Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
89 результатів
Результати пошуку
Документ Розсіювання е-поляризованої електромагнітної хвилі однією провідною стрічкою з імпедансом(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ванін, Віктор Антонович; Кошовий, Георгій Іванович; Карпенко, Валентина Іванiвна; Ванін, Борис ВікторовичПроведено детальне дослідження ключової задачі розсіювання плоскої E-поляризованої електромагнітної хвилі електронно-провідною стрічкою з імпедансом. У результаті застосування модифікації класичного методу інтегральних рівнянь отримано коректну повно-хвильову математичну модель розсіювання у формі особливого інтегрального рівняння першого роду. При дослідженні цього особливого інтегрального рівняння основна увага приділена двом важливим методам його розв’язку: асимптотичному методу Релея та прямому чисельному методу. Як результат застосування першого методу отримуємо розв’язок задачі розсіювання у явному аналітичному вигляді, що суттєво може звузити частотний діапазон. Щоб отримати розв’язок задачі розсіювання у всьому діапазоні частот далі застосовується відомий та добре обґрунтований прямий чисельний метод механічних квадратур. Проведено ряд чисельних експериментів розсіювання E-поляризованої хвилі однією електронно-провідною стрічкою з імпедансом. Порівняння чисельних розрахунків показало, що в асимптотичній довгохвильовій області частот результати добре співпадають. Це дало можливість провести чисельні експерименти в більш широкому діапазоні частот і бути певними у їх правильності.Документ Прогнозування зміни рівня лісистості за допомогою сервісу Global Forest Watch і мови програмування та аналізу даних R(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Мельников, Олександр Юрійович; Денисенко, Вікторія ОлегівнаРозглядається проблема розрахунку рівня лісистості, у тому числі – прогнозування зміни лісистості в окремому лісництві. Наведено, що автори раніше розробили програмне забезпечення для розрахунку лісистості та оброблення інформації про лісові насадження на прикладі селища Співаківка в Ізюмському районі Харківської області. Також було зроблено порівняння лісистості за низку років з використанням ресурсу Global Forest Watch. З цього ресурсу були взяті зображення Придонецького лісництва з нанесеними умовними позначеннями: синім кольором зображені території, де відбувається висадка нових лісових насаджень, а рожевим – де відбувається вирубування. Кожне із завантажених зображень обраного лісництва запропоновано розділити на квадрати, а потім аналізувати дані по кожному квадрату. Було розраховано насиченість рожевим кольором та збережено у таблиці. Зазначено, що прогнозування зміни лісових насаджень на обраній ділянці, тобто зміни відсотка вирубки, можна зробити різними шляхами. По-перше, використати регресійний аналіз – застосувати рівняння регресії окремо до значень кожного квадрату, а також для усього лісництва. По-друге – сформувати перелік вхідних факторів, що містять показники на обраній ділянці у два попередні роки та ці ж показники на сусідніх ділянках. Таким чином, кількість факторів буде дорівнювати 27: 26 вхідних та 1 вихідний (значення на досліджуваному квадраті). Таку задачу прогнозування можна розв’язати або методом багатофакторної лінійної регресії, або методом штучних нейронних мереж. Для проведення розрахунків за обома методами було використано мову програмування та аналізу даних R. Створено скрипт, який виконує розрахунки побудовою ліній регресії та штучної нейронної мережі, а також дозволяє визначити найкращу архітектуру нейронної мережі та більш ефективний метод її навчання для певного набору даних. Наведено розрахунок динаміки вирубки у цілому лісництві (прогноз на останній рік забезпечує похибку в 1 %) та розрахунок динаміки вирубки на обраному квадраті (прогноз на останній рік забезпечує похибку в 3.5 %). Після численних запусків скрипту з’ясовано, що найкращий результат забезпечує персептрон з двома прихованими шарами та двома нейронами у кожному шарі. Результати розрахунків свідчать про високу кореляцію даних для визначення відсотка лісу, який буде вирубуватися на визначеному квадраті. Застосування цього персептрону для прогнозування на останній рік показало похибку в 3 %.