Вісник № 02. Нові рішення в сучасних технологіях

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/47553

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 20

Метод експрес-вимірювання стану складних систем за допомогою параметричного показника
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Становська, Іраіда Іванівна; Становський, Олександр Леонідович; Прокопович, Ігор Валентинович; Науменко, Євгенія Олександрівна
Кожне антикризове втручання в життєвий цикл складної системи фактично руйнує його початковий план, – останній все більше відрізняється від реальності, а якщо таких втручань багато, то від первісного плану може взагалі нічого не залишитися! Моделі, які використовувалися при первинному плануванні життєвого циклу складної системи стають неадекватними, що миттєво та негативно відбивається на точності та ефективності антикризових параметричних рішень. Команда проекту після кожного значного параметричного втручання повинна швидко розпочати створення нового плану, для чого її необхідно забезпечити новою методологією антикризового управління проектами на основі параметричного експрес-аналізу організаційно-технічних систем для оцінювання поточного стану проекту. Для антикризового управління будь-яким об’єктом за зворотним зв’язком необхідно мати можливість відносно швидко вимірювати параметри стану цього об’єкту як реакції на управлінське втручання. Тому метою наукового дослідження, в якому складним об’єктом був проектний менеджмент, стало створення методу експрес-вимірювання стану проекту за допомогою вперше запропонованого параметричного показника. Побудовано систему управління антикризовою діяльністю складних технічних систем на основі зворотного зв’язку по відхиленню поточного плину проекту від планового. Запропоновано новий комплексний параметр, який однозначно та репрезентативно відбиває відхилення параметрів поточного плину проекту від планового. Показник представляє собою безрозмірну частку, де в чисельнику – сума приведених вартостей втрачених параметрів, в знаменнику – сума приведених вартостей параметрів взагалі. Це дозволило використовувати цей показник в якості критерію необхідності початку процесу протидії відповідним кризам. Визначені методи їхнього експрес-вимірювання та розрахунку. На підставі проведених досліджень розроблено схему підсистеми комп’ютерної підтримки прийняття проектних рішень з планування і виконання антикризового управління.
Вплив термічної обробки на характеристики січених м'ясо-рослинних напівфабрикатів з використанням ферментації
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Шведюк, Дмитро Анатолійович; Пасічний, Василь Миколайович
У статті досліджується вплив ферментативної обробки за допомогою протеази мікробіологічного походження, продукованої Aspergillus niger на функціонально-технологічні та фізико-хімічні характеристики котлет, рецептура яких включає різні види м'ясної та рослинної сировини. Мікробні протеази грають важливу роль у фізіологічних процесах, мають широку біохімічну мінливість, а також спектр призначень в аналітичному і промисловому застосуванні й можливості масового виробництва, включаючи простоту генетичних маніпуляцій для створення нових ферментів. В якості м'ясної сировини для порівняння обрано два види сировини – м'ясо курчат бройлерів (суміш фаршу зі стегна та гомілки 1,5:1) та свинину нежирну. В якості рослинної сировини обрано нут та сочевицю. Серед досліджуваних показників обрано загальний вміст вологи, вологозв'язуючу здатність (ВЗЗ), рН водної витяжки продукту та пластичність фаршу. Усі вимірювання проведено на трьох етапах – до ферментації продукту, після ферментації до термічної обробки, та після завершення термічної обробки. В результаті доведено ефективність використання протеази Aspergillus niger для впливу на функціональні характеристики м'ясо-рослинних напівфабрикатів. Жодна з отриманих партій м'ясної сировини не була заморожена. Після подрібнення на вовчку з діаметром решітки 6 мм, в охолоджену сировину вносили фермент (протеазу, продуковану Aspergillus niger) у вигляді розчину згідно оптимального рівня для кожної групи зразків. Опираючись на проведені дослідження, встановлено тривалість ферментації – 2 доби. Процес проводився за температури 4-6°С. Також у зразки вносили кухонну сіль у співвідношенні 2,5% до маси м'ясної сировини. Паралельно для кожної групи зразків було заплановано контрольний зразок, в який вносили лише кухонну сіль. Після закінчення процесу ферментації, з фаршу дослідних зразків було сформовано котлетні вироби товщиною 150-200 мм та масою 45-50 г. Отримані вироби, після пакування в плівку, піддавали термічній обробці шляхом варіння у воді за температури 75 °С протягом 30 хв. Після цього їх охолоджували за кімнатної (18-20 °С) температури протягом 1 год, було відібрано проби для вимірювання основних функціонально технологічних характеристик.
