Дисертації та автореферати

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/16999

Електронна повнотекстова колекція авторефератів та дисертацій, упорядкована за назвами спеціальностей

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 954

Становлення та діяльність дніпропетровської гідробіологічної школи техногенно трансформованих прісноводних екосистем (30-ті – 90-ті рр. XX ст.)
(Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет, 2014) Байдак, Леонід Андрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата історичних наук за спеціальністю 07.00.07 – історія науки і техніки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2014. Дисертаційна робота є комплексним дослідженням, присвяченим висвітленню основних етапів наукової діяльності дніпропетровської гідробіологічної школи: дослідження техногенно-трансформованих прісноводних екосистем впродовж 1930–1990 рр. Показано процес формування наукового колективу, який першим у межах Радянського Союзу та одним з перших у світі розпочав дослідження трансформації прісноводних екосистем, що є актуальним у сучасних умовах стрімкого погіршення стану водних екосистем. Вперше запропонована періодизація становлення і розвитку дніпропетровської гідробіологічної школи, виділено чотири основні періоди. Виявлено, що різні періоди розвитку лідерами дніпропетровської гідробіологічної школи були такі видатні вчені, як Д. О. Свіренко (1927–1941 рр.), Г. Б. Мельников (1944–1973 рр.), А. І. Дворецький (з 1976 р.). Показано, що початковий період наукової діяльності видатного вченого-гідробіолога, полярника, академіка П. П. Ширшова мав вагомий вплив на становлення наукового світогляду вченого в майбутньому. Окреслено основні теоретичні й практичні надбання вчених, одержані при дослідженні Каховського і Дніпродзержинського водосховищ на Дніпрі, річок Донбасу і Приазов’я, водоакумулюючих водосховищ Криму, водних екосистем Придніпров’я. Окреслені новаторські напрями наукових досліджень, започатковані науковцями гідробіологічної школи, зокрема, дослідження розвитку технічної, космічної гідробіології та прісноводної радіоекології в Україні.
Об'єктно-орієнтована комплексна оптимізація проточної частини потужних парових турбін
(НТУ "ХПІ", 2015) Авдєєва, Олена Петрівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.16 – турбомашини та турбоустановки. – Національний тех-нічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці методології об'єктно-орієнтованої комплексної оптимізації проточної частини потужних парових турбін, яка основана на спільному розрахунку термогазодинамічних процесів в елементах проточної частини парової турбіни. У зв'язку з постійним зростанням попиту суспільства на електроенергію стає актуальним проектування нових та модернізація існуючих парових турбін. Для підвищення їх ефективності розроблена методологія об'єктно-орієнтованої комплексної оптимізації проточної частини потужних парових турбін. При реалізації цієї методології було вдосконалено математичну модель термогазодинамічних процесів моделювання спільної роботи системи соплового паророзподілу, вирівнюючої камери та багатоциліндрової проточної частини турбоагрегату, розроблені методики визначення: втрат тиску в камері за регулюючим ступенем з урахуванням режимних і конструктивних параметрів; коефіцієнта втрат і кута виходу потоку робочого тіла з решітки від величини підрізки вихідної кромки, а також оцінено вплив зміни міжвінцевого зазору і схеми подачі робочого тіла до сегментів направляючого апарату на ефективність регулюючого ступеня та включено до єдиного інтегрованого інформаційного простору САПР "Турбоагрегат". За допомогою запропонованої методології виконана оптимізація турбіни К-310-240, її потужність збільшена на 6,18 МВт, а абсолютний ККД циклу – на 0,83%.
Улучшение динамики электромеханических систем в условиях срывных фрикционных автоколебаний
(НТУ "ХПИ", 2015) Асмолова, Лариса Валериевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 – электротехнические комплексы и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена определению путей улучшения динамики электро-механических систем (ЭМС) за счет устранения срывных фрикционных автоколебаний (АКФ) методами регулируемого электропривода. Получены аналитические соотношения для определения условия существования срывных АКФ в разомкнутых одномассовой и двухмассовой ЭМС с характеристикой трения, учитывающей скачкообразное снижение коэффициента трения в момент пуска, позволяющие определить области, где срывные АКФ не существуют. Показано, что срывные АКФ проявляются не только в двухмассовой системе с упругой связью, но и теоретически возможны в одномассовой ЭМС вследствие наличия в ней электромагнитной инерционности. Разработаны компьютерные модели характеристики трения, учитывающие различие коэффициентов трения покоя и начала движения, линеаризованные на характерных участках и дополненные логическим блоком, обеспечивающего состояние покоя рабочего органа с учетом увеличения коэффи-циента трения покоя от продолжительности неподвижного контакта. Доказана их адекватность путем сопоставления формы, амплитуды, периода и критической скорости срывных АКФ с параметрами, полученными при проведении физического и компьютерного экспериментов. Оценено влияние параметров разомкнутой двухмассовой ЭМС и алгоритмов пуска электропривода на величину амплитуды, периода срывных АКФ и критической скорости. Показано, что параметрическим методом не обеспечивается расширение области, в которой срывные АКФ отсутствуют, то есть не приводит к улучшению динамики ЭМС. Доказано, что, несмотря на высокие демпфирующие способности ЭМС с типовыми обратными связями по основным координатам, модальным управлением, со структурой подчиненного регулирования координат с различными настройками регуляторов скорости и тока, не устраняют срывных АКФ на скоростях ниже критической скорости разомкнутой системы. Показана возможность существенного снижения критической скорости по сравнению с критической скоростью разомкнутой системы применением в двухмассовой ЭМС интеллектуального управления в виде прямонаправленной нейронной сети и релейного регулятора, работающего в скользящем режиме. Позволяют расширить в области малых скоростей скольжения область, в которой срывные АКФ отсутствуют.
