2024 № 1 Нові рішення у сучасних технологіях

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/77385

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 13 з 13

Структурно–механічні властивості мусу з фейхоа
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Калугіна, Ірина Михайлівна; Поплавська, Світлана Олександрівна
Досліджуються структурно-механічні властивості десертних мас для наукового обґрунтування технології мусу з дієтичною добавкою фейхоа для закладів ресторанного господарства. У роботі показана доцільність використання нової дієтичної добавки – пюре фейхоа з цукром для підвищення харчової цінності збитих десертів, таких як мус і поліпшення їх технологічних властивостей. Розроблено нову дієтичну добавку – пюре фейхоа з цукром, яка характеризується високим вмістом цінних нутрієнтів, у тому числі йоду (60,1 мкг/100 г), що становить 40 % від рекомендованої добової норми. Вивчено реологічні властивості десертних мас з фейхоа. Встановлено, що досліджувані зразки мусу з фейхоа характеризуються досить високим ступенем структурування, а, отже, і найбільшою в'язкістю в області малої напруги зсуву від 1,8 до 5,4 с -1. При швидкості зсуву від 9 с -1 й вище відбувається руйнування просторового каркасу досліджуваних систем. Визначено, що з додаванням фейхоа у десертні маси дещо збільшується їх ефективна в’язкість та густина, без зниження показників піноутворюючої здатності. На підставі аналізу мікроструктури зразків підтверджено, що введення у мус 20 % добавки фейхоа сприяє підвищенню дисперсності десертної маси, утворенню рівномірно розподілених та однорідних за розмірами (40…60 мкм) повітряних бульбашок, а отже покращенню консистенції готового продукту. Встановлено, що оптимальним вмістом дієтичної добавки – пюре фейхоа з цукром у рецептурі мусу є 20 % до маси готового продукту. Визначені раціональні технологічні параметри приготування мусу з фейхоа на стадії збивання, а саме: тривалість збивання (6)‧60 с, градієнт швидкості зсуву від 3 до 5,4 с -1 за температур 35...40 °С. При цих режимах технологічної обробки та вмісті дієтичної добавки фейхоа отримано мус з найвищим показником піноутворюючої здатності (253 %), найбільш збитої, пишної та дрібнодисперсної структури, а отже, з поліпшеними характеристиками консистенції.
Система контролю технології виробництва крабових паличок з нечіткою логікою
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Григоренко, Ігор Володимирович; Григоренко, Світлана Миколаївна; Андренко, Дмитро Олександрович; Кубрик, Борис Іванович
Запропоновано варіант побудови системи контролю технологічного процесу виготовлення крабових паличок для забезпечення потреб підприємств харчової промисловості, що спеціалізуються на виготовленні продуктів із риби та морепродуктів. Крабові палички є всесвітньо відомим харчовим продуктом, що широко використовують і як окремий продукт, так і у якості компоненту харчових страв. Крабові палички на початку виготовляли із м’яса «білої риби», так званої сурімі. Основним інгредієнтом є перемелений фарш з м’яса білих океанічних риб із північної частини Тихого океану. Для того, щоб отримати смак схожий з оригінальним смаком крабів, в палички додають харчові домішки і додаткові інгредієнти. Необхідність впровадження системи контролю пов’язана із тим, що автоматизація процесу виробництва крабових паличок дає можливість ретельно дотримуватись технології виробництва і підвищити якість кінцевого продукту. Поставлена задача вирішена шляхом розробки інформаційно-вимірювальної системи для підтримки основних технологічних параметрів у встановлених межах допуску. Запропонована система здатна отримувати інформацію від об’єкту контролю завдяки використанню сучасних високоточних датчиків. Додатковою перевагою запропонованої системи є реалізація у ній ситуаційної системи з нечіткою логікою для визначення впливу параметрів технологічного процесу виготовлення крабових паличок на їх якість. Системи з нечіткою логікою набувають все більшого поширення на виробництві разом із застосуванням нейронних мереж у зв’язку з їх практично безмежними можливостями у вирішенні задач контролю та керування процесами і обладнанням. Проведено комп’ютерне моделювання, яке підтвердило, що створення евристичного аналізатору для визначення якості крабових паличок доцільно та необхідно для того, щоб не допустити виробництво неякісної продукції. Впровадження системи дає можливість уникати аварійних ситуацій на технологічному процесі та забезпечувати високу якість продукції. Наведено структурну схему системи, визначено основні її елементи. Здійснено аналіз похибок, який підтвердив необхідну високу точність запропонованого варіанту побудови системи контролю.
