Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/77384

Офіційний сайт http://vestnik2079-5459.khpi.edu.ua/

Журнал публікує наукові результати та досягнення мультидисциплінарних досліджень молодих науковців широкого профілю у сферах машинобудування, енергетики, технологій органічних і неорганічних речовин, екології, інформаційних технологій і систем управління, техніки та електрофізики високих напруг, а також з фундаментальних аспектів сучасних технологій.

Рік заснування: 2001. Періодичність: 4 рази на рік. p-ISSN: 2079-5459 e-ISSN: 2413-4295

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 27

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.
Energy and operational analysis of continuous surveillance systems based on multirotor UAVs
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Los, Andrii; Veligorskyi, Oleksandr
Drones are used in many applications, including continuous surveillance and monitoring. They can be used in cases, when the deployment time of surveillance system should be as fast as possible, or when a centralized electric grid is not available: accompanying fire extinguishing and liquidation of emergencies, 24/7 surveillance of the border area, monitoring of open-air events. They also can be used as stationary cameras, carrier of means of radio-electronic intelligence, weather conditions intelligence in airport areas, monitoring of crops, etc. The optimal solution for surveillance of large areas, such as critical infrastructure facilities (nuclear power plants, dams), and military facilities (field bases, ammunition warehouses), is the utilization of a group of drones when a single drone will observe his sector. The development of such systems and analysis of conditions for continuous surveillance taking into account the limitations of drone batteries require deep studies of drone energy consumption in various operation modes. The paper proposes a comprehensive investigation of operation modes of continuous surveillance systems, based on drones with electric-supplied propulsion systems, and optimization of its parameters. In the study, a comprehensive analysis of drones’ energy demands was done and conditions for continuous surveillance were found. Finally, the conclusion was set that external parameters, such as wind speed and direction, can significantly decrease the achievable distance to the observing point.
Management of archive and library institutions: expert evaluation of the quality of activities
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Bachynska, Nadiia; Tverytnykova, Elena; Drozdova, Tetiana; Salata, Halyna
The use of information technologies in the practical activities of archival and library institutions is becoming more and more widespread. This actualizes the study of the issue of library and archive management and the implementation of quality management systems in the activities of libraries and archives. This problem is exacerbated by the current emergency situation in which archival and library institutions operate. Therefore, it is necessary to involve modern approaches to assessing the quality of library and archive management. The use of expert methods for evaluating multi-faceted systems has a long tradition. Expert assessment methods are used in various fields, in particular, during crisis situations of managerial and socio-economic problems, analysis and forecasting having a large number of social factors. The involvement of a number of methods of related disciplines, including interviewing, questionnaires, surveys, the Delphi method, brainstorming, conference of ideas, etc., contribute to the effective analysis of the management system of a scientific or educational institution. The implementation of the method of expert evaluations in the work of scientific institutions, in particular the archival and library direction, is especially relevant, since the problems of ensuring the quality of their activities are solved with the help of these methods. The quality of activity of the scientific and technical library and archive based on the involvement of experts from three groups was monitored. These are representatives of the teaching staff, researchers and students. The evaluation of such indicators as the process of quality information support of education and research was carried out; the process of reengineering and maximum automation; the process of providing library and archival services. As a result, the positive and weak points of the library and archive institution management were revealed. Based on the results of the analysis, the top management of archival and library institutions should set the new goals regarding the quality level of library and archival services provided, establish a strategy for increasing user satisfaction, assessing the suitability of the structure and resources for future development.