Функціональний взаємозв'язок масогабаритних показників конструкційних частин турбогенератора з електромагнітними навантаженнями
(НТУ "ХПІ", 2015) Мінко, Олександр Миколайович
Дисертація на здобуття наукового степеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01 – електричні машини і апарати. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. У дисертаційній роботі представлено рішення науково-практичної задачі, що полягає у встановленні функціонального взаємозв'язку масогабаритних показників конструктивної частини турбогенераторів з електромагнітними навантаженнями. Запропонований критерій вибору забезпечує зниження масогабаритних показників елементів неактивній зони турбогенератора, підвищення ефективності системи охолодження, ступеня використання матеріаломісткості конструкції, дозволяє підвищити конкурентоспроможність конструкції в цілому. З використанням критерію вибору маси та габаритів турбогенераторів, за допомогою якого здійснюється їх вибір з урахуванням основних електромагнітних показників, запропоноване проводити зміну водневого охолодження на повітряне з забезпеченням допустимого теплового навантаження. Проектування повітроохолоджувача, вибір його геометрії і компоновка проводилось з використанням розробленій програмі "Fahrenheit v. 0.1". Розроблено комплекс інженерно-технічних заходів для зниження показників маси та габаритів конструкційної зоні турбогенератору.
Деполяризация анодного процесса SO₂ в электрохимическом синтезе водорода
(НТУ "ХПИ", 2015) Тульская, Алена Геннадьевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.03 – техническая электрохимия. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена решению важной прикладной задачи – снижению удельного расхода электроэнергии при производстве водорода электролизом водных растворов H₂SO₄ с деполяризацией анодного процесса SO₂. Водно-щелочной метод электролиза уже исчерпал свой потенциал по снижению удельного расхода электроэнергии. Значительно снизить удельный расход можно лишь за счет изменения природы анодного процесса, что и происходит при реализации сульфатнокислотного цикла. Практическое внедрение сульфатнокислотного цикла сдерживалось из-за отсутствия доступных каталитически активных электродных материалов и стойких протонпроводящих мембран для разделения катодного и анодного пространств. Реализация сульфатнокислотного метода предусматривает организацию ресурсосберегающего замкнутого цикла, в котором не происходит образования вторичных продуктов. Кроме того, метод помогает решить экологическую проблему – утилизацию выбросов SO₂ производств химической и энергетической отраслей. Для решения поставленной задачи, на основании термодинамического анализа, установлены условия реализации деполяризации анодного процесса с участием газообразного SO₂, а не продуктов его взаимодействия с анолитом. Доказано участие кислородсодержащих частиц радикального характера в окислении SO₂ на поверхности платинового анода. Исследовано влияние материала анода, концентрации и температуры электролита на кинетические показатели окисления SO₂. В качестве активного покрытия пористой графитовой основы предложено использовать композицию активированного углерода (АУ) с платиной и оксидами переходных металлов (RuO₂, WO₃, MoO₃), которая позволяет снизить анодный потенциал на 0,3 – 0,4 В по сравнению с неактивированным графитом. Нанесение активных покриттий композициями АУ з Pt, RuO₂, MoO₃, WO₃ оказало синергетический эффект снижения анодного потенциала по сравнению с покрытием индивидуальными Pt, RuO₂, MoO₃, WO₃ на 0,12 – 0,13 В. По каталитической активности добавки расположены в следующий ряд Pt > PtO > RuO₂ > MoO₃ > WO₃ > АУ. Показана возможность повышения каталитической активности композиций на основе АУ + MoO₃ и АУ + WO₃ путем введения в электролит соединений, содержащих I¯. Обоснован количественный состав активного покрытия газодиффузионного анода, а также способ нанесения активного покрытия. Показано, что максимальная каталитическая активность и синергетический эффект соответствует содержанию добавок (мг⋅см¯²): Pt – 1,8...2,0; RuO₂ – 1,8...2,1; WO₃ – 3,8...4,0; MoO₃ – 13...15. По результатам испытаний износостойкости гравиметрическим и электрохимическим способами все материалы, используемые в качестве активного покрытия, отнесены к стойким. Результаты работы лабораторного электролизера подтвердили выводы, сделанные на основании кинетических исследований. Определены технологические параметры проведения электролиза с целью получения водорода, а также с целью утилизации SO₂. Определено, что удельный расход электроэнергии составил 2,6 ... 3,1 кВт∙ч на 1 нм³ Н₂ при плотности тока 500 ... 1000 А∙м¯². Проведены опытно-промышленные испытания, которые показали перспективность реализации деполяризации анодного процесса SO₂ в сульфатнокислотном методе получения водорода.