Дослідження комутаційних процесів в 24-пульсному випрямлячі з електронним зсувом фаз на IGBT-транзисторах з зворотною блокуючою властивістю
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Войтович, Юрій Сергійович; Стисло, Богдан Олександрович; Чмихова, Оксана Володимирівна; Плахтій, Олександр Андрійович
При використанні в багатопульсних випрямлячах з електронним зсувом фаз одноопераційних напівпровідникових ключів та повністю керованих напівпровідникові ключів зі зворотною блокуючою здатністю-виникає проблема, яка зумовлена різним часом комутації цих типів ключів. Її вирішення можливе при використанні повністю керованих ключів для всіх 6-пульсних випрямлячів. Тим самим можна здійснити уніфікацію модулів перетворювача. Недоліком такого рішення є деяке збільшення вартості напівпровідникових елементів. Схема уніфікованих модулів може бути виконана на будь-яких повністю керованих ключах зі зворотною блокуючою здатністю. Наприклад, симетричних GTO, або IGBT з послідовним діодом. При використанні повністю керованих вентилів в випрямлячах з електронним зсувом фаз, перемикання вентилів відбувається практично миттєво. Оскільки накопичена енергія в кабелях мережі змінитися миттєво не може, це призводить до виходу ключів з ладу. Для захисту ключів, необхідно штучно створити додатковий контур комутації у вхідному ланцюзі випрямляча в момент часу переходу струму з однією фази на іншу. Метою цієї статті є дослідження комутаційних процесів в 24-пульсному випрямлячі з електронним зсувом фаз на IGBT-транзисторах з зворотною блокуючою здатністю і використанням ШІМ для балансування середнього значення випрямленої напруги уніфікованих випрямлячів.
Вдосконалення структури параметричної системи управління активним випрямлячем з фіксованою частотою модуляції для роботи в режимі двонаправленого потоку енергії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Крилов, Денис Сергійович; Холод, Ольга Ігорівна
Об'єктивна необхідність в енергозбереженні та посилення вимог до якості споживаної електроенергії змушує виробників перетворювальної техніки шукати нові схемотехнічні рішення та вдосконалювати алгоритми управління перетворювачами. Повною мірою це стосується і частотного електроприводу малої та середньої потужності. Його базою є структура, виконана на основі автономного інвертора напруги із широтно-імпульсною модуляцією, схема якого передбачає використання діодного некерованого випрямляча як джерела постійної напруги. Вона має суттєві недоліки, які можна повністю усунути активним керованим випрямлячем – джерелом напруги (АВДН), параметрична система управління яким забезпечує заданий рівень напруги у ланці постійного струму і нульове значення реактивної потужності при близькій до синусоїди формі струму на стороні мережі живлення. Але й вона має певні недоліки в режимі зміни напрямку потоку енергії та потребує вдосконалення. Тому розглянуто вдосконалення параметричної системи управління АВДН з фіксованою частотою модуляції для роботи в режимі двонаправленого потоку енергії між мережею живлення і навантаженням та проведено її моделювання. Запропоновано рішення, що забезпечують стійку роботу перетворювача з оновленою системою управління в усіх режимах роботи. Запропоновано оновлений алгоритм фазової корекції кута зміщення першої гармоніки мережного струму відносно напруги джерела живлення та вдосконалено алгоритм його отримання, покращено роботу регулятора вихідної напруги схеми АВДН. Результати моделювання показали, що вдосконалена параметрична система управління АВДН здатна забезпечити роботу силової схеми перетворювача з близьким до синусоїди струмом та нульовою реактивною потужністю на стороні мережі в усьому діапазоні зміни потужності, що споживає чи генерує навантаження, підтримуючи задане значення вихідної напруги в сталому режимі роботи при допустимих відхиленнях в перехідних режимах роботи.