Зміни функціональних властивостей фруктової та ягідної сировини протягом кріогенного зберігання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Сердюк, Марина Єгорівна; Григоренко, Олена Віталіївна; Сухаренко, Олена Іванівна; Коляденко, Вікторія Вікторівна
Дослідження присвячені вивченню зміни функціональних властивостей фруктової та ягідної сировини протягом кріогенного зберігання. Мета роботи полягала у досліджені змін основних показників хімічного складу свіжої та замороженої фруктової та ягідної сировини, і обґрунтуванні можливості подальшого сумісного її використання у замороженому напівфабрикаті. У якості предмета дослідження обрані ягоди журавлини та плоди апельсину. Під час експерименту перевіряли якість свіжих ягід і фруктів, далі їх сортували за ступенем стиглості, калібрували, мили, видаляли залишкову вологу після миття. Потім сировину подрібнювали до стану пюре, пакували у пластикові креманки з кришками по 35±2 г. Заморожували у морозильній камері за температури -30 °С. Заморожування вважалося завершеним після досягнення у геометричному центрі дослідного зразка температури -18 °С. Подальше зберігання виконували у морозильній шафі за температури -18 °С протягом 6 місяців. В свіжій та замороженій сировині були визначені вміст цукрів – фериціанідним методом, кислот – титрометричним методом, аскорбінової кислоти – йодометричним методом, фенольних речовин – за реактивом Фоліна-Деніса. Встановлено, що після заморожування та кріогенного зберігання втрати аскорбінової кислоти у ягодах журавлини були у 5 разів, а цукрів у 9 разів вищими ніж у плодів апельсину. Натомість, ягоди журавлини характеризувалися у 8 разів меншими втратами фенольних речовин. Визначено, що протягом низькотемпературного зберігання фруктової та ягідної сировини відбувалося наростання її титрованої кислотності: у ягід журавлини – на 25,8 %, у плодів апельсину – на 1,3 %. Низьке значення цукрово-кислотного індексу, який визначає смакові властивості готового продукту, свідчить про неможливість використання пюре з ягід журавлини у чистому вигляді. Отже, поєднання обраних компонентів у замороженій суміші буде обґрунтованим та доцільним, з погляду на різну швидкість руйнування аскорбінової кислоти та цукрів. Істотні втрати цих компонентів ягодами журавлини будуть компенсовані кращою їх збереженістю у плодах апельсину. Поєднання обраних компонентів у замороженій суміші сприятиме покращенню її органолептичних показників та збереженню функціональних властивостей.
Mathematical model of server requests intensity description
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Pustovoitov, Pavlo; Kostyk, Kateryna; Kompaniiets, Volodimir; Voronets, Vitalii; Haidar, Hasan
The paper is devoted to the mathematical model development of non-stationary flow of requests from clients to the database in order to modulate the quality of service. The mathematical model of the queries number fluctuations to the database has the form of a regression equation and allows more accurate modeling of the connections pool size in the servlet. Connection pool is a pattern that helps to reduce responding time for queries to databases. To another hand the extra used memory wasting server resources. The task of calculating the optimal connection pool size could be solved by verity of mathematical apparatuses that demand information about intensity of stationary incoming queries flow. It is known, that real incoming queries flow is non-stationary. In the paper was suggested mathematical model of flow intensity fluctuations with daily and hourly harmonic vibrations. Statistics analyses of model adequacy was made, homogeneity of variances is checked, the significance of the coefficients of the regression equation was estimated. The obtained mathematical model describes fluctuations in the intensity of clients' requests to the servlet during the week. The mathematical model can be used to predict the load on the server or to build a simulation model of the query service system. The adequacy of the model is checked, the homogeneity of variances is checked, the significance of the coefficients of the regression equation is estimated, the adequacy of the regression equation is checked, the analysis of the autocorrelation of the residues is carried out. The results obtained in the article give further development for modeling process technologies in the field of information systems and can be used to calculate the load on the server with a non-stationary flow of requests from clients to the database.