Структурний синтез системи автоматичного управління оборотних гідроагрегатів, які працюють зі змінною частотою обертання
(НТУ "ХПІ", 2015) Червоненко, Іван Ігорович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація процесів керування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена удосконаленню системи автоматичного управління оборотними гідроагрегатами, які працюють зі змінною частотою обертання. На підставі аналізу універсальних характеристик сучасних оборотних гідроагрегатів, доведено можливість суттєво підвищити їх енергоефективність при роботі зі змінною частотою обертання. Досліджено способи отримання синхронної частоти напруги на шинах енергоблоку при несинхронній частоті обертання ротора. Обґрунтовано оптимальний склад оборотного гідроагрегату для його роботи зі змінною частотою обертання. Синтезовано перспективну систему автоматичного управління (САУ) оборотним гідроагрегатом гідроакумулюючої електростанції (ГАЕС), до складу якого входять радіально-осьова гідротурбіна та асинхронізований синхронний генератор-двигун. Розроблено математичну модель, яка дає можливість дослідити роботу синтезованої САУ в режимі роботи з синхронною частотою обертання і в режимі корекції ККД турбіни при зміні напору на станції та навантаження генератора. Запропоновано шляхи практичної реалізації САУ, розраховано очікуваний економічний ефект від її впровадження на ГАЕС України.
Обернена аеродинамічна задача для оптимального проектування кільцевих дифузорних каналів турбомашин
(НТУ "ХПІ", 2015) Темченко, Сергій Олександрович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.16 – турбомашини та турбоустановки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці перспективного методу розв'язання прямої та оберненої аеродинамічних задач для кільцевих перехідних та вихідних каналів турбомашин, який враховує особливості організації обчислювальних процесів при оптимальному проектуванні таких каналів. Пряму та обернену задачі розділено на окремі підзадачі, незалежні одна від одної, які можна розв'язувати в будь-який послідовності або одночасно. Це забезпечує можливість контролю форми будь-якої ділянки каналу, що проектується, і дозволяє значно скоротити час проектування. Окремі підзадачі розв'язуються методами нелінійного програмування, що не вимагає збереження істотних обсягів інформації. На основі оберненої задачі розроблено методику оптимального проектування дифузорів. Спроектовано дифузор з криволінійними обводами із заданими ступенем розширення, осьовим та радіальним габаритами. Він має безвідривний характер течії, низький рівень втрат та малу чутливість до зміни режимних параметрів у діапазонах, характерних для вихідних дифузорів компресорів і енергетичних газових турбін, а його осьовий габарит на 20% менший величини граничного осьового габариту передвідривного дифузора з прямолінійними обводами та таким же ступенем розширення.
Теоретичні основи технології тугоплавких неформованих матеріалів на основі композицій системи (Mg, Ca, Sr, Ba)O – Al₂O₃ – Cr₂O₃
(НТУ "ХПІ", 2015) Корогодська, Алла Миколаївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук зі спеціальності 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015 р. Дисертацію присвячено створенню теоретичних основ технології тугоплавких неформованих матеріалів з високою міцністю, вогнетривкістю та стійкістю до дії агресивних середовищ на основі алюмінатів і хромітів лужноземельних елементів за рахунок цілеспрямованого формування фазового складу та структури клінкеру, цементного каменю і бетону. Систематизовано базу термодинамічних даних; на основі встановлених фазових рівноваг уточнено та досліджено субсолідусну будову потрійних та чотирикомпонентних підсистем багатокомпонентної системи (Mg, Ca, Sr, Ba)O – Al₂O₃ – Cr₂O₃ та встановлено їх подібність, яка полягає у співіснуванні алюмінатів з хромітом лужноземельного елементу та з периклазом, що обумовлює стабільні технологічні параметри твердофазного синтезу вогнетривких алюмохромітних в'яжучих матеріалів та бетонів на основі їх композицій. Встановлено особливості протікання процесів фазоутворення та гідратації алюмохромітних цементів, визначено механізми структуроутворення клінкерів та цементного каменю. Розроблено склади високоміцних, вогнетривких алюмохромітних цементів та бетонів на їх основі, визначено їх основні фізико-механічні та технічні властивості. Розроблено ресурсо- та енергозберігаючу технологію отримання алюмохромітних цементів з використанням відходів хімічної галузі промисловості. Неформовані матеріали, розроблені з використанням алюмохромітних цементів було апробовано в промислових та напівпромислових умовах з позитивним результатом, а результати досліджень впроваджені у практику навчального процесу.