Analysis of finite-difference approximation of code "FLOW" in performing design calculations of parameters in the primary and secondary circuits of VVER reactor plant
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Lys, Stepan; Yurasova, Oksana; Galyanchuk, Igor
In code package “FLOW” energy and coolant hydrodynamics equations, neutron kinetics equations and equations of heat conduction in metalwork and fuel rods are solved together. Processes described by these equations are characterized by different time constants and during calculation different degree of time and space discretization is required. The objective of the work was demonstration of stability of numerical schemes used in “FLOW" program and its modules, assessment of error of numerical solution for nodalization. Initial differential equations in partial derivative of the law of conservation of mass, energy and momentum are reduced to the system of usual differential equations on the basis of spatial approximation with the use of integro-interpolation method. Approximation was performed by integrating the initial differential equations in partial derivatives within the limits of each elemental volume of division by spatial coordinate. The usage of integro-interpolation method provides fulfilment of laws of conservation on computational mesh as a whole and the second order of approximation by spatial coordinate. The usage of integro-interpolation method provides fulfilment of laws of conservation on computational mesh as a whole (conservatism of approximation method) and the second order of approximation by spatial coordinate. Effect of limiting error of integration in “FLOW” code on pressure values at the core outlet and mass discharge from the leak is not practically distinguished. Effect of these errors on the values of coolant flow rates at the core inlet and outlet becomes more noticeable. Still, maximum value of these differences doesn’t exceed 7 % for flow rate at the core inlet. More substantial differences (of the order of 10–15 %) are observed in the course of calculated temperature of fuel rod cladding.
Сервіс створення тестів на основі штучного інтелекту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Попович, Богдан Романович; Заволодько, Ганна Едвардівна
У сучасному освітньому середовищі, що динамічно розвивається, нагальною стає потреба у розробці та впровадженні інноваційних інформаційних систем для створення тестів, які забезпечують високу адаптивність та персоналізацію навчального процесу. Підкреслено значення розвитку таких систем, звертаючи увагу на аналіз і порівняльний огляд вже існуючих платформ, як-от EasyTestMaker, Google Forms та Quizlet. Зроблений огляд дозволяє ідентифікувати ключові переваги та обмеження кожної з платформ, виходячи з їх функціоналу, зручності використання, та можливостей інтеграції з іншими освітніми інструментами. Основним фокусом дослідження є розробка сервісу TestHUB, що використовує потенціал штучного інтелекту для оптимізації процесу генерації тестових питань. Використання штучного інтелекту не лише сприяє автоматизації створення питань, але й забезпечує їх високу якість, адаптивність до потреб учнів, та можливість ефективної персоналізації тестів. Детально розглянуто технічні аспекти інтеграції штучного інтелекту в процес створення тестів, описуючи розроблені алгоритми автоматичного формування питань на основі заданих критеріїв і вимог. Проект TestHUB відкриває нові перспективи для освіти, пропонуючи викладачам та освітнім інституціям інструмент для створення тестів вищої якості з мінімальними часовими витратами. Реалізація такої системи має потенціал значно підвищити рівень освітнього процесу, роблячи навчання більш доступним, ефективним та відповідним до динамічних вимог сучасного освітнього середовища. ефективним, відповідаючи вимогам сучасного динамічного світу. Завдяки TestHUB, освіта стає інноваційною, прогресивною, і надзвичайно адаптивною, відкриваючи широкі можливості для ефективного навчання. Створення якісних тестів з TestHUB - ключ до успіху в сучасній освіті.