Modification of frictional surfaces of bearings by addition of nanoparticle compositions to lubricants
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Lyubchenko, Olena; Gapochenko, Svitlana
The results of a study of the effect of additives to lubricating oils on changes in the structure of the friction surface and, as a consequence, the tribological characteristics of the "steel to steel" friction pair are presented. The experiments were conducted using a standard "disk-disk" scheme on a friction machine with double cycles of step loading. The material of the disks was bearing steel ШХ-15 with a hardness of 61-63 HRC. Changes in the surface structure were monitored using a binocular microscope. A detailed study of the friction surfaces was carried out using a scanning electron microscope. The microhardness of the friction surfaces was also measured before and after loading. Quantitative changes in the surface relief were determined using a profilometer. The study of the friction surface, conducted using X-ray fluorescence analysis, revealed changes in the composition of the surface layer, which can be explained by the formation of a surface servovite film, which includes elements from the used additive to lubricant (silicon, magnesium, manganese, aluminum, sulfur). The increase in the microhardness of the friction surface when working with the additive from 4.1 GPa to 6.6 GPa, which has a positive effect on the tribological characteristics, is also explained by the formation of a servovite film, which can significantly improve the friction conditions, as well as reduce damage and wear of surfaces. Using scanning electron microscopy, surface waviness oriented at large angles (close to the normal) to the direction of deformation during friction was revealed. It was assumed that the reason for the formation of such a surface relief is microplastic deformation under the action of bias stresses arising in the surface layers of the friction pair. The structural changes observed during friction with the use of a lubricant additive support the assumption of the formation of a ceramic (servovite) film, which has a significantly greater reserve of plasticity compared to a surface with an oxide film, usually present on the surface during friction with a lubricant without an additive.
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.
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.
Вплив природи осаджувача на магнітні властивості фериту кобальту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Фролова, Лілія Анатоліївна; Родін, Д. О.
Проаналізовано область використання феритів кобальту, основні фізико-хімічні властивості (стійкість до зовнішніх умов, корозійностійкість, високі значення коерцитивної сили та намагніченості насичення). Обґрунтовано, що спеціальні властивості визначаються насамперед дисперсним і фазовим складом, розташуванням катіонів по октаедричним і тетраедричним позиціям, що пов’язані з технологією та умовами їх отримання. У роботі розглянуто синтез феритів CoFe₂O₄ модифікованим методом співосадження, що вміщує стадію співосадження та наступну обробку низькотемпературною контактною нерівноважною плазмою. Для характеристики отриманих зразків було використано рентгенофазовий аналіз, вібраційну магнітометрію. У роботі наведені результати побудування діаграм склад–намагніченість насичення та склад–коерцитивна сила для фериту кобальта (як осаджувачі використовували луги в системі NaOH–LiOH–KOH). Використання симплекс решітчастого методу планування експерименту дозволило отримувати математичні моделі, що описують залежності властивостей від складу у вигляді безперервної функції. Для опису залежності властивостей від складу осаджувача було обрано математичну модель у вигляді полінома третього ступеня. Намагніченість насичення та коерцитивну силу визначали з петлі гістерезису, що була побудована з даних вібраційної магнітометрії. Узагальнення результатів математичного моделювання та графічного відображення експериментальних даних, що представлені в вигляді діаграм склад–властивість, дозволили кількісно оцінити вплив природи осаджувача на магнітні властивості феритів кобальту. Намагніченість насичення для зразків, що отримані з застосуванням натрій гідроксиду, набагато вище, ніж в інших зразках (Ms становить 136,0 А м²/кг для NaOH). Високі показники намагніченості насичення відносяться також до зразків по лінії NaOH-LiOH. Проводилась статистична обробка даних за допомогою діаграм Парето та залишкових значення функції відгуку використовуються для оцінки нормального розподілу даних. Дисперсійний аналіз (ANOVA) був застосований для дослідження відповідності моделі експериментальним результатам. Для оцінювання значущості коефіцієнтів було побудована діаграма Парето, для перевірки адекватності моделі використовували критерій Фішера.