Силікаткальцієві легковагі вироби, що отримані прямим твердофазовим синтезом з сировинних матеріалів України
(НТУ "ХПІ", 2015) Крахмаль, Юлія Олександрівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертацію присвячено розробці технології силікаткальцієвих легковагих виробів, що отримані прямим твердофазовим синтезом з сировинних матеріалів України. Встановлено раціональний склад шихти та технологічні параметри, що забезпечують отримання силікаткальцієвих легковагих виробів з уявною щільністю 500–1000 кг/м³ та границею міцності при стисненні 1,6–6,0 МПа. Визначено, що високий вихід псевдоволастоніту (до 92 об. %) утворюється за рахунок використання комбінованого вапновміщуючого матеріалу, що складається з крейди і гіпсу напівводяного у співвідношенні 3: 1 у перерахунку на СаО. Виконано термодинамічний аналіз і досліджено процеси фазоутворення при термообробці у зразках складу, що включає крейду, гіпс напівводяний і кварц пиловидний та з чистих оксидів кальцію і кремнію з нестехіометрічним (0,9) для утворення воластоніту співідношенням СаО : SiO₂. Встановлено, що утворення псевдоволастоніту у суміші сировинних матеріалів протікає через утворення проміжних сполук – ларніту і β-воластоніту. Визначено, що дослідні зразки легковагих виробів характеризуються мікропористою структурою. Отримані вироби рекомендовані для служби при температурах до 1300 і 1250 ⁰С. Показано, що незмінність фазового складу силікаткальцієвих легковагих виробів, а також виключення об'ємних змін при поліморфному перетворенні воластоніту у псевдоволастоніт при їх службі в теплових агрегатах забезпечується за рахунок цілеспрямованого синтезу у виробах псевдоволастоніту при їх термообробці. Встановлено, що теплопровідність дослідних зразків легковагих виробів, які мають мікропористу структуру, у ~ 1,2–2,5 рази має більш низькі значення порівняно з крупнопористими шамотними легковагими виробами. Визначено, що розроблені вироби стійкі до розплаву алюмінію і доцільно рекомендувати їх замість азбествміщуючих матеріалів. Технологію силікаткальцієвих легковагих виробів впроваджено у виробництво у ПАТ "УкрНДІВ ім. А. С. Бережного".
Теоретические основы объектно-ориентированного проектирования электромеханических преобразователей энергии
(НТУ "ХПИ", 2015) Плюгин, Владислав Евгеньевич
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.09.01 – электрические машины и аппараты. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена разработке нового подхода к моделированию и проектированию электромеханических преобразователей энергии (ЭМПЭ), который базируется на основных понятиях объектно-ориентированного проектирования, что дает возможность генерировать математические модели ЭМПЭ, используя накопленную информацию базовых классов с помощью модификаторов и операторов синтеза. Разработанная соискателем объектно-ориентированная классификация видового разнообразия ЭМПЭ имеет унифицированный единый шаблон для всех ЭМПЭ и сочетает функции организации представления ЭМПЭ с параллельным математическим отображением. В диссертационной работе обоснованы принципы и преимущества объектно-ориентированного подхода в моделировании и проектировании ЭМПЭ, в котором внимание концентрируется на самом процессе решения задачи. Соответствие между программными и реальными объектами достигается за счет объединения данных и расчетных процедур. Впервые предложено применить ранее использовавшиеся только в программировании преимущества объектно-ориентированного анализа в теории расчета и проектирования ЭМПЭ. Соискателем выполнены проектный синтез и программная реализация объектно-ориентированного проектирования двухмодульного шнекового ЭМПЭ технологического назначения с внешним массивным ротором, объектно-ориентированного проектирования бесщеточного возбудителя турбогенератора и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, целью которых было доказать эффективность применимости объектной методологии на технически сложном электромеханическом объекте. Полученные результаты имеют высокую сходимость с данными, полученными экспериментально, и могут быть использованы в оптимизации конструкции ЭМПЭ, проведения физического моделирования машины, повышения качества расчетных методик электрических машин.