Гарбузові цукати – ласощі з фунціональними властивостями
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Прісс, Олеся Петрівна; Сердюк, Марина Єгорівна; Жукова, Валентина Федорівна; Сухаренко, Олена Іванівна; Коляденко, Вікторія Вікторівна
Гарбузові овочі володіють різноманітними функціональними властивостями. Однак, глибока переробка зазвичай супроводжується втратою вітамінів та деградацією цінних фітонутрієнтів. Гарбузові цукати передбачають мінімальну переробку сировини і є корисною альтернативою цукеркам та іншим кондитерським виробам. Мета роботи полягала в удосконаленні технології виробництва гарбузових цукатів зі збалансованими смакоароматичними характеристиками та високим вмістом каротиноїдів. Для виготовлення цукатів використовували гарбуз двох видів ісортів: «Мускат Де Прованс» (Cucurbita moschata Duch) і «Ждана» (Cucurbita maxima Duch). Цукати виготовляли за традиційною та збагаченою смакоароматичними компонентами рецептурою. Для корекції смакоароматичних показників,використовували апельсини та корицю, котрі крім ароматичних властивостей вирізняються цінним хімічним складом. Технологічна схема передбачала наступні операції: підготовка і подрібнення гарбуза на шматочки; пересипання цукром з одночасним додаванням компонентів за збагаченою рецептурою; витримування 8…10 год до виділення соку; відділення отриманого сиропу; нагрівання сиропу (t=102±1°С); заливання гарячим сиропом шматочків гарбуза; охолодження (t=35±5°С); відділення сиропу; повторне нагрівання і заливання гарячим сиропом шматочків гарбуза; охолодження івідділення сиропу; підсушування цукатів (t=45±5°С); пересипання цукровою пудрою. В процесі досліджень, зазагальноприйнятими методиками, визначали загальний вміст сухих речовин, вміст сухих розчинних речовин, пектинових речовин, вміст цукрів, титровану кислотність, каротиноїдів та аскорбінової кислоти. Гарбуз сорту Мускат де Прованс суттєво програє сорту Ждана за кількістю сухих та сухих розчинних речовин, проте вирізняється високим вмістом каротиноїдів, що матиме важливе значення для отримання продукції функціонального призначення. Встановлено, щозастосована технологія виготовлення гарбузових цукатів дозволяє отримати продукт високої якості зі збалансованими смакоароматичними характеристиками з високою кількістю каротиноїдів та аскорбінової кислоти. Вміст сухих речовин уготових цукатах становить 80,02…83,96%. Отримана продукція, залежно від сорту гарбуза та рецептури, містить від 8,05 до 16,55 мг/100 г каротиноїдів та 10,47…14,86 мг/100 г аскорбінової кислоти.
Забезпечення енергозбереження при використанні установок на біопаливі
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Пантєлєєва, Ірина Вікторівна; Шматько, Наталія Михайлівна; Глушко, Альона Валеріївна
У всьому світі та в Україні, зокрема, все гостріше постає питання нестачі енергоресурсів, їх дорожнечі, а також забруднення навколишнього середовища шкідливими відходами виробництва електроенергії на теплових електростанціях. Екологи серйозно хвилюються за стан нашої планети при подальшому використанні традиційних джерел енергії. У ситуації, що склалася, на перше місце виходить спосіб отримання енергії за допомогою нетрадиційних і поновлюваних джерел, до яких відноситься і біопаливо. Загальна кількість біологічної сировини в світі значно перевищує запаси класичного органічного палива. Тому стратегія розвитку енергокомплексів багатьох країн світу пов'язана з використанням відновлюваних джерел енергії. Сировиною для виробництва біопалива може бути будь-який вид біологічного матеріалу. У статті проаналізовано можливі види біомаси, приведена класифікація цих видів з точки зору отримання біопалива. Сьогодні обсяг енергії споживаної біомаси складає близько 50 ЕДж в світі і становить близько 10-15% світового споживання первинної енергії. Для використання біоенергетичного потенціалу в довгостроковій перспективі зусилля повинні бути спрямовані на підвищення рівня виходу біомаси та модернізацію сільського господарства, пряме збільшення глобального виробництва продуктів харчування, а значить, і ресурсів для біомаси. Існує багато шляхів перетворення вихідної біомаси в кінцевий продукт у вигляді енергії. Кілька технологій були розроблені та адаптовані, виходячи з різної фізичної природи і хімічного складу вихідної сировини і виду енергії (тепло, енергетика, паливо для транспорту). У статті також розглянуто можливі способи виробництва біопалива і деякі установки для отримання теплової та електричної енергій. Для більш ефективного використання енергії з біомаси сучасні великомасштабні теплові рішення часто поєднуються з виробництвом тепла та електроенергії - когенерації. З цієї позиції розглянуті парогазові установки, в яких встановлюються котли з топками з киплячим шаром. Дуже актуально використання газотурбінних установок на біопаливі, які можуть використовуватися для виробництва електроенергії в години пік в енергосистемі, а також як самостійне автономний джерело енергії для окремих споживачів.
