2020

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/44964

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 531

Совершенствование рабочего процесса гидроагрегатов
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Потетенко, Олег Васильевич; Черкашенко, Михаил Владимирович; Яковлева, Людмила Константиновна; Дорошенко, Александр Владиславович; Черпаков, Никита Игоревич
В статье представлены преимущества и единственные эффективные возможности использования для работы на пиковых нагрузках суточного регулирования предохраняя единую электроэнергетическую систему страны «от развала частоты» гидроагрегатов обладающих уникальными маневренными эксплуатационными свойствами и высокой надежностью эксплуатации. Рассмотрены основные задачи и этапы выполнения системы регулирования, обеспечивающей расширение надежной и высокоэффективной работы гидроагрегатов, оборудованных новыми типами гидротурбин с двухступенчатыми лопастными системами и подводящими органами в виде расположенных по кольцу перед рабочим колесом гидротурбинными специально спроектированными конфузорными сопловыми аппаратами новые конструктивные разработки, представляющие мировые достижения в области гидротурбостроения позволяют применять лопастные гидротурбины на напоры до 800–1000 м. с уникально высокими энергокавитационными и эксплуатационными показателям, а прямоточные на напоры вплоть до 230–300 м. Новые типы разработанных гидротурбин, защищенные более 20 патентами Украины, потребовали нового подхода к разработкам систем регулирования рабочим процессом подробно и поэтапно изложенных в настоящей работе. В работе рассмотрены новые подходы к управлению системами регулирования гидроагрегатов с рабочими колесами, оборудованными двухступенчатыми лопастными системами. Первый программный комплекс обеспечивает надежную частоту вращения гидроагрегата при резком изменении нагрузки в электрической сети. Параллельно с этим, с некоторым незначительным отставанием подключается второй программный комплекс, который на основе комбинаторной зависимости обеспечивает минимальные потери энергии и более надежные эксплуатационные показатели при значительном расширении зоны эксплуатации по расходам и напорам, более высокую, в 1,5–2 раза пропускную способность гидроагрегата. Все это впервые в мировой практике гидротурбостроения позволило создать надежные гидроагрегаты с высокими энергокавитационными показателями на напоры до 800–1000 м.
Моделювання та аналіз параметрів енергоефективності котлів середнього тиску при використанні суміші природного та доменного газів з урахуванням присосів повітря
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Бежан, Володимир Андрійович; Житаренко, Володимир Михайлович
Об’єктом даного дослідження є теплові та енергетичні характеристики котлів середнього тиску ТЕЦ-1, чотири котли ЦКТИ75/39Ф-2-4 та два котли ТП-150-2. Всі котли працюють на загальний паровий колектор 32 атм, 420 °С. Паливо – суміш доменного і природного газів в співвідношенні 0,7–0,9 об’ємних часток. Характеристики доменного газу непостійні: істотно змінюється елементарний склад, вологість і запиленість доменного газу. Було розроблено алгоритм комплексного розрахунку характеристик котла та математична модель для оптимального розподілу навантажень. Були розраховані теоретичні обсяги продуктів згоряння, визначено ККД котла та витрати палива, розраховано основні елементи (топкова камера, фестони, пароперегрівач), спільний розрахунок хвостових поверхонь нагріву (водяний економайзер і підігрівач повітря) з уточненням температури відхідних газів та визначено нев’язку теплового балансу котлоагрегату. Було розраховано вплив надлишків повітря у вихідних газах від навантаження.