Документ Мультиагентна імітаційна модель поширення інфекційних захворювань(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Іващенко, Дар'я Сергіївна; Куценко, Олександр СергійовичМетою дослідження є розробка мультиагентної імітаційної моделі для прогнозування поширення інфекційних захворювань, зокрема COVID19. В умовах пандемії COVID-19 виникла нагальна потреба у створенні інструментів для прогнозування та аналізу динаміки епідемій, а також оцінки ефективності управлінських рішень. Використання математичних моделей у цьому процесі дозволяє адекватно описувати динаміку поширення інфекцій, що є важливим для прийняття обґрунтованих рішень. У статті розглядаються традиційні підходи до моделювання епідемій, такі як модель «хижак–жертва» та компартментальна модель SIR (Susceptible-Infectious-Recovered). Модель «хижак–жертва» описує взаємодію між двома видами в екосистемі за допомогою диференціальних рівнянь, що дозволяє моделювати динаміку популяцій. Компартментальна модель SIR поділяє населення на три групи: вразливі, інфіковані та одужалі, що дозволяє аналізувати поширення інфекційних захворювань. Проте ці моделі мають обмеження, зокрема через припущення про однорідність популяції та сталість параметрів. Для більш точного моделювання складних епідемічних процесів було розроблено мультиагентну імітаційну модель. У цій моделі агенти взаємодіють у визначеній області, імітуючи реальні умови поширення інфекції. Агенти поділяються на три класи: здорові, інфіковані та одужалі. Рух агентів моделюється за допомогою випадкового блукання у двовимірному просторі з урахуванням можливості контакту між ними, що може призвести до зараження. Інфіковані агенти після певного періоду захворювання переходять у клас одужалих і більше не можуть інфікуватися. Результати моделювання показали, що мультиагентна модель дозволяє більш точно прогнозувати динаміку поширення інфекцій. Було проведено численні експерименти, які продемонстрували адекватність моделі у відтворенні процесу інфікування, пікових значень захворюваності та періоду одужання. Досліджено вплив різних параметрів, таких як тривалість захворювання, на динаміку епідемії. Отримані результати підтверджують, що врахування індивідуальних характеристик та поведінкових особливостей агентів покращує точність моделювання. Це дозволяє використовувати мультиагентну імітаційну модель для розробки ефективних стратегій контролю та прогнозування поширення інфекційних захворювань, що може бути корисним для прийняття управлінських рішень у реальних умовах пандемії.Документ Математичне моделювання процесу деформування та напруженого стану трубопроводів під дією динамічних навантажень(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Олійник, Андрій Петрович; Фешанич, Лідія ІгорівнаВ статті розглянуто питання математичного моделювання процесу деформування трубопроводів, по яких здійснюється транспортування газорідинних сумішей з агресивними компонентами. Реалізовано математичну модель процесу обтікання деформованих перерізів трубопроводу з метою оцінки залежності аеродинамічних характеристик перерізів від їх просторової конфігурації. Проведено розрахунки напруженого стану трубопроводів та аеродинамічних характеристик деформованих перерізів.Документ Formation of two-phase zones during internal oxidation of binary alloys(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Abramov, Gennady Serafimovich; Abramov, Mikhail GennadievichIn the paper the formation patterns of two-phase regions during the internal oxidation process in low-alloyed binary alloys is studied. The goal of the research is the creation of a mathematical model for the internal oxidation process, which is to describe the kinetics of formation and evolution of internal oxidation zones, the study of the patterns governing the two-phase zone formation during internal oxidation, the study of the space-time dynamics of the structural parameters of the two-phase area, namely the number of the oxide particles, their average radius and the phase volume, at different stages of the internal oxidation zone evolution. The two-phase process of diffusion saturation with light components applied to binary alloys is analyzed theoretically. The conditions for formation of disperse oxide particles are formulated. A mathematical model for the formation of two-phase areas as well as the numerical solution for the system of equations describing the kinetics of formation and evolution of the two-phase area for different values of the process parameters is proposed. The modeling and experiments demonstrate that the distribution of structural parameters of the two-phase area has complex, non-monotonous nature. The influence of the main parameters of the process on the kinetics of the formation of the two-phase area in a lightly-alloyed binary nickel-based alloy plate is also determined. All stages of the plate’s oxidation process are studied – from the inception of the particles to the coalescence of secondstage particles. The results of the work could be used for developing new technologies in thermal and chemical-thermal treatments for disperse strengthening of materials using internal oxidation, as a physical basis for seeking ways of providing certain distributions of the internal oxidation zone structural parameters, which are required to give the alloy a necessary set of physical and mechanical properties. The comparison of the modeling and experimental results shows a good correlation, which allows them to be recommended for developing new technologies in disperse strengthening, new heat-resistant steels, disperse-strengthened magnetic materials and electrotechnical alloys.