Вплив морфології поверхні композиційних електролітичних покривів Сo-W-ZrO2 на функціональні властивості сплавів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Ведь, Марина Віталіївна; Сахненко, Микола Дмитрович; Зубанова, Світлана Іванівна
Доведено можливість електросинтезу і керування складом та морфологією поверхні композиційних електролітичних покривів (КЕП) кобальту з тугоплавкими металами варіюванням густини імпульсного струму. Композити на основі кобальту, осаджені на підкладку з міді з білігандних цитратно-пірофосфатних електролітів при густині імпульсного струму 4 А/дм2, відрізняються розгалуженою поверхнею і більш рівномірним розподілом компонентів по поверхні, підвищеним вмістом вольфраму, який майже у 5 разів більш ніж у покривах, осаджених при 10 А/дм2, та зниженням відсотку кисню удвічі (до 5,5 %). Це пояснюється гальмуванням реакції виділення газоподібного водню та участю ад-атомів водню у хімічному відновленні проміжних оксидів вольфраму до металу під час переривання поляризації. Покриви, осаджені із застосуванням імпульсного струму, можна вважати композитами складу Co-W-ZrO2, в яких оксидна фаза утворюється безпосередньо в електродному процесі як інтермедіат неповного відновлення вольфраматів. Топографія плівок відрізняється наявністю зерен еліптичної і сферичної форми з розмірами кристалітів 80 – 180 нм. На основній поверхні зустрічаються виступи (крупні зерна) діаметром 1 – 3 мкм. Фрактальна розмірність поверхні становить 2,77, що свідчить про 3D механізм росту кристалів при формуванні покриву. За параметрами шорсткості поверхні Ra і Rq покриви відносяться до 9 класу шорсткості. Завдяки кількісному складу, морфології й фрактальності поверхні мікротвердість і корозійна стійкість систем Co-W-ZrO2, одержаних за густини струму 4 А/дм2 на 20 % перевищують параметри покривів, одержаних при 10 А/дм2, і у 3 рази перевищує відповідні характеристики підкладки. Показано, що вольфрамвмісним КЕП притаманні каталітична активність у реакції окиснення етанолу і корозійна стійкість у середовищах різної кислотності.
Дослідження фізико-хімічних показників води, обробленої безреагентним електрохімічним методом
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Маринін, Андрій Іванович; Большак, Юрій Васильович; Святненко, Роман Сергійович; Штепа, Денис Володимирович
Тенденція збереження антропогенного навантаження на довкілля та гідросферу зокрема, ставить перед наукою гігієни харчування та технологій водообробки нові виклики та завдання з подолання зростаючих проблем питного водозабезпечення та технологій водообробки для харчового виробництва, де доброякісна вода повсюдно є критично важливим обов’язковим та особливим сировинним компонентом харчових продуктів. До традиційних вимог забезпечення безпеки та фізіологічної повноцінності води в умовах, коли існуючі технології водообробки практично вичерпали свої можливості вдосконалення і підвищення ефективності, додалися нові фактори, пов’язані зі створенням принципово нових можливостей зміни фізико-хімічних та медико-біологічних властивостей води без жодної зміни хімічного складу шляхом впливу ряду фізичних безреагентних чинників на воду і набуття нею зміни її структурно-енергетичного стану – нового та інтенсивно досліджуваного явища природи. Базовим ефектом в цьому напрямку є електроліз води в діафрагмовому електролізері з розділенням продуктів електрохімічних реакцій в катодній (католіт) та анодній (аноліт) зонах. Вода в процесі електрохімічної обробки набуває аномальних фізико-хімічних та біологічних властивостей, підвищується хімічна та біохімічна активність, за що вона одержала назву нового класу речовин – електрохімічної активованої води (ЕХАВ). Нині така активована вода знайшла практичне застосування в гігієнічній медицині, у вирішенні підвищення біологічної цінності питної води та створенні води з оздоровчими властивостями. Вивчення закономірностей електрохімічної активації води при цьому досі не втрачають своєї актуальності і наукової та практичної цінності, особливо в харчовій промисловості.