Фотокаталітичні покриви змішаними оксидами на основі титан (IV) оксиду для екотехнологій
(НТУ "ХПІ", 2015) Биканова, Вікторія Валеріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.01 – технологія неорганічних речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015 р. Дисертацію присвячено удосконаленню технології фотокаталітичних покривів змішаними оксидами на основі титан (IV) оксиду для одержання матеріалів з синергетичним ефектом для очищення стічних вод від органічних токсикантів. Експериментально встановлено оптимальні параметри проведення процесів синтезу титан (IV) оксиду на шамотному носії, що дозволяють одержувати рівномірні за складом та розподілом по поверхні покриття з високими показниками поруватості (46–66%) та сумарним питомим об'ємом пор (0,88–2,14 см³/г); визначено, що анодне оксидування за густини струму 1,5 А/дм² та напрузі 60 В дозволяє одержувати оксидні покриви складу Ti/TiO₂ та змішані оксидні покриви із допуванням ZnO, ZrO₂ з вмістом цинку 0,5–2,6 мас. % та цирконію 0,5–2,1 мас. % та розміром пор до 100 нм.Експериментальні дослідження довели, що матеріали проявляють у 2–4 рази вищу фотокаталітичну активність у порівнянні з індивідуальними оксидами за рахунок виявлення фаткору синергизму, що складає 1,9–2,3 у процесі фотокаталітичного окиснення водних розчинів азобарвника метилового жовтогарячого та фенолу. На підставі визначених кінетичних та технологічних параметрів розроблено принципові схеми виготовлення контактних мас на носіях різної природи та технології знешкодження фенолвмісних стічних вод шляхом фотокаталітичного окиснення киснем повітря під дією УФ-випромінювання.
Электрохимический синтез титана(III) сульфата в технологии производства титана(IV) оксида
(Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, 2015) Федоренко, Андрей Александрович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.03 – техническая электрохимия. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015 г. Диссертация посвящена усовершенствованию сульфатной технологии производства пигментного TiO₂, путем внедрения технологии энергосберегающего электрохимического восстановления Fe³⁺ и TiO²⁺, с целью исключения из производства стадии обработки металлоломом железа и алюминием, как основных реагентов для получения атомарного водорода с целью восстановления ионов. Известные технологии имеют существенные недостатки, которые значительно снижают качество конечного продукта – накопление гидролизованного Fe³⁺ в пасте ГДТ, расход концентрированной серной кислоты на растворение металлолома железа и порошкообразного алюминия и связывание хромофоров Mn²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, железа в FeSO₄×7H₂O и др., наличие которых в растворах приводит к необратимым загрязнениям ГДТ и низкому выходу по току конечных продуктов. На основании системного анализа электрохимических, гальваномагнитных измерений и модельных расчетов доказан эстафетный механизм восстановления ионов H⁺ и TiO²⁺ в технологических растворах серной кислоты, который происходит при участии H⁺, Н⁰, Н¯, Н, H₂⁺ и др. ионов и их восстановленных форм в сжатом катодном двойном электрическом слое (ДЭС). Они принимают участие в трансляции электронов в плоскость скольжения Н₃О⁺ и TiO²⁺. Исследования электрохимических свойств электродных материалов, влияния магнитного поля на режимы электролиза и физико-химических особенностей технологических растворов, позволили устранить недостатки существующих технологических схем, за счет замены материалов электродов, выбора целесообразных режимов электролиза по плотности тока. Оптимальным режимом электрохимического восстановления [TiO(H₂O)₄]²⁺ является плотность тока ~ 5,0 А/дм², при которой достигается максимальный выход по току восстановителя. Выбор материалов для катодов и анодов сосредоточен на ndm элементах (n = 3 – 5 квантовые уровни), с заполнением электронами d – орбиталей от 20 до 80 %. Это связано с тем, что указанные элементы имеют незаполненные орбитали, поэтому могут участвовать, как кислоты, в комплексообразовании с гидрид–ионами. Этот процесс приводит к растворению водорода в подобных металлах и уменьшению в них удельного сопротивления. Установлено, что между удельным сопротивлением nd – металлов и количеством электронов, находящихся на d – орбиталях, существует функциональная связь. Чем больше заполнен d – подуровень, тем меньше удельное сопротивление, что положительно сказывается на перенапряжении выделения водорода. Но у металлов со 100 % заполнением электронами (Cu, Zn) отсутствует возможность присоединять водород и поэтому у них самое большое перенапряжение выделения водорода. В связи с этим, лучшими материалами для катодов являются сплавы nd – металлов и их сплавов, которые имеют склонность к растворению водорода. Подтверждением влияния растворенного водорода на перенапряжение выделения водорода, является ниобий и его сплавы, где имеет место прямо пропорциональная зависимость. Для осуществления эффективного электролиза разработаны и изготовлены электролизеры разных модификаций, в зависимости от состава и качества исходного сырья, что обеспечило возможность восстановления ионов Fe³⁺ и TiO²⁺ в технологических растворах и синтез Ti₂(SO₄)₃ , как в растворимой, так и кристаллической формах, с выходом по току <93 ± 3> %. На основании исследований оптических свойств соединений титана изготовлены оригинальные устройства – "Оптические анализаторы растворов" в двух модификациях с компьютерным интерфейсом и АСУ. Ввод оптического анализатора позволяет использовать синтез в автоматическом режиме и контролем восстановителя Ti₂(SO₄)₃ до 25–28%.