Розробка десктопного застосунку для E-mail маркетингу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Марусенко, Олексій Миколайович; Мєтєльов, Володимир Олександрович; Овсяніков, Владислав Валерійович; Риженко, Андрій Сергійович
У контексті інтернет-реклами, прямий маркетинг включає в себе кілька ефективних засобів, якими активно користуються професіонали. До цих засобів відносяться: маркетинг через електронні листи, маркетинг за допомогою мобільних пристроїв, надсилання push-сповіщень та маркетинг через месенджери. E-mail маркетинг служить ключовим засобом безпосередньої взаємодії, пропонуючи метод двостороннього спілкування з метою розвитку відносин із клієнтом або збільшення обсягів продажу. Ця комунікація здійснюється за допомогою відправки електронних листів, що містять інформацію, актуальну та цікаву для клієнта. Розглядається розробка десктопного застосунку для e-mail маркетингу. Особлива увага у роботі приділена автоматизації процесу розсилки, що забезпечує доставку повідомлень до кінцевих отримувачів без затримок і помилок. Проведено аналіз існуючих рішень на ринку, визначено ключові вимоги до функціональності та інтерфейсу додатку. Розроблений застосунок демонструє високу ефективність у роботі з різними групами користувачів, забезпечуючи гнучкість налаштувань, простоту використання та високий рівень безпеки комунікацій. Програма дозволяє користувачу завантажувати файл зі списком електронних адрес і додатковою інформацією (наприклад, ПІБ адресатів). Розроблений застосунок надає можливість персоналізації листів при використані шаблонів листів та обрати сервіс для відправки листів, такий як Google (Gmail) або Microsoft (Outlook). Особлива увага приділена розробці алгоритмів, які дозволяють оптимізувати процес відправлення листів, зокрема, розумне розподілення листів. Процес розробки включає в себе етапи проєктування, написання коду, інтеграції з існуючими поштовими серверами та наступного тестування програми. Програма, розроблена на основі платформи .NET 7 та мови програмування C#, використовує WinForms для створення графічного користувацького інтерфейсу. Цей застосунок для операційної системи Windows, який поєднує в собі сучасні можливості .NET 7 із зручністю та інтуїтивністю графічних інтерфейсів на основі WinForms. Проведено тестування застосунку та аналіз його конкурентоспроможності на ринку програмного забезпечення. Тестування програмного продукту включає як автоматизовані, так і ручні методи, щоб забезпечити його надійність і відповідність вимогам безпеки. Висока надійність доставки повідомлень та адаптивність до різних сценаріїв використання визначають значущість розробленого продукту в сучасному цифровому світі, вносячи вагомий вклад у розвиток технологій цифрової комунікації. Створено ефективний, безпечний та легкий у використанні застосунок, що дозволяє користувачам ефективно управляти e-mail маркетингом, підвищуючи якість комунікації та взаємодії з аудиторією.
Аналіз конструктивного оформлення шахтних печей та дослідження високоякісного продукту, отриманого в ході випалу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Витяганець, Валентин Сергійович; Пітак, Інна Вячеславівна
Проведено аналіз шахтних печей для випалу вапняку. Виявлені недоліки роботи сучасних печей при випаленні вапняку полідисперсного складу. Розглянута конструкція печі з підвищеною ефективністю, яка забезпечує збільшення продуктивності на 20‒25%, утилізацію відходів карбонатної сировини, зниження витрат тепла на 10%. В ході експериментальних досліджень було встановлено кінетичні процеси випалення. Надано дані експлуатації печі з рекомендованими конструктивними змінами. Було розглянуто питання розподілу топкових газів по перетину шахтної печі, характер руху матеріалу і газу, кінетика процесу. Розглянуто питання про використання газоподібного палива в шахтних випальних печах для виробництва вапна високої активності. Проведені дослідження вапняку високої якості, отриманого в процесі випалу в шахтній печі. За результатами cкануючої електронної мікроскопії було доведено, що отриманий в процесі випалу продукт на 100% належить до кальцію оксиду без додаткових домішок чи шкідливих речовин. За результатами поросиметрії було досліджено вапно і визначені аспекти пористої структури матеріалу, таких як діаметр та загальний об’єм пор, площа поверхні, об’ємна й абсолютна щільності. Встановлено, що матеріал містить макропори, та демонструє комбінацію щілинних та циліндричних пор. За допомогою азотної поросиметрії (за методом БЕТ методом математичного опису фізичної адсорбції, заснований на теорії полімолекулярної (багатошарової) адсорбції) була визначена площа поверхні, яка склала 84,0м2/г. Кореляція між діаметром пор і площею поверхні була визначена за допомогою методу DFT (теорія функціоналу густини) і було встановлено наступне: питома площа поверхні матеріалу – 66,5 м2/г; загальний об’єм пор –0,18 см3/г; діаметр пор –4,08 нм. Також було встановлено, що досліджуваний зразок містив різні групи пор в діапазоні від 0,54 нм до 33,24 нм. Групи пор мали бімодальний розподіл у матеріалі, і саме пори меншого діаметру мали форму щілини, а пори більшого діаметра виглядали як циліндричні пори. Циліндричні пори є результатом термохімічних перетворень за участю складових компонентів.
Розробка рецептури грильяжних цукерок на основі насіння олійних культур
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Сова, Наталія Анатоліївна; Коваленко, Наталія Валеріївна
До структури харчової промисловості входить значна кількість галузей, де не останню роль відіграє кондитерська. Переважна кількість вітчизняних споживачів солодощів стверджують, що найулюбленішими серед кондитерських виробів є ті, які у своєму складі мають різноманітні горіхи. Істотним недоліком більшості груп кондитерських виробів є їх низька фізіологічна цінність. Один із шляхів підвищення якості харчових продуктів, у тому числі і кондитерських виробів, - використання нових нетрадиційних видів рослинної сировини. Основою грильяжних цукерок є насіння арахісу. Але, як відомо, насіння арахісу має в своєму складі компоненти, які можуть виступати алергенами, тому його заміна у рецептурах харчових продуктів на іншу біологічно цінну сировину є важливим завданням сучасної кондитерської галузі. Розроблено рецептури грильяжних цукерок на основі насіння олійних культур. Проведено асортиментний аналіз грильяжних цукерок вітчизняного виробництва. У якості основної сировини обрано насіння льону, кунжуту, голозерного гарбуза, а також ядро соняшникового та конопляного насіння. Проведено органолептичний аналіз і дегустаційну оцінку одержаних грильяжних цукерок. Зроблено порівняльний аналіз за складом контрольного та дослідних зразків грильяжних цукерок. Порівняння контрольного зразка грильяжної цукерки, виготовленої з арахісу та грильяжної цукерки з конопляного ядра показало, що вміст протеїну в конопляній цукерці всього на 0,5% менший порівняно з контролем, жиру – менший на 7%, клітковини – на 2,5% більше. Щодо вмісту макроелементів, то у дослідному зразку грильяжної цукерки на основі смаженого конопляного ядра в 3 рази більший вміст магнію (3,07 г/кг), в порівнянні з контролем, а також в 3,5 рази більший вміст фосфору (6,46 г/кг). Вміст кальцію і натрію в обох зразках майже однаковий. Щодо вмісту мікроелементів у конопляній цукерці, відзначимо, що кожен з показників значно перевищував показники контролю, а саме: залізо – у 1,7 рази, цинк – у 2,3 рази, мідь – у 2,2 рази, марганець – у 5,1 разів. Перераховані мікроелементи сприятливо впливають на організм людини. Рекомендовано до впровадження рецептуру грильяжної цукерки на основі конопляного ядра. Розраховано її поживну (г/100 г: білків – 13,2; жирів – 24,67; вуглеводів – 45,98) та енергетичну цінність (450 кКал/100 г). Завдяки функціональним властивостям конопляного ядра готовий кондитерський виріб варто віднести до продуктів оздоровчо-профілактичного призначення.