Статистичне моделювання просування блискавки в напрямку наземних об’єктів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Литвиненко, Світлана Анатоліївна
Запропоновано огляд методів фізичного та математичного моделювання процесу просування лідера блискавки з метою порівняння ефективності їхнього застосування при обранні засобу блискавкозахисту наземного об’єкта: дослідження фізичних процесів з використанням тригерної блискавки, запущеної ракетою, моделювання з використанням електро-геометричних методів та фрактальних моделей, та ін. Докладно розглянуте статистичне моделювання, яке описує процес просування лідера блискавки на останній фазі в напрямку наземного об’єкта, з урахуванням стохастичного характеру просування лідера на попередньому етапі. За використання статистичного моделювання є можливим обчислення часу просування низхідного лідера блискавки з висоти, на якій відбувається орієнтування на об’єкт, з урахуванням можливості виникнення від об’єкту зустрічного лідера протилежної полярності. Обчислений масив часу просування каналу лідера від кожної точки грозової хмари використаний при обчисленні ймовірності прикріплення низхідного лідера до наземного об’єкта за використання критерію «найбільший час-найменша ймовірність». Моделювання виконується з використанням систематизованих експериментальних даних, отриманих при численних дослідженнях тих електрофізичних процесів, які визначають напрямок просування лідерного каналу блискавки та визначають момент та місце в просторі початку орієнтування лідера на об’єкт: розподіл напруженості електричного поля навколо верхівки лідера та у повітряному проміжку, струм зворотного удару, рівень потенціалу верхівки каналу лідера, зміна швидкості просування лідерного каналу та ін. Використання інформації про статистичний розподіл величин струмів та потенціалів дозволило обчислити ймовірність ураження кожної ділянки об’єкту, враховуючи також і бічні удари. Розрахунки показали можливість використання запропонованої методики для оцінки ефективності системи блискавкозахисту при проектуванні через порівняння ймовірності ураження наземного об’єкта та середньорічної кількості прогнозованих ударів для різних систем блискавкозахисту.
Вентильно-індукторний двигун з покращеними тяговими характеристиками
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Лук’янов, Микола Олексійович
Вентильно-індукторний двигун завдяки своїм перевагам може використовуватися у транспортних засобах низької та середньої потужності. Проте, через значні пульсацій обертового моменту, складність електричного драйвера й недостатню питому потужність він не є розповсюдженим. У даній статті розглядається структура і характеристики вентильно-індукторного двигуна з С-подібними полюсами і електричний драйвер для його контролю для мінімізації недоліків двигуна. В результаті аналізу, запропоновано критерій ефективності, який базується на порівнянні прискорюючої і гальмівної сили, що створюється полюсом статора. Для забезпечення ефективної роботи двигуна гальмівна сила повинна бути мінімальною, а її вплив компенсовано певною формою струму, за рахунок чого сумарна сила і момент залишаються постійними в кожен момент часу. За рахунок вибору оптимального відношення між полюсами статора й ротора забезпечується мінімальне значення гальмівної сили, а вибір оптимальної кількості полюсів дозволяє досягти максимальної сили. За рахунок високочастотного методу формування струму обмотки статора із запропонованою формою, вплив гальмівної сили і, відповідно, пульсації обертового моменту мінімізовано. При цьому, для підвищення ефективності роботи двигуна запропоновано двохсекційну структуру полюсів із використанням додаткових обмоток для модуляції амплітуди струму, що додатково дозволяє розподілити потужність між секціями. Формування струму керування обмотками здійснюється розповсюдженим резонансним перетворювачем з м’яким перемиканням ключів. Модульна структура електричного драйвера дозволяє використовувати лише чотири резонансні перетворювачі для всього драйвера при одночасній роботі одного полюса статора. У результаті було виявлено, що оптимальною структурою двигуна є n+1/n, так як розміщення полюсів у корпусі ротора дає можливість досягти максимальної сили. Розрахунок вентильно-індукторного двигуна для даної структури й n=7 показав зменшення об’єму двигуна в 2,75 разів і підвищення потужності в 6 разів у порівнянні з популярним тяговим асинхронним двигуном. Моделювання електричного драйвера в середовищі Matlab Simulink показало, що пульсації обертового моменту при даному методі формування струму обмотки статора складають близько 3,25% і можуть варіюватись в залежності від кількості періодів модулюючого сигналу.