліки запропонованих поліпшень зі збільшення надійності і експлуатаційних характеристик самоблокувального диференціалу автоматичного Красикова.Документ Застосування спеціального моделюючого комплексу для проєктування морських прив’язних систем з гнучкими зв’язками(2021) Трунін, К. С.; Trunin, Kostіantyn S.Анотація. Однією з технічних проблем у проєктуванні МПС з ГЗ є раціональний вибір розрахункових навантажень. Експериментальні (натурні) випробування з дослідження навантажень, які діють на елементи МПС, є переважними, незважаючи на їх складність та трудомісткість. Однак такі експерименти є доволі витратними та потребують великих зусиль з їх організації, підготовки та проведення. Вирішенням такої проблеми може бути створення спеціального моделюючого комплексу (СМК) для проєктування МПС з ГЗ, який базується на математичній моделі (ММ) динаміки ГЗ МПС та МПС з ГЗ. У статті розглянуто проблеми та теоретичні основи створення моделюючого комплексу для проєктування МПС з ГЗ з використанням ММ та комп’ютерної програми (КП) динаміки ГЗ МПС та МПС з ГЗ на прикладі ПБС. Показано можливість їх використання практично для всіх видів МПС з ГЗ, а також моделювання можливих аварійних режимів роботи. СМК дає можливість проводити модельний експеримент не звертаючись до фізичного експерименту. При цьому можливе моделювання різних режимів роботи МПС з ГЗ, яка проєктується, як екстремальних, так і аварійних. Такі режими буває дуже складно створити в природних умовах, іноді це може бути небезпечним для судна-буксирувальника (СБ) МПС, екіпажу та персоналу і в найкращому випадку призведе до матеріальних втрат. Запропонований СМК дає можливість: – здійснювати процес проєктування МПС з ГЗ з необхідними властивостями та параметрами; – досліджувати різноманітні режими їх експлуатації в реальному масштабі часу; – враховувати мінімальний (заданий) радіус вигину ГЗ на барабані лебідки; – враховувати динамічні ударні навантаження в ГЗ; – враховувати сили гідродинамічної природи, які виникають у разі поперечної вібрації ГЗ у потоці води; – враховувати задану плавучість ГЗ; – розробити рекомендації з прогнозування можливих навантажень для проєктування суднових палубних лебідок (СПМ) та довести їх до рівня інженерного додатку.Документ Особливості китайських річкових круїзів і пасажирських суден, що обслуговують ці круїзні лінії(2021) Єгоров, О. Г.; Yehorov, Oleksandr H.Анотація. Мета. Аналіз китайського річкового флоту і круїзів. Методика. Застосовано методи теорії і проектування корабля, аналізу і статистики. Результати. Виділено особливості китайських річкових круїзів, визначено основні круїзні компанії, проаналізовано вимоги до проектування і будівництва річкових круїзних пасажирських суден (РКПС). Наукова новизна. Вперше виконано комплексне дослідження сучасного річкового круїзного пасажирського флоту КНР. Практичне значення. Виконано аналіз пасажирських перевезень водним транспортом в КНР. До 2030 року очікується, що китайський ринок круїзів (морський і річковий) стане найбільшим в світі – 8-10 млн. пасажирів. В 2019 на річці Янцзи працювало 34 РКПС міжнародного рівня пасажиромісткістю 10406 чоловік, а також 18 РКПС стандартного (для місцевих туристів) рівня пасажиромісткістю 4498 чоловік. Зірковість на китайських РКПС призначається відповідно до Національного Стандарту GB/T 15731-2015. Фактично 5* в розумінні Стандарту GB/T 15731-2015 – це не європейські 5*, тому багато провідних круїзних компаній ще на етапі проектування нових суден і створення дизайн-проекту приділяють особливу увагу світовим тенденціям в річкових круїзах люксового сегменту. Річкові круїзні судна в Китаї будуються під наглядом інспекційного органу ZC Управління з безпеки мореплавства відповідно до Керівництва про обов’язкове інспектування суден внутрішнього плавання. При цьому немає необхідності узгоджувати проект і отримувати схвалення CCS (Китайського класифікаційного суспільства). При інспектуванні річкового судна під наглядом ZC призначається район плавання і дозволена ділянка зі швидкими течіями. CCS розроблено Правила для внесення в клас круїзних суден додаткових символів. Поширюються вони тільки на морські круїзні і вантажопасажирські судна, але підхід досить сучасний, який погоджує безпеку, комфортабельність і зірковість круїзів з проектуванням. Підходи до проектування річкових круїзних пасажирських суден у Китаї можуть бути використані у вітчизняній практиці проектування.