Передгідролізні зміни водопоглинання яловичих черев під впливом кислотної обробки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Онищенко, В'ячеслав Миколайович; Янчева, Марина Олександрівна; Онищенко, Артем В'ячеславович; Інжиянц, Самвел Тігранович
Показано перспективність розвитку інновацій з прямого використання залишків кишкової сировини, як знов створених склеєних ковбасних оболонок, ємностей та багатофункціональних харчових плівок для іншої продукції, що відповідає принципам Lean production, зокрема ідентифікації та усуненні технологічних та інших втрат протягом життєвого циклу продукції. Розглянуто доцільність використання харчових кислот (молочної, оцтової, лимонної) для передгідролізної обробки кишкових плівок як попередньої підготовки перед дубленням задля ефективнішого забезпечення формування міцності їх когезійного шву. Акцентовано увагу, що ступінь передгідролізних змін може бути підтверджено зростанням водопоглинання кишкових плівок, основною складовою яких є колаген, як результат їх кислотної обробки. Набрякання, здебільшого, експериментально визначають за зміною об’єму або маси білку, або ж за зміною кількості рідини. Встановлено, що обробка водними розчинами молочної, лимонної та оцтової кислот (С% = 1,0–5,0 %) дозволяє збільшити водопоглинання фабрикатів яловичих черев у 1,23–2,45 рази залежно від обраних кислот та їх концентрацій. Інтенсивність прояву змін водопоглинання фабрикатів кишкових плівок пов’язана із концентрацією та рН кислотних розчинів. Ефективне підвищення водопоглинання характерне здебільшого у діапазоні рН 2,05–2,63. Висока активність нарощування значень водопоглинання характерна для перших 4–6 год. Зміни концентрації кислотних розчинів відчутніше впливають на збільшення водопоглинання в інтервалі 1,0–3,0 %. Відмічено, що до визначальних чинників раціонального вибору харчової кислоти, поряд із наведеними, належить економічна складова. На підставі одержаних даних та їх аналізу показано, що зміни водопоглинання фабрикатів яловичих черев під впливом обробки харчовими кислотами пов’язані з передгідролізними перетвореннями у їх колагеново-еластиновій структурі. Це є передумовою обґрунтування параметрів фізико-хімічної дії їх розпущення та доступності з метою реалізації локального дублення як способу досягнення необоротності процесу склеювання-розшарування та збільшення міцності зв’язку між шарами склеєних кишкових плівок багатофункціонального призначення.
Приклад синергії підходів зеленої хімії та зеленої енергетики
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Петров, Сергій Олександрович; Данильченко, Дмитро Олексійович; Куценко, Сергій Анатолійович; Фалалєєва, Тетяна Василівна; Петрова, Юлія Володимирівна; Мінакова, Ксенія Олександрівна
Розглядаються актуальні виклики сучасного світу, пов’язані з кліматичними змінами, забрудненням довкілля, виснаженням природних ресурсів та зростанням енергетичних потреб. У статті пропонуються нові підходи до виробництва, використання та утилізації хімічних продуктів та енергії, які були б сталі, ефективні, безпечні та конкурентоспроможні. Зелена хімія та зелена енергетика виступають як два важливих напрямки, які спрямовані на мінімізацію або усунення використання та утворення небезпечних речовин, використання відновлюваних джерел енергії, підвищення енергоефективності та рекуперації, а також створення продуктів, які були б сумісні з принципами кругової економіки та сталого розвитку. Акцентовано увагу на тому, що зелена хімія та зелена енергетика не можуть бути розглянуті як ізольовані сфери, а повинні бути інтегровані в синергічний спосіб, щоб досягти більшої ефективності та стійкості. Матеріал представлено у трьох змістовних розділах: перший розділ присвячений зеленій хімії, другий розділ – зеленій енергетиці, а третій розділ – розглядає приклад синергії підходів зеленої хімії та зеленої енергетики в промисловості. У роботі досліджено один з варіантів синергії підходів зеленої хімії та зеленої енергетики на прикладі одночасного рішення проблеми засмічення охолоджуючого ставка електростанції водоростями і використанням цих водоростей, як альтернативної, економічно вигідної сировини для виробництва біологічно-активних добавок та барвників. На прикладі запропонованого виробництва, було досліджено основні принципи, напрямки та приклади синергії підходів зеленої хімії та зеленої енергетики в промисловості, а також зроблена оцінка переваг, викликів та перспективи такої синергії. Оцінка переваг та недоліків довела, що синергетичний підхід до зеленої хімії та енергетики є ефективним, тому що він дозволяє досягати більшої економії ресурсів, зменшення викидів та відходів, покращення якості продуктів та збільшення конкурентоспроможності. Такий підхід також сприяє створенню інноваційних рішень, які враховують потреби сталого розвитку та кругової економіки. У результаті досліджень було виявлено, що інтеграція підходів зеленої хімії та зеленої енергетики в промисловість вимагає додаткових наукових досліджень та розвитку для вирішення ряду проблем та викликів. Тому в роботі акцентується увага на необхідності до активізації наукової, освітньої, державної та громадської діяльності, спрямованої на підтримку та розвиток синергії підходів зеленої хімії та зеленої енергетики в промисловості, як одного з ключових факторів сталого розвитку України.