Вплив стратегії різання на геометрію недеформованої стружки на етапі врізання при обробці зовнішнього зубчастого колеса методом Power skiving
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Сліпчук, Андрій Миколайович; Джура, Данило Олегович
Описано кінематику зубонарізання та алгоритм моделювання під час врізання різального інструменту в заготовку. Цей важливий етап процесу різання є одним з найнебезпечнішим не тільки у зуботочінні, але і при будь-якому методі обробки, а тому потребує ретельного дослідження. Аналізуючи результати дослідження у цьому напрямі та враховуючи стрімкий розвиток відносно нового методу нарізання зубчастих коліс можна зробити висновки про ще велику кількість не вирішених проблем під час обробки. Перш за все це пов’язано із складною кінематикою процесу і відповідно ускладненнями при відтворенні різання. В описі кінематики зубонарізання були представлені методи створення моделі симуляції зубонарізання, а також системи координат необхідні для перетворення системи координат профілю інструмента в систему координат профілю заготовки. Завдяки використанню середовища САПР, твердотільні моделі, які беруть участь у процесі, з найкращою доступною точністю відтворюють процес різання. Для кожного такого положення було встановлено точне розташування різака та проміжне положення заготовки в цей момент часу. Для конкретного прикладу, на основі алгоритму було побудовано профілі зрізів недеформованої стружки для зовнішніх прямозубих коліс при різних стратегіях врізання. Крім того, було застосовано аналітичний метод розрахунку положення перехідної поверхні та визначено максимальну товщину та площу стружки та підтверджено симуляцією для різних технологічних параметрів, а саме глибини врізання та кількості робочих переходів. Порівняння між аналітично розрахованою максимальною товщиною стружки та змодельованою максимальною товщиною стружки показує хороший збіг результатів. Отримані товщини і площі зрізів стружки можуть бути використані як індикатори для регулювання процесу різання, так і для оптимізації процесу. Встановлено характер зміни геометрії стружки для різних стратегій та переходів. Маючи повну інформацію про геометричні величини недеформованої стружки можна також встановити якісні характеристики процесу.
Відходи виробництва цукру та їх раціональне використання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Безпала, Анастасія Олексіївна; Шаповал, Анастасія Валеріївна; Савайло, Денис Ігорович; Демидова, Анастасія Олександрівна; Півень, Олена Миколаївна
У процесі переробки сільськогосподарських культур утворюється велика кількість відходів. Більшість з них можна використати як джерела енергії, добрива, складові кормів, сировину для харчових, фармацевтичних та інших виробництв тощо. Таким чином одним з найбільш перспективних напрямів розвитку агропереробного сектору України є впровадження технологій перетворення відходів на продукти з високою доданою вартістю. Одержання цукру з цукрових буряків супроводжується утворенням великої кількості різноманітних лігноцелюлозних відходів, утилізація яких становить велику екологічну проблему. Для формулювання подальших шляхів впровадження ресурсоощадних технологій виробництва бурякового цукру детально вивчено перспективні методи використання його відходів. В статті наведені методи валоризації цукрового виробництва за рахунок використання меляси, бурякового бадилля та жому. Розвиток агропромислового комплексу України буде пов'язаний з біопереробкою різноманітних відходів, біотехнологічні методи сьогодні є потужним способом підвищення рентабельності багатьох харчових виробництв, у тому числі цукрового. Окремою важливою проблемою зменшення навантаження на навколишнє середовище є розроблення технологій використання поновлювальних джерел енергії, в статті показано перспективність використання відходів виробництва цукру як джерел чистих, ефективних технологій одержання енергії, цінних хімічних речовин, у тому числі біопалива. Продемонстрована можливість одержанням на базі цукрових відходів етилового спирту, харчових кислот, ферментів, білку, пекарських дріжджів, пектину, харчових добавок, біодобрив, цінних кормових компонентів тощо.
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.
Застосування персонального комп'ютера для проведення та обробки сигналу вихрострумового контролю
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Корнєв, Іван Костянтинович; Хомяк, Юрій Валентинович; Познякова, Маргарита Євгенівна
Розглянуто методи формування та обробки сигналів вихрострумового перетворювача з використанням персонального комп'ютера. Вихрострумові перетворювачі відіграють важливу роль у вимірюваннях без контакту і знаходять застосування у різних галузях, включаючи промисловість, авіацію та медицину. Стаття розглядає основні аспекти вихрострумового перетворювача, включаючи його технічні характеристики та принципи роботи. Вивчається обладнання та програмне забезпечення, необхідне для збору та обробки сигналів, і надаються поради щодо вибору відповідного обладнання та програм. Розглядаються методи формування сигналів вихрострумового перетворювача та основні параметри, що впливають на точність вимірювань. Крім того, приводиться огляд методів обробки сигналів, включаючи аналіз гармонік, фільтрацію та визначення параметрів об'єкта вимірювання. Разом із тим розглядаються практичні застосування вихрострумового перетворювача і наводяться приклади проектів, де ця технологія знайшла своє застосування. Завдяки наведеній інформації є змога отримати зрозуміле уявлення про те, як використовувати вихрострумовий перетворювач з персональним комп'ютером для збору та обробки сигналів, що робить публікацію корисною для інженерів, науковців і спеціалістів у галузі вимірювань та неруйнівного контролю.