Логіка побудови інтерфейсів у програмному забезпеченні
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Литвиненко, Леонід Олександрович; Скляренко, Олена Вікторівна; Колодінська, Яніна Олексіївна
Через постійне зростання інформації у світі з’являються нові виклики не лише в задачах обробки і зберігання великих масивів даних, а й у подачі результатів обробки та аналізу кінцевому користувачу програмних додатків. Основною задачею статті є оглядовий аналіз певних підходів до подачі інформації у вигляді, в якому її сприйняття відбувається швидше шляхом застосування принципів оптимальної візуальної подачі інформації і оптимальної взаємодії з користувачем. У статті розглядаються поняття візуального представлення і візуальної взаємодії та відмінності між ними. Аналізуються основні складові для побудови візуального представлення програмних додатків, в тому числі шрифти та такі їхні характеристики як розбірливість та читабельність. Також розглянуті різні властивості кольорів, наведено класифікацію за усередненим сприйняттям різного забарвлення в навколишньому середовищі та вплив білого простору на читабельність. З точки зору побудови оптимальної візуальної взаємодії можна завжди використати інструментарій A/B тестів, проте, на думку авторів, значно ефективніше проводити тести відносно незначних змін, застосовуючи певні принципи побудови візуальної взаємодії. Серед таких принципів в статті проаналізовані наступні закони: закон Якоба, який вказує на необхідність використання вже сталих і звичних компонентів чи сценаріїв візуальної взаємодії без їх суттєвої зміни, застосовуючи досвід користувача в інших програмних продуктах; закон Хіка, який регулює кількість одночасних опцій, доступних для користувача на одному екрані; закон Гештальта про спільні межі, який регулює способи групування елементів шляхом відмежування області від оточуючих елементів певною межею; закон Гештальта про близькість об’єктів, які знаходяться поруч і сприймаються мозком людини як групи; закон Фітса про важливість легкодоступності основних елементів та необхідності їх розміщення в безпосередній близькості до користувача. Наведено практичні приклади використання вказаних законів.
Розрахунково-експериментальний аналіз контактної взаємодії елементів технологічних систем
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Ганна Володимирівна; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Мосніцька, Дар’я Валеріївна; Волошина, Ірина Олександрівна; Третяк, Владислав Володимирович
У роботі на прикладі деталей розділових штампів здійснено розрахунково-експериментальний аналіз контактної взаємодії елементів технологічних систем. З цією метою побудовані параметричні моделі системи контактуючих тіл. Паралельно здійснено чисельні та експериментальні дослідження напружено-деформованого стану і контактної взаємодії досліджуваних об’єктів. Це дає змогу установити особливості розподілу компонент напружено-деформованого стану та контактного тиску у сполученні тіл. Отримані експериментальні результати є основою для визначення параметрів скінченно-елементних моделей за критерієм точності чисельного моделювання контактної взаємодії елементів технологічних систем.
Вплив комплексу β-циклодекстрину з йодом на функціонально-технологічні характеристики м’ясних фаршів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Пасічний, Василь Миколайович; Українець, А. I.; Чебаненко, Христина Володимирівна; Камлай, Іванна Сергіївна
У статті наведено порівняльне дослідження функціонально-технологічних показників фаршів на основі м’яса стегна курчат-бройлерів, свинини напівжирної та яловичини першого сорту. Згідно плану дослідження було удосконалено рецептури зразків, що відрізнялися видом м’ясної сировини, яка використовувалася та наявністю комплексу β-циклодекстрину з йодом. Обробку продуктів проводили однаковим методом. Серед досліджуваних показників обрано pH, вміст вологи, вологозв’язувальну та вміст жиру. Показники вимірювали після приготування та зберігання протягом 30 діб. Усі дослідні зразки мали характерний рівень рН відповідно до виду м’ясної сировини. Значення вмісту вологи було характерним для використовуваної сировини та досягало максимального значення для зразка 8 після приготування – 60,6 %, а мінімуму – для зразка 2 - 47,9%. Вологозв’язувальна здатність усіх зразків знаходиться у залежності з консистенцією продукту. Вона має найнижчі значення серед дослідних зразків, які включають в свою рецептуру філе курчат бройлерів, яке є більш чутливим до термічної обробки, ніж сировина, що використовувалась у інших зразках. Результати визначення вміст жиру у зразках абсолютно відповідають середнім значеннями для даного виду сировини. Найвищі значення отримано у зразках, які містили свинину, найнижчі, які містили червоне м'ясо курчат-бройлерів. За результатами проведених досліджень можна зробити висновки про те, що комплекс йоду з β-циклодекстрином характеризується можливістю утворення 3,5-дийодтирозину при дії комплексу на молекули тирозину, відсутністю негативного впливу на якість готової продукції, Удосконалено рецептуру м’ясних тефтелей у томатному соусі із вмістом отриманого комплексу β-циклодекстрину з йодом в кількості 4 мкг/г продукту, що забезпечує добову потребу в цьому мікроелементі при споживанні 150 г виробів. Отриманий комплекс не впливає на органолептичні властивості, функціонально-технологічні показники характеристики та термін зберігання готових виробів. Отримані результати засвідчують, що заміна яловичини в рецептурі на м'ясо курчат-бройлерів дозволяє виробляти тефтелі з високими якісними показниками.
Інвестиційна привабливість країни та її складові
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Харченко, Алла Олександрівна; Голєніщева, Оксана Вікторівна
Важливу роль у створенні сприятливих умов для розвитку будь-якої економіки відіграють іноземні інвестиції. Залучення іноземних інвестицій дає змогу країні-реципієнту отримати низку переваг, основними з яких є поліпшення платіжного балансу; трансфер новітніх технологій та ноу-хау; комплексне використання внутрішніх ресурсів; розвиток експортного потенціалу і зниження рівня залежності від імпорту; досягнення соціально-економічного ефекту (підвищення рівня зайнятості, розбудова соціальної інфраструктури тощо). Можливості залучення в країну інвестицій залежать в першу чергу від умов для інвесторів, які в ній створені, тобто від інвестиційної привабливості країни. В роботі обґрунтовано теоретичні положення, що розкривають сутність поняття інвестиційна привабливість. Показано, що інвестиційну привабливість доцільно розглядати як інтегральну (факторіальну) характеристику, оскільки інвестиційна привабливість країни віддзеркалює сучасний стан та рівень розвитку держави, який визначається сукупністю її економічних, політичних, соціальних, культурних, науково-технологічних, інфраструктурних, фінансових, ресурсно-сировинних, екологічних та інших чинників, які обумовлюють платоспроможній попит на інвестиції. Тобто, цей параметр є сукупною оцінкою всіх галузей функціонування держави. Запропонований в роботі підхід до оцінки рівня інвестиційної привабливості країни дозволяє виявити і обґрунтувати причини і проблеми в економіці, ступінь їх важливості та невідкладності, з’являється можливість комплексного уявлення про вплив різних факторів на підвищення чи зменшення інвестиційної привабливості держави та виникає база для активного підходу до виявлення її складових частин.
Аналіз коливань відповідальних елементів енергоблоку потужністю 200 МВт при кінематичних навантаженнях
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Гонтаровський, Павло Петрович; Гармаш, Наталія Григорівна; Глядя, Алла Олександрівна
Забезпечення надійності енергетичного обладнання на всіх режимах роботи є важливим і актуальним завданням. Визначені характеристики вібронавантаженості відповідальних елементів енергоблоку потужністю 200 МВт при перехідних коливальних процесах, викликаних сейсмічним навантаженням. Для дослідження коливань використовуються розроблені розрахункова методика й програмне забезпечення. Отримані результати показали, що переміщення роторів відносно корпусів циліндрів, верхньої фундаментної плити відносно нижньої в розглянутому випадку не перевищують допустимих значень. Результати проведених досліджень можуть бути використані при оцінці сейсмостійкості турбоагрегатів різної потужності.
Дослідження експлуатаційних характеристик теплових печей при виробництві оптичного та спеціального флоат стекол
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Петров, Дмитро Вікторович; Брагіна, Людмила Лазарівна; Яїцький, Сергій Миколайович; Рябінін, Святослав Олександрович
Показана актуальність дослідження експлуатаційних характеристик вогнетривких матеріалів та конструктивних особливостей теплових агрегатів при виробництві оптичного та спеціального флоат-стекол. Проаналізовано сучасний стан теплових режимів ванних й регенеративних одногоршкових печей та існуючі методи визначення їх слабких вузлів при взаємодії розплавів скла з вогнетривкими футерівками. Для цього було використано найсучасніше діагностичне обладнання. Встановлено характер руйнування бадделеїто-корундових вогнетривів у скловарної печі при виробництві листового флоат-скла за довготривалий період iз використанням петрографічних досліджень. Наведено одержані статистичні дані щодо впливу різних типів сировини, що входить до складу вихідних шихт, на фізичне руйнування поверхні вогнетривів. Із урахуванням зміни складу стекол у результаті їхньої взаємодії з поверхнею вогнетривів запропоновано математичне корегування типу та вмісту сировинних компонентів для отримання скла високої якості з необхідними експлуатаційними та оптичними параметрами. Доказано важливість урахування допусків на теплове розширення при капітальному ремонті регенеративної горшкової печі. Виявлено вплив ходу полум’яного потоку на ефективність роботи печі, на oснові чого перероблено конструктив газових вікон. Досліджено залежності корозії стін варильного басейну від температури в найбільш агресивних зонах ванної печі. Визначено основні типи оптичних стекол за хімічним складом, які є найбільш агресивними до пічного середовища. У зв’язку з впливом на xарактер руйнування вогнетривів скла в залежності від його хімічного складу, встановлено необхідне розміщення температурних датчиків для коректного аналізу теплових навантажень на вогнетривкі матеріали. Здійснено модифікацію регенераторної горшкової печі для ефективного та економічного виробництва скла. Наведено результати промислових випробувань та впровадження розроблених методів виробництва високоякісних оптичного та спеціального флоат-стекол із урахуванням підвищення терміну експлуатації. Визначено перспективні напрямки розвитку даної тематики.
Finite-step method for determining equilibrium state of gyrotheodolite
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Tokmakova, Iryna Anatoliyivna
The problem of orientation of a solid by using a torsion suspended gyrotheodolite is considered. Such gyrotheodolites are widely used in modern technology. During their operation, the problem arises of identifying the equilibrium position. It can be solved in many ways. A method is proposed for identifying the equilibrium position of a gyrotheodolite, which has several advantages over other well-known classical methods (least squares method, Kalman filter, and others). A mathematical description of the gyrotheodolite rotor motion is provided, a mathematical model of the method is given, and further development of the research is indicated.
Аналіз тенденцій впливу параметрів корпусів транспортних засобів спеціального призначення на власні частоти і форми коливань
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Шуть, Олександр Юрійович; Ліпейко, Андрій Іванович; Цендра, Георгій Вікторович; Шевченко, Андрій Валерійович; Льозний, Олег Сергійович; Мосніцька, Дар'я Валеріївна; Чала, Юлія Сергіївна
У роботі описано підхід до аналізу впливу параметрів корпусів транспортних засобів спеціального призначення на власні частоти і форми коливань. Для цього побудовані параметричні моделі корпусів. У цих корпусах варійованими є їх структура, форма та товщини окремих панелей. У ході дослідження макетів корпусів проаналізовано зміну власних частот і форм коливань корпусів транспортних засобів спеціального призначення. Побудовані моделі дають можливість прогнозувати тенденції зміни власних частот і форм коливань при проектному варіюванні окремих параметрів корпусів Це створює переваги при обґрунтуванні раціональних технічних рішень цих корпусівшляхом цілеспрямованого варіювання окремих параметрів.
Загальний аналіз підшипників як опор динамічних роторних систем
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Прокопенко, Микола Вікторович
На сьогоднішній день підшипники є єдиними технічними пристроями, які використовуються в якості опор обертових осей і валів. Раціональний вибір типу і характеристик підшипника для конкретної моделі експлуатації роторної системи забезпечує більш високе значення коефіцієнту корисної дії, ефективності роботи та працездатності не тільки самої роторної системи, а й всієї машини в цілому. Розглянуто основні схеми підшипників як опор валу. Проаналізовано особливості роботи та принципові схеми підшипників кочення, ковзання та магнітних підшипників. Показано конструктивні особливості підшипників різного типу та вплив цих особливостей на роботу роторних систем.
Преимущества импульсного подвода тепла для покрытия переменных нагрузок в системах теплоснабжения
(Национальный технический универститет "Харьковский политехнический институт", 2020) Лухтура, Федор Иванович; Цыганов, Владимир Иванович
Рассмотрены практические приложения полученных ранее теоретических результатов по применению импульсного (цикличного) подвода теплоты от источника тепла (котла), работающего на тепловую сеть, для покрытия существенно переменных нагрузок системы теплоснабжения. Проведен анализ эффективности работы системы теплоснабжения с различными блоками котельных установок и параметрами систем теплоснабжения при переменных нагрузках на основе анализа разработанной математической динамической модели системы производства и распределения теплоты. Полученная инженерная теория послужила также основой для разработки алгоритмов оптимизации системы при ступенчатом регулировании подвода теплоты источниками тепла путем их перевода на холостой ход, в т. ч. глубоким снижением нагрузки, или с полным их отключением, на переменных режимах работы котельной при покрытии неравномерных графиков ее нагрузок. При этом оценены затраты потребляемой тепловой энергии с целью повышения экономической эффективности и выбора определенного состава оборудования котельной в предлагаемых режимах. Определены, в зависимости от емкости тепловой сети и/или аккумулирующих теплоту устройств, величины потребления теплоты и режимов регулирования, рациональные компоновки котельного оборудования с минимизацией потребления энергоресурсов. Оценены эффективные значения длительности импульсов подачи теплоты агрегатами котельной и паузы между импульсами, а также скважности импульсов, при использовании различных блоков котельного оборудования. При этом важной характеристикой надежности системы теплоснабжения является частота циклов, лимитирующих число регламентированных включений котлов соответствующей мощности в связи с наличием усталостных напряжений в них. Показано существенное влияние перечисленных факторов и указанных функциональных параметров на характеристики импульсного подключения источников тепла и интенсивность подачи энергоносителя при переменных нагрузках. Характерно, что при сравнении различных режимов импульсной подачи (с холостым ходом и без) более предпочтительным режимом является режим с полным отключением источников теплоты от тепловой сети. При этом эффективность растет с ростом числа эксплуатируемых агрегатов и достигает 10% по сравнению с традиционным способом подвода теплоты для покрытия переменных нагрузок тепловых сетей. Полученные результаты также могут быть полезны для решения оптимизационных задач при работе индивидуальной котельной на переменных режимах при покрытии ее различных, в т. ч. суточных, графиков нагрузок. Данный подход и представленные решения могут быть распространены на любые другие источники теплоты, использующие в качестве рабочей среды, как жидкость, так и газ (пар), для покрытия неравномерных соответствующих тепловых нагрузок.
Нестационарные колебания мембран и пластин в форме прямоугольного равнобедренного треугольника
(Национальный технический универститет "Харьковский политехнический институт", 2020) Янютин, Евгений Григорьевич; Воропай, Алексей Валериевич; Егоров, Павел Анатольевич
Рассматривается нестационарное деформирование механических объектов (мембран и пластин) имеющих форму прямоугольного равнобедренного треугольника. Для решения задачи используется подход, предложенный Дж. В. Стреттом (лордом Рэлеем) в монографии «Теория звука» и использованный С. П. Тимошенко в задаче о статическом деформировании треугольной пластины. Указанный подход состоит в дополнении треугольной пластины второй (идентичной исходной) до полного квадрата и решении задачи для квадратной мембраны/пластины, к которой кроме возмущающей силы прикладывается дополнительная нагрузка противоположного знака. Таким образом, решение задачи сводится к исследованию колебаний квадратной мембраны, закрепленной по контуру, или квадратной изотропной пластины средней толщины (типа Тимошенко), имеющей шарнирное опирание. Приведены примеры расчетов для треугольной мембраны и пластины средней толщины, которые демонстрируют эффективность предложенного подхода при решении задач нестационарного деформирования.
Метод полупроницаемой мембраны в режиме "дренирование–пропитка" при исследовании нефтегазовых коллекторов
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Поверенный, Сергей Фёдорович; Фык, Илья Михайлович; Варавина, Елена Павловна; Яцкевич, Елена Александровна
В комплексе петрофизических методов исследования горных пород-коллекторов довольно широко используется метод полупроницаемой мембраны, с помощью которого в основном определяются остаточная водонасыщенность и структура парового пространства в ходе моделирования процесса вытеснения пластовой воды газом при образовании залежей. При этом мембрана работает в режиме дренирования. Для решения вопросов, возникающих в ходе разработки нефтяных и газовых месторождений, представляет интерес и обратный процесс – моделирование обратного заводнения парового пространства при снижении давления газа в залежи или в ходе принудительного заводнения залежей, или при изучении процессов избирательного обводнения скважин. При этом мембрана первую часть опыта должна работать в режиме дренирования, создавая остаточную водонасыщенность, а вторую часть опыта должна работать в режиме пропитки. Режим дренирования достаточно подробно освещен в литературе, материалов по обратной пропитке практически нет. Проведенная работа имела целью разработку метода полупроницаемой мембраны для режима "дренирование–пропитка" до степени практического использования, включая проведение небольшого числа тестовых исследований. Разработанная методика будет детально изложена в соответствующем методическом руководстве, здесь рассматриваются в основном её проблемные моменты. Дальнейшее применение разработанной методики будет нацелено уже на решение конкретных задач, возникающих в процессе разработки залежей углеводородов. В числе первоочередных объектов изучения намечаются процессы вытеснения газа нефтью из нефтяных оторочек, вытеснения нефти водой, вытеснения нефтегазовой смеси при сайклинг-процессе.
Методичні аспекти реформування дистанційного навчання в системі вищої освіти
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Бухкало, Світлана Іванівна; Агейчева, Анна Олександрівна; Агейчева, Олександра Олександрівна; Бабаш, Лариса Володимірівна; Пшичкіна, Наталія Гергієвна
Стаття присвячена дослідженню складових дистанційного навчання та технологічним і методичним аспектам реформування дистанційного навчання у системі вищої освіти. У дослідженні виділено тенденції реформування дистанційного навчання у системі вищої освіті. Розкриті технологічні та методичні аспекти реформування дистанційного навчання в системі вищої освіти, зокрема: застосування інформаційно-комунікаційних технологій, захист інтелектуальної власності, створення електронних курсів, розробка дидактичних основ дистанційного навчання, підготовка педагогів-координаторів. Визначено напрями реалізації стратегії розвитку дистанційного навчання: розробка теоретичних моделей діагностики та моніторингу якості освіти; розробка системи критеріїв та засобів діагностики та моніторингу якості освіти; розробка організаційно-управлінських моделей і технологій управління якістю освіти.
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.
Очищення нафтопромислових стічних вод
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Моїсєєв, Віктор Федорович; Манойло, Євгенія Володимирівна; Ляпощенко, Олександр Олександрович; Хуссейн, Сейф
Розроблена установка для очищення нафтопромислових стічних вод. У статті представлено рішення гідроциклонних установок для очищення нафтопромислових стічних вод на основі застосування закручених потоків. За рахунок відцентрових сил в гідроциклоні та турбулентного руху води руйнуються бронюючі оболонки крапель нафти, вони збільшуються, збільшується монодисперсність. Розглянуті сили, що діють у гідроциклоні, наведено оцінку ефективності дії відцентрових сил при відділенні твердих частинок. Дано основні параметри і вимоги до якості нафтопромислових стічних вод, які рекомендовані для розрахунку при розробці нових і вдосконаленні існуючих установок очищення нафтопромислових стічних вод для заводнення нафтових пластів, що дозволяє збільшити нафтовіддачу пластів в 1,5-2 рази. Вдосконалення систем промислової підготовки продукції свердловин включає розробку нових ефективних технічних засобів, у тому числі гідроциклонів, так і вдосконалення традиційно використовуваного обладнання. Гідроциклон може бути використаний в якості основного елементу в системі очищення стічних вод, при умовах, що дотримується режим, при якому не відбувається передиспергування у воді нафти та в нафті води. Таким чином, в апараті реалізується механізм поділу легкої (нафта, газ) і більш важкої фракцій (осад, вода, нафта). Для захисту навколишнього середовища від забруднення пластовими водами необхідно проведення наступних заходів: забезпечення глибокого очищення промислових стічних вод; широке застосування антикорозійних покриттів і хімічних реагентів для захисту від корозії нафтовидобувного обладнання; повне використання одержуваних на промислах стічних вод у системи підтримання пластового тиску; контроль за станом поверхневих вод та якістю стічних вод, що використовуються в системі підтримування пластового тиску.
Методи багатопараметрового безконтактного контролю деталей обладнання пивоварних апаратів та зразків стічних вод
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Себко, Вадим Вадимович; Пироженко, Євгенія Володимирівна; Здоренко, Валерій Георгійович; Новожилова, Тетяна Борисівна; Нечипоренко, Дмитро Ігорович
Проведеними дослідженнями сучасних питань техноекології в галузі пивоваріння встановлено необхідність прогнозування стану обладнання, якості напівфабрикатів продукції та готового продукту, створення алгоритмів виділення й обробляння інформації щодо показників якості, які відповідають міжнародним стандартам. Доведена необхідність розробки нових ефективних методів контролю обладнання пивоваріння, напівфабрикатів, готового продукту та стану зразків стічних вод. Завдяки цьому стане можливим одночасно визначати причини відхилення характеристик продукції від заданих показників якості та здійснювати заходи, виконуючі відповідне корегування. Експеримен-тальними дослідженнями підтверджено, що завдяки апаратурним прийомам, пов’язаними з нагріванням зразка у процесі контролю та компенсацією впливу паразитного магнітного потоку, стає можливим сумісний контроль геометричних, електричних і температурних параметрів деталей обладнання пивоваріння. Це приводить до підвищення загальної вірогідності контролю параметрів. Зокрема встановлено, що таке зростання вірогідності відбувається за рахунок підвищення її інструментальної складової, унаслідок зменшення похибок вимірювань. Це дозволяє стверджувати, що визначення похибок сукупних вимірювань фізико-механічних параметрів деталей обладнання, надає змогу встановлювати раціональні режими роботи теплових багатопараметрових вихорострумових перетворювачів, підвищити вірогідність контролю деталей обладнання та суттєво підвищити якість управління технологічними процесами виготовляння продукції пивоваріння. Таким чином, є підстави стверджувати про перспективність подальших досліджень в створенні автоматизованих комп’ютерних систем контролю електричних та температурних характеристик напівфабрикатів продукції пивоваріння при реалізації нових інформативних методів.