Контактное взаимодействие сложнопрофильных деталей машиностроительных конструкций с учетом локальной податливости поверхностного слоя
(НТУ "ХПИ", 2015) Скрипченко, Наталья Борисовна
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.02.09 – динамика и прочность машин. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Министерство образования и наук Украины, Харьков, 2016. Диссертация посвящена разработке подходов, методов и моделей для исследования напряженно-деформированного состояния сложнопрофильных шероховатых тел с учетом контактного взаимодействия. В работе решена задача анализа контактного взаимодействия сложнопрофильных элементов машиностроительных конструкций с учетом дополнительных факторов влияющих на распределение контактных давлений (учет податливости поверхностного слоя, конечность размеров контактирующих тел). Предложено для анализа контактного взаимодействия сложнопрофильных тел применять вариант метода граничных уравнений, дополненный моделью учета податливости промежуточного слоя. Для моделирования упругого слоя применена модель Винклера. Предложенный метод исследования контактного взаимодействия объединяет в рамках единых соотношений "локальные" и "глобальные" характеристики податливости контактирующих шероховатых тел. Решен ряд прикладных задач анализа контактного взаимодействия, а именно проведено исследование влияния формы зазора и податливости шероховатого слоя на характер распределений контактных давлений, проведено исследование контактного взаимодействия прямоугольного в плане штампа со скруглениями, решена задача контакта подшипника качения с модифицированным двурадиусным роликом, проведен анализ взаимодействия шаровых поршней с беговыми дорожками гидрообъмной передачи танковой трансмиссии. Во время выполнения работы проведен ряд экспериментальных исследований для анализа контактного взаимодействия сложнопрофильных элементов машиностроительных конструкций с учетом податливости шероховатого слоя. Для исследования контактных давлений задействована технология контактных отпечатков с использованием чувствительных пленок. Проведено сравнение полученных численных результатов исследований с полученными экспериментальными данными. Подтверждена точность и достоверность предложенных методов и моделей, а также созданного программно-модельного комплекса.
Закономірності активації твердих речовин при віброударному подрібненні
(НТУ "ХПІ", 2015) Свєткіна, Олена Юріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2015 р. Дисертація присвячена розробці методів підготовки мінералів до сепарації шляхом віброударної активації, а також розробці теоретичних основ процесу віброударної активації твердих тіл, вивченню змін реакційної здатності диспергованих частинок, в результаті якої відбуваються зміни фізико-хімічних властивостей. У роботі обґрунтовано раціональні режими подрібнення, які забезпечують необхідний рівень активації і призводять до появи заданих властивостей кінцевого продукту, відпрацьовано технологічні режими віброударної активації деяких матеріалів і рекомендовані для використання спільно з віброударним млином в технологічних процесах підготовки мінералів до сепарації. Досліджено вплив віброударної активації мінералів на процес сепарації мінералів. З'ясовано, що після попереднього віброударного навантаження матеріалів виникає додаткова іонізація, в результаті якої з'являється можливість використання віброударної активації мінералів, як нового методу інтенсифікації фізико-хімічних процесів. Розроблено новий метод визначення якості складу композиційних матеріалів, в результаті якого забезпечується протікання твердофазних і гетерогенних реакцій за двома напрямами: радикально-ланцюговому і іонно-молекулярному. Встановлено, що в результаті віброударної активації мінералів відбувається спрямована зміна електрофізичних і магнітних властивостей, що забезпечує до вилучення до 80% корисних компонентів попередньою сепарацією.
Разработка цифровой системы стабилизации поля зрения прибора наблюдения наземного подвижного объекта
(НТУ "ХПИ", 2015) Зейн, Али Вахиб
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.03 - системы и процессы управления. - Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Целью диссертационной работы является разработка цифровой системы стабилизации поля зрения прибора наблюдения повышенной точности для наземного подвижного объекта. Проведенный анализ научно-технической и патентной литературы по теме диссертации привел к выводу о необходимости перехода от систем стабилизации силового типа, в которых осуществляется механическая связь между подвижным зеркалом прибора и внешней рамкой гиростабилизированной платформы, к системам индикаторной стабилизации с использованием электромеханической следящей системы с цифровым электронным блоком. Показано, что высокая помехозащищенность и точность индикаторной системы стабилизации может быть достигнута использованием в алгоритмах стабилизации цифрового электронного блока низкочастотных фильтров, подавляющих высокочастотные помехи информационных сигналов. Проведен сравнительный анализ различных цифровых фильтров и сделан вывод о целесообразности использования цифровых рекурсивных фильтров Баттеруорта и Ланцоша, соединенных по последовательно-параллельной схеме. С целью повышения помехозащищенности и точности системы стабилизации поля зрения прибора наблюдения наземного транспортного средства рассмотрена возможность реализации в электронном блоке стабилизатора принципов бесплатформенных инерциальных систем, в которых угол рассогласования между лазерным лучом прицела-дальномера и направлением на цель не измеряется с помощью дорогостоящей и высокочувствительной к вибрациям гиростабилизированной платформы, а вычисляется с помощью специальных алгоритмов на основе информации об угловых скоростях поворота танковой пушки относительно оси цапр, танковой башни относительно оси поворота и подрессоренной части корпуса танка относительно собственной продольной оси, а также информации о текущих углах поворота башни и возвышения пушки. Показано, что такой стабилизатор может обеспечить в 2-3 раза более высокую точность стабилизации лазерного луча относительно направления на цель по сравнению с силовой системой стабилизации. Результатом диссертационной работы внедрены в научные разработка НТУ "ХПИ" при выполнении хоздоговорной работы для Львовского научно-исследовательского института, а также в учебный процесс подготовки специалистов и магистров.
Теоретичні основи об'єктно-орієнтованого проектування електромеханічних перетворювачів енергії
(НТУ "ХПІ", 2015) Плюгін, Владислав Євгенович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.01 – електричні машини й апарати. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці нового підходу до моделювання і проектування електромеханічних перетворювачів енергії (ЕМПЕ), який базується на основних поняттях об'єктно-орієнтованого проектування. Розроблена здобувачем об'єктно-орієнтована класифікація видової різноманітності ЕМПЕ має уніфікований єдиний шаблон для усіх ЕМПЕ і поєднує функції організації представлення ЕМПЕ з паралельним математичним відображенням. Здобувачем розроблені моделі класифікації ЕМПЕ, що включають не лише структуроутворення, але і паралельний синтез математичних моделей і програм проектування. Уперше запропоновано використовувати єдиний класовий шаблон для структурної і системної організації ЕМПЕ, інваріантний до їх видового різноманіття. Обґрунтована застосовність об'єктно-орієнтованого підходу в оптимальному проектуванні ЕМПЕ з використанням сучасних алгоритмів оптимізації і автоматичної генерації технічної документації. Здобувачем виконані проектний синтез і програмна реалізація об'єктно-орієнтованого проектування двохмодульного шнекового ЕМПЕ із зовнішнім масивним ротором, безщіткового збудника синхронного турбогенератора, асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. Отримані результати мають високу збіжність з даними, отриманими експериментально.
Підвищення експлуатаційних характеристик пневмоагрегатів ударної дії шляхом вибору їх раціональної стуруктури і параметрів
(НТУ "ХПІ", 2015) Атаманов, Юрій Леонідович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.17 – гідравлічні машини та гідропневмоагрегати. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі покращення експлуатаційних характеристик ударних пневмоагрегатів за рахунок дослідження робочого процесу в них і створення на цій основі методики параметричного аналізу та синтезу цих агрегатів. Запропонована нова концепція керування ударним пневмоагрегатом, яка ґрунтується на синхронізації роботи ударного циліндра та імпульсного пневморозподільника, що здійснює раціональне керування контуром живлення з трьома рівнями тиску. Розроблена універсальна нелінійна імітаційна модель, як в розмірній так і у безрозмірній формах з виокремленням основних критеріїв динамічної подоби. При створенні лінійної моделі використані нові підходи, які полягають у заміні нелінійних залежностей раціонально підібраними січними і побудові гранично компактної імітаційної моделі ударного пневмоагрегата на основі рівняння рівноваги механічного аналога у вигляді різновиду пружно-в'язкісної моделі Максвела. У результаті дослідження цих моделей визначені параметри пневмоагрегата і умови його функціонування, що забезпечують найефективнішу реалізацію працездатності стисненого повітря при ударних операціях. Запропонована інженерна методика розрахунку кінематичних, динамічних і енергетичних характеристик ударних пневмоагрегатів на основі вирішення як задач динамічного аналізу, так і задач динамічного синтезу.
Метод розрахунково-теоретичного дослідження структури течії та характеристик ступенів відцентрових нагнітачів
(НТУ "ХПІ", 2015) Фесенко, Ксенія Володимирівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.05.16 – турбомашини та турбоустановки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015 р. В дисертації розроблено метод розрахунково-теоретичного дослідження структури течії та характеристик ступенів відцентрових нагнітачів з радіальними лопатками робочих коліс, який дозволяє визначати в широкому діапазоні режимів роботи сумарні характеристики та структуру осередненої у коловому напрямку стисливої дозвукової течії в проточній частині, включаючи міжлопаткові канали. Для врахування в'язких ефектів використані узагальнені напівемпіричні залежності, що використовуються для розрахунку відцентрових нагнітачів. Запропонований метод дозволяє врахувати геометричні особливості радіальних робочих коліс з лопатками, що образовані циліндричними або конічними поверхнями, лопаткових і безлопаткових дифузорів, зворотних направляючих апаратів та криволінійних обводів проточних частин, а також оцінювати узгодженість їх сумісної роботи. За допомогою розробленого програмного комплексу AxCB проведено верифікацію методу розрахунку, яка показала задовільну точність зіставлення результатів числових досліджень течій в ступенях ВЦН з даними експериментальних досліджень та з аналітичним рішенням. Проведено дослідження впливу геометричних параметрів проточної частини і лопаткових вінців на структуру течії і сумарні характеристики ступенів ВЦН. На підставі виконаного детального аналізу запропоновано удосконалення геометричних параметрів трьох ступенів ВЦН з метою підвищення їх напору, ККД або розширення робочої зони характеристики.
Вплив вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту систем електропостачання
(НТУ "ХПІ", 2015) Шевченко, Сергій Юрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спецiальністю 05.09.03 - електротехнiчнi комплекси та системи. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". Харків 2015 р. Дисертація присвячена актуальній науково-технічній проблемі визначення пливу вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту електротехнічних комплексів та систем, що має важливе значення та забезпечує підвищення ефективності та надійності функціонування систем електропостачання. В рамках даного напряму отримані наступні результати. Виконано аналіз існуючих вимог до вибору та експлуатації перенапруг нелінійних (ОПН) в системах електропостачання різних класів напруги; Проведено експериментальні дослідження електрофізичних характеристик варисторів та ОПН в зібраному стані провідних світових виробників при різних частотах прикладеної напруги та вольт амперних характеристик варисторів і ОПН в зібраному стані в зоні струмів витоку. Удосконалено математичну модель для вибору енергетичних характеристик ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання на базі схем заміщення ОПН в зоні струмів витоку їх вольт-амперної характеристики (ВАХ). Запропановано метод визначення втрат активної потужності в ОПН на базі отриманих ВАХ в зоні струмів витоку, та проведено аналіз впливу несинусоїдальності напруги на величину енергії, що діє на ОПН, а також визначено вплив на нормальну роботу ОПН перенапруг грозового і комутаційного імпульсів струму та підвищеної напруги промислової частоти. Розроблено методи визначення ВАХ ОПН в зоні струмі витоку на основі отриманих експериментальних ВАХ ОПН, які базуються на нейронних мережах та апроксимацією ВАХ двома кривими першого порядку. Удосконалено математичну модель теплових режимів ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання та виконані дослідження впливу різних чинників на теплову стабільність ОПН. Експериментально досліджено наявність порушень якості електричної енергії в системах електропостачання різних видів промисловості України. Удосконалено методи вибору ОПН в системах електропостачання різних номінальних напруг з низькою якістю електричної енергії. Сформульовані основні засади застосування та експлуатації ОПН при впливі вищіх гармонік напруги. Обгрунтовано використання тепловізорів та пірометрів для експлуатаційного контролю стану ОПН.
Технологическое обеспечение производительности и качества обработки отверстий деталей гидропневмосистем комбинированным осевым инструментом
(НТУ "ХПИ", 2015) Иванова, Марина Сергеевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.08 – технология машиностроения. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена решению важной научно-технической задачи повышения производительности и качества обработки отверстий в деталях элементов гидропневмосистем за счет выбора оптимальной структуры и назначения параметров ТП обработки, который осуществляется КОИ. Рассмотрены технологические факторы, влияющие на показатели точности и качества обрабатываемого отверстия. Разработана математическая модель формирования структуры ТП с использованием КОИ и выбора оптимального варианта на основе статистического анализа конструктивно-технологических характеристик заданной номенклатуры отверстий и рекомендаций к конструированию КОИ. Разработана математическая модель, описывающая порядок компоновки ступеней КОИ и принцип их работы в зависимости от концентрации технологических переходов на основе математического аппарата булевой алгебры. Разработана математическая модель для многокритериального выбора рациональных режимов резания, которые позволяют повысить производительность обработки. В результате исследования суммарной осевой силы и суммарного крутящего момента, действующих на КОИ, определенны соотношения диаметров ступеней, которые позволяют уменьшить нагрузку на инструмент и снизить энергозатраты. Предложены рекомендации по уменьшению влияния погрешностей предварительной обработки на точность отверстия за счет разбиения припуска по заданному закону. Теоретически и экспериментально исследована зависимость направления действия неуравновешенной радиальной силы резания на точность обработки отверстий КОИ. Разработана инженерная методика построения рационального технологического процесса обработки заданной номенклатуры отверстий, основанная на предварительном анализе конструктивно-технологических характеристик заданной номенклатуры отверстий и выборе наиболее часто встречающихся путем построения точечных диаграмм. Для повышения эффективности технологического процесса обработки отверстий за счет сокращения номенклатуры применяемых инструментов, а также уменьшения временных и материальных затрат на изготовление комплекта КОИ, разработан модульный КОИ (патент Украины на полезную модель № 49356).