Особливості роботи імпульсного регулятора понижувального типу на акумулятор
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ромашко, Володимир Якович; Батрак, Лариса Миколаївна
Проаналізовано особливості роботи імпульсних регуляторів на акумулятор. Такі регулятори часто використовують для узгодження вихідного опору джерела живлення з опором навантаження. Це необхідно для забезпечення можливості відбирання максимальної потужності від джерела при змінах величини опору навантаження. У випадку використання нетрадиційних та відновлюваних джерел електричної енергії, для більш рівномірного надходження енергії до навантаження, на виході регулятора вмикають акумулятор, який працює в буферному режимі. У таких випадках навантаженням регулятора буде акумулятор, а роль навантаження джерела виконуватиме вхідний опір імпульсного регулятора. Для підвищення надійності роботи акумулятора, треба мати можливість регулювання його зарядного та розрядного струму за допомогою імпульсного регулятора. Для забезпечення виконання зазначених функцій, треба знати регулювальні характеристики регулятора. В роботі проаналізовано особливості роботи імпульсного регулятора понижувального типу на акумулятор, а також визначено умови для забезпечення передачі максимальної потужності від джерела до навантаження. З цією метою було отримано і проаналізовано регулювальні характеристики регулятора, з урахуванням наявності акумулятора на його виході. Оскільки в режимі відбирання максимальної потужності вихідний опір джерела та опір навантаження повинні мати величину одного порядку, при визначенні регулювальних характеристик необхідно враховувати внутрішній опір джерела живлення. Показано, що за наявності акумулятора на виході регулятора, він працюватиме у режимі регулювання струму. При цьому діапазон регулювання буде обмеженим і залежатиме від величини напруги на акумуляторі. Визначено умови, за яких забезпечується відбирання максимальної потужності від джерела живлення. Вказано рекомендовану величину відносної напруги на акумуляторі, за якої забезпечується можливість відбирання максимальної потужності, а також плавне регулювання струму заряду акумулятора в широкому діапазоні.
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.
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.
Розробка дослідного стенду для автоматичного визначення швидкості руху, витрати та температури димового потоку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Довгополов, Андрій Юрійович; Колесник, Віталій Олександрович; Ланчинський, Вадим Григорович; Кириленко, Максим Русланович; Ярош, Віталій Юрійович
На сьогодні створення нових або вдосконалення існуючих систем димового маскування автомобільного транспорту є актуальною інженерною задачею, що може забезпечуватися використанням димових шашок різного хімічного складу. Натурне випробування ефективності димових шашок різного складу є вартісною процедурою, що передбачає використання великої кількості шашок для накопичення статистки. Однак у сучасних умовах визначення параметрів розповсюдження димового потоку в залежності від атмосферних умов та складу шашки, може бути виконано методами чисельного чи імітаційного моделювання, для використання яких є достатнім вимірювання обмеженої вибірки зразків на експериментальному стенді для визначення необхідних параметрів димового потоку, з метою використання цих результатів при внесені граничних умов моделі. Проведені дослідження, пов’язані із розробкою дослідного стенду для визначення швидкості руху, витрати та температури димового потоку. Описані основні етапи створення дослідного стенду та наведені результати проведених вимірювань, отримані значення швидкості димового потоку та його температури. Для вирішення задач дослідження було використано методику ДСТУ 8725:2017. Отримання даних було забезпечено поєднанням методу штучної термопари та частотний метод вимірювання обертання крильчатки.
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.
Розробка штучної нейронної мережі з можливістю донавчання, зберігання й відновлення зі своєї пам'яті множин асоціативних зображень
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Заковоротний, Олександр Юрійович; Орлова, Тетяна Олександрівна
Створено нову багатонаправлену штучну нейронну мережу, яка може використовуватися у автоматизованих системах керування для управління складними технічними об'єктами. Описано структуру та принципи функціонування розробленої штучної нейронної мережі. Архітектура мережі заснована на перебудові багатонаправленої нейромережевої пам’яті через інтеграцію в його структуру N модулів, заснованих на дискретних нейронних мережах адаптивної резонансної теорії та проміжного шару нейронів, в якому елементи зв'язані парами двонаправлених зважених зв'язків, що містить відповіді елементи розпізнавальних шарів N одноакових модулів, які функціонують паралельно, причому кожний модуль є дискретною нейронною мережею АРТ-1У. Кожен модуль складається з шарів інтерфейсних елементів, нейронні структури яких пов'язані з відповідними сенсорними елементами через бінарні двонаправлені зв'язки, організовані у пари. Модулі також мають розпізнавальні шари елементів, нейрони яких встановлюють зв'язок з відповідними їм інтерфейсними шарами через пари двонаправлених зважених зв'язків з безперервними ваговими коефіцієнтами. У складі модулів також присутні вирішуючі нейрони, які зв'язані гальмуючими й збудливими зв'язками з усіма елементами інтерфейсних, розпізнавальних та сенсорних шарів. Крім того, є керуючі нейрони, які також зв'язані гальмуючими й збудливими зв'язками з усіма елементами шарів (сенсорних, інтерфейсних й розпізнавальних) та додатково, вони зв'язані з керуючими нейронами, які мають зв'язки зі всіма нейронами в проміжному шарі елементів нейронної мережі.. Підтверджено, що додаванням перерахованих вище елементів в структуру нової штучної нейронної мережі досягається можливість роботи пристрою багатонаправленої нейромережевої пам’яті з асоціативними зображеннями та можливістю донавчання в процесі функціонування. Проведено порівняльний аналіз з існуючою мережею для розпізнавання образів. Зазначені переваги та недоліки багатонаправленої нейромережевої пам’яті. Визначені удосконалені алгоритми розпізнавання й класифікації образів, завдяки яким багатонаправлена нейромережева пам’ять здатна донавчатися під час своєї роботи, а також зберігати та відтворювати множини асоціативних зображень зі своєї пам’яті.
Розроблення прототипу автоматизованої системи створення супровідних документів освітнього процесу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Цибульник, Сергій Олексійович; Накорик, Вікторія Валентинівна; Півторак, Діана Олександрівна
Автоматизовані системи у сфері освіти мають значний потенціал для розвитку та покращення навчального процесу. Їхня ефективність полягає не лише в швидкості, але й у можливості створення умов для більш доступного та персоналізованого процесу навчання. Впровадження цих систем сприяє створенню оптимального середовища для засвоєння знань, але вимагає вибору ретельного підходу для досягнення найкращих результатів. Одним із ключових аспектів автоматизації у цій галузі є створення, обробка та зберігання супровідних документів навчального процесу. Це дозволяє зменшити час, що витрачається на рутинні операції, такі як обробка, класифікація та зберігання документації. Підвищення продуктивності управління освітніми процесами через автоматизацію є важливим етапом у створенні більш ефективної системи освіти. Системи документообігу грають важливу роль у цьому контексті, допомагаючи підвищити прозорість та контроль над інформацією. Це стандартизує процеси роботи з документами, незалежно від їхнього формату – паперового чи електронного. Основні функції таких систем охоплюють керування процесом затвердження документів та контроль за різними версіями документації, для полегшення робочих процесів та збереження відповідності. У даній роботі було розроблено прототип автоматизованої системи створення супровідної документації освітнього процесу на прикладі силабусів. Розроблення прототипів автоматизованих систем – це важлива складова впровадження автоматизованих технологій у сфері освіти. У ролі одного з інструментів створення даної системи було використано Figma. Побудова макетних зразків автоматизованої системи за допомогою подібних інструментів дозволяє уникнути непотрібного дублювання роботи під час фази розроблення програмного забезпечення, оскільки елементи графічного інтерфейсу з кодовою базою їх оформлення можна перенести в кінцевий продукт. Для впровадження ефективної системи автоматизації у сфері освіти необхідно також враховувати потреби кінцевих користувачів. Отже, це надає можливість чітко уявити зовнішній вигляд та основні функціональні можливості розроблюваного програмного забезпечення та уникнути перевизначення вимог на пізніх етапах процесу розроблення. Такий комплексний підхід до використання автоматизованих технологій у сфері освіти дозволить забезпечити більш швидку та ефективну роботу навчальних закладів, створить сприятливе середовище для навчання та підвищить якість освіти в цілому.