Закономерности управления тепловыми процессами при механической обработке
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Новиков, Федор Васильевич; Полянский, Владимир Иванович
Предложен теоретический подход к определению параметров теплового процесса при механической обработке с позиции закона сохранения энергии с учетом аналитического представления энергоемкости обработки. Теоретически обоснован характер распределения тепла, возникающего при механической обработке (точении), уходящего в поверхностный слой обрабатываемой детали и образующуюся стружку. На этой основе аналитически определена температура резания, которая увязана с толщиной нагретого поверхностного слоя обрабатываемой поверхности. Показано, что с увеличением скорости резания температура резания непрерывно увеличивается до определенного значения, а затем остается постоянной при одновременном увеличении производительности обработки. При этом толщина нагретого поверхностного слоя обрабатываемой поверхности детали с увеличением скорости резания непрерывно уменьшается, что снижает вероятность возникновения в поверхностном слое обрабатываемой детали температурных дефектов (прижогов, микротрещин). Причем, данная закономерность, исходя из выполненных расчетов, имеет место как при равномерном, так и неравномерном распределении тепла в поверхностном слое обрабатываемой детали. Следовательно, с увеличением скорости резания образующееся тепло фактически полностью уходит на нагревание стружки, что согласуется с экспериментальными данными. Этим показано, что характер изменения температуры резания аналогичен характеру изменения доли тепла, уходящего в образующуюся стружку: чем она больше, тем больше температура резания. Поэтому исследования закономерностей изменения температуры резания сводится, по сути, к установлению характера изменения доли тепла, уходящего в образующуюся стружку, что является основой выбора оптимальных параметров механической обработки по температурному критерию.
Optimization of non-stationary electric field parameters in order to increase the efficiency of chamber furnaces
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Yerofieieva, Alina; Artemchuk, Victor; Mukhina, Natalya; Karasov, Alexander
Topicality. The presented work is devoted to the urgent task of increasing the energy efficiency of chamber furnaces.The purpose is to solve the problem connected with optimizing the parameters of the non-stationary mode of the applied electric field in order to increase the efficiency of the chamber furnaces. Methodology. According to well-known methods of experiment planning, we obtained a set of Paretoincomparable solutions of the chamber furnace, taking into account the voltage between the burner and the metal charge, which is the basis of the algorithm. Findings. The work proposes an innovative system acting the process of metal heating in a chamber furnace. The result is a developed chamber furnace control system, in which the optimal values of control actions at each step of the heating cycle are determined according to the created algorithm. The proposed control system is universal, because after miscalculations it produces the dynamics, according to which one needs to change the value of direct current voltage and gas supply with a step in time to perform any given mode of metal heat treatment. The experimental studies conducted on a real chamber furnace with a bogie hearth at Zaporozhye Titanium and Magnesium Combine confirmed this. The analysis of the obtained metal annealing temperature curve showed that the implementation of the optimal values of the control actions, obtained using the developed algorithm, provides a high uniformity and better quality heating of the metal. The dynamics of gas consumption by the chamber furnace during the heating cycle in the basic mode, without voltage supply, and under the condition of its use in accordance with the performed optimization testify to the possibility of significant energy efficiency improvement of the considered furnaces. Conclusions. For the first time we proved the possibility and efficiency of using a non-stationary electric field in the furnace chamber as a control action, which confirms the originality of the obtained results. The practical value of the research is that the developed control algorithm is universal in terms of metal heat treatment and can be used in chamber furnaces of any industrial enterprise, while one heating cycle reduces the consumption of natural gas by more than 10 %.