Документ Оцінка можливості використання повідсікового моделювання процесів в проточній частині парової турбіни в задачах одночасної оптимізації теплових схем та турбін(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Шерфедінов, Різа Бахтіярович; Усатий, Олександр ПавловичРозглянуто два варіанти постановок задачі розрахунку проточної частини (ПЧ)парової турбіни з використанням удосконаленого одновимірного повідсікового моделювання термо- та газодинамічних процесів в ПЧ при заданих величинах параметрів пари на вході і виході із циліндру та між його відсіками. Перший варіант постановки забезпечував визначення масової витрати пари на вході в кожен відсік при заданій геометрії ПЧ. Другий варіант постановки дозволяв провести послідовний розрахунок кожного відсіку при заданих величинах масової витрати пари в голову кожного відсіку, а також параметрів пари між відсіками за рахунок відповідного коригування значень ефективних кутів виходу соплових решіток усіх ступенів кожного відсіку. В якості об'єкту дослідження було вибрано циліндр середнього тиску (ЦСТ) турбіни К-540-23,5. Розрахункові дослідження були сплановані, проведені і обробленні з використанням методів теорії планування експерименту. Виконані порівняння результатів розрахунків з використанням обох варіантів повідсікового моделювання термо- та газодинамічних процесів між собою та результатами отриманими з використанням загальноприйнятого варіанту поступеневого моделювання роботи ПЧ парової турбіни. Порівняння показали, що для розв’язання задач оптимального проєктування доречніше використовувати другий варіант постановки удосконаленого одновимірного повідсікового моделювання термо- та газодинамічних процесів в ПЧ.Документ Моделювання поширення плоскої електромагнітної хвилі у неоднорідному непоглинаючому середовищі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Мазманішвілі, Олександр Сергійович; Сидоренко, Ганна ЮріївнаРозглянуто аналітичні рішення параболічного рівняння Ісімару для функції когерентності електромагнітного поля, що описують часові властивості імпульсу на виході неоднорідного недисипативного середовища. Отримано узагальнення підходу, використаного в моделі Ісімару для опису часової еволюції монохроматичного електромагнітного імпульсу, що огинає, в однорідних недисипативних середовищах, на випадок неоднорідних недисипативних середовищ. Тим самим було зроблено спробу врахувати вплив неоднорідності середовища на форму результуючого імпульсу. При вирішенні поставленої задачі подолано труднощі, пов'язані з обчисленням континуального інтеграла, що виникає, в просторі дифузійних траєкторій. Це дозволило отримати явний вираз для функції Гріна завдання та побудувати обчислювальний алгоритм, на базі якого проведено низку численних експериментів. Аналіз роботи проведено виходячи з апарату квадратичних інтегральних функціоналів, заснованих на рішеннях диференціальних стохастичних рівнянь. У роботі вивчені інваріантні часові властивості огинаючої монохроматичних електромагнітних імпульсів, що реєструються після проходження крізь плоский шар розсіюючого неоднорідного середовища, тобто. властивостей, які залишаються незмінними при варіації параметрів середовища, зокрема, розподілу концентрації центрів, що розсіюють. Проаналізовано динаміку формування часових шлейфів розсіяної хвилі, у яких хвостова частина розташована в периферійній часовій ділянці. При поширенні зі швидкістю перетворення фронту хвилі відбиває вид шарів області розсіювання та її поздовжню форму. Зазначається, розвитком запропонованого апроксимаційного підходу щодо процесів, що впливають на часове затягування електромагнітних імпульсів, може бути облік згасання випромінювання при його поширенні в неоднорідному поглинаючому середовищі.Документ Електронні пучки у градієнтному магнітному полі: управління перетворенням поздовжнього руху у поперечний(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Мазманішвілі, Олександр Сергійович; Решетняк, Микола Григорович; Сидоренко, Ганна ЮріївнаВ роботі розглянуто рух електронів у циліндричному магнітному полі з потенціалом градієнтного вигляду. Отримано, що у вибраному полі вихідний рух електронів уздовж поздовжньої осі перетворюється на радіальний рух. Визначено, що таке перетворення обумовлено впливом соленоїдального магнітного поля з великим поздовжнім градієнтом. Перетворення поздовжнього напрямку руху на поперечне виявилося стійким в діапазоні енергій 20...55 кеВ електронів і в інтервалі 5...50 мм радіальних розмірів пучка частинок. За допомогою програмного засобу вивчено основні залежності руху електронного пучка в заданому соленоїдальному магнітному полі. В даній роботі приведені результати чисельного моделювання траєкторій електронів у градієнтному магнітному полі зі вторинноемісійним катодом кругової форми, розташованим у середині системи. Для вивчення механізму стійкості по відношенню до магнітного поля