Розрахунок трифзаних миттєвих лінійних струмів при несиметричних напругах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Дем'яненко, Роман Ігорович
Розглянуто проблему оптимізації роботи трифазних електричних систем з ізольованою нейтраллю, яка застосовується у метрополітенах та інших критично важливих інфраструктурних об'єктах. Проаналізовано різні аспекти несиметричних навантажень, які можуть спричинити серйозні порушення в роботі всієї електромережі, включаючи зниження її стабільності та надійності. Підтверджено, що традиційні методи аналізу часто не враховують реальні умови експлуатації, що призводить до помилок у проектуванні та експлуатації систем, акцентовано увагу на необхідності розробки нових, більш точних методів аналізу. Розглянуто підходи до моделювання несиметричних режимів у мережах з ізольованою нейтраллю та показано, як зміни у фазних струмах впливають на стабільність системи. Виявлено, що використання спеціалізованих датчиків для моніторингу струмів може значно підвищити час реагування системи на нештатні ситуації, зокрема, під час просадки напруги у мережі. Особливість запропонованого методу розрахунку полягає у його здатності ідентифікувати миттєві зміни лінійних струмів дуже швидко, які відіграють ключову роль у діагностиці стану системи та виявленні потенційних збоїв у її роботі. Розглядаючи систему рівнянь струмів у вузлах, було зафіксовано значну нестабільність напруги в електричній мережі метрополітену під час несиметричному провалу напруги, що вказує на необхідність подальшого дослідження та усунення проблем для забезпечення надійності та безпеки служби метро. Результати дослідження демонструють ефективність запропонованого методу для аналізу і оптимізації роботи трифазних систем з ізольованою нейтраллю, зокрема, за допомогою визначення і коригування критичних параметрів роботи тягових підстанцій метрополітену. Запропоновані методики сприятимуть покращенню продуктивності, енергетичної ефективності та надійності електричних систем, особливо в промисловості та на масштабних інфраструктурних об'єктах, забезпечуючи стабільніше та безпечніше постачання електроенергії.
Шляхи зниження енерговитрат в процесі випаровування розчинів у випарних апаратах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Нечипоренко, Дмитро Ігорович; Новожилова, Тетяна Борисівна; Сакун, Антоніна Олегівна; Пономаренко, Євгенія Дмитрівна
Сьогодні, у зв’язку з різким подорожчанням енергоносіїв, у всьому світі надзвичайно гостро стоять питання зниження енерговитрат та обмеження шкідливих викидів у навколишнє середовище практично у всіх галузях промисловості. Тому в статті розглянуто питання енергозбереження під час процесу випарювання різноманітних розчинів у багатокорпусних випарних установках на підприємствах хімічної та харчової промисловості. В даний час на будь якому підприємстві багатокорпусні випарні установки, що застосовуються для випарювання розчинів, є споживачами дуже великої кількості тепла і вимагають значних капітальних витрат. Відомо, що принцип багатоступеневого випарювання дає значний економічний ефект порівняно з одноступінчастим. Тому найбільш важливими завданнями зниження енерговитрат в процесі випарювання є: по-перше – зменшення витрати гріючої пари на одиницю випареної води, що досягається за рахунок паралельної подачі живильного розчину по корпусах багатокорпусної випарної установки і підігріву вихідного розчину до температури, близької до температури кипіння вторинними теплоносіями – конденсатом та екстрапаром першого корпусу випарного апарату; по-друге – удосконалення конструкції поверхні нагріву камери, що гріє та руху розчину і гріючого теплоносія. За допомогою розробленого програмного комплексу для автоматичного виконання теплотехнічних розрахунків багатокорпусних випарних станцій було проведено дослідження впливу температури пари, що гріє, на розміри поверхні теплообміну за інших рівних умов для чотирикорпусної та п'ятикорпусної випарних установок, а також досліджено процес кипіння розчину в широко щілинних каналах камери, що гріє, випарного апарату при різних режимах його роботи. Наведено розроблену конструкцію розчинної та парової пластин гріючої камери випарного апарату, яка дозволяє оптимизувати рух рідинної та парорідинної фази розчину в процесі нагріву. Отримані результати дозволяють видати рекомендації щодо найефективніших режимів роботи багатокорпусних випарних установок, а також встановити шляхи інтенсифікації їх роботи.