використано два експериментально реалізовані магнітних поля. На основі цих двох полів чисельно синтезовано масиви додаткових 4 полів. Для сукупності з 6 названих полів чисельно вивчена робота гармати, коли частка відчуває стійке перетворення напрямку руху. Показано, що при заданій енергії електрона та фіксованому магнітному полі параметром, що визначає поворот частинок, є градієнт магнітного поля на межі ділянки вльоту. Отримано, що ефект повороту має місце для розглянутого інтервалу радіальних розмірів пучка, що призводить до фокусування частинок. Показана можливість на основі регулювання поля в цілому керувати вертикальною координатою сфокусованого пучка, тим самим дано інтерпретацію порогової залежності реєстрації електронів на детекторі. Досліджено залежність формування підсумкового розподілу частинок від амплітуди та градієнта магнітного поля вздовж осі системи. Наводяться результати чисельного моделювання руху електронного потоку. На основі моделі руху електронного потоку розглянуто характеристики результуючого електронного пучка. В даній статті показано, що пучок, що має радіальні розміри 5...50 мм, фокусується по вертикалі на ділянку розміром 1 мм.Документ Картини течії газу у високонапірному відцентровому компресорі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Роговий, Андрій Сергійович; Азаров, Андрій Сергійович; Овчаров, Єгор Миколайович; Шудрик, Олександр Леонідович; Толстий, Павло ВячеславовичРозвиток тривимірного моделювання та аналізу течії на основі розв'язання рівнянь Нав'є-Стокса осереднених за Рейнольдсом, дає можливість більш якісно визначити характеристики та параметри течії, але потребує значно більших витрат часу на розрахунок та доведення або верифікацію використаних математичних моделей з метою отримання мінімальних помилок розрахунку. Метою роботи є визначення картин течії газу у високонапірному відцентровому компресорі на основі числових методів розрахунку течії та порівняння інтегральних характеристик роботи з експериментальними даними. Підтверджено адекватність використаної математичної моделі зі зміщенням витратної характеристики на 0,3 кг/с. Тим не менш, максимальне неспівпадіння визначення співвідношення повних тисків дорівнює 8 % у зоні оптимальних значень витрат зі зміщенням за витратою. Максимальна помилка визначення ККД – 9 %. У зоні оптимальних значень за умови зміщення витратної характеристики помилка розрахунку ККД не перевищує 2 %. В розрахунку відбувається зривання характеристики компресора раніше за менших витрат, що приводить до значної помилки розрахунку у цій зоні. Розподіл тисків вздовж лопатей робочого колеса та дифузора показав шляхи оптимізації форми лопаті для збільшення ефективності роботи компресора: відбувається перехрещення ліній розподілів для оптимального режиму лопаті ротора; лопать спліттера працює в нормальному режимі, але можна покращити розподіл за рахунок покращення форми лопаті в початковій дільниці; перехрещення ліній розподілу тиску для оптимального режиму показує на недостатньо якісну роботу дифузора, що може бути покращено за рахунок зміни форми лопаті. Для більш якісного математичного опису картин течії в компресорі доцільно використовувати SST-модель турбулентності та більшу кількість елементів. Числовим шляхом побудовано характеристики компресора та визначено інтегральні параметри роботи.Документ Режимно-технологічна й апаратурно-конструктивна оптимізація сепараторів установки підготовки газу(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Хуссейн, СейфВ результаті проведеного аналізу було визначено, що актуальним завданням є розробка методик режимно-технологічної та апаратурно-конструктивної оптимізації сепараційного обладнання установок підготовки газу. При цьому слід звернути увагу не лише на емпіричні залежності а й на числові моделювання. Підготовка та переробка нафти і газу – це технологічні процеси, які реалізують за допомогою технологічних ліній, що в свою чергу складаються зі значної кількості основного обладнання. При цьому існуючі установки не завжди є високоефективними та потребують вдосконалення, оскільки з часом кількість цільових компонентів у сировині, що добувається зі свердловини, знижується, а вміст води, парафінів та інших шкідливих домішок зростає. Це змушує підвищувати інтенсивність процесів сепарації та масообміну. Запропонована методика для оптимізаційних технологічних та конструктивних розрахунків сепараційного обладнання (сепараторів І та ІІ ступені) установки підготовки газу, що дозволяє визначити раціональні конструктивні розміри та оптимальні режимні параметри роботи для забезпечення високого ступеня розділення компонентів газової суміші. Для чисельного дослідження та оптимізації хіміко-технологічних процесів установок підготовки газу, призначених для виробництва вуглеводневої продукції були обрані методи статичних та динамічних оптимізаційних моделювань хіміко-технологічних процесів з застосуванням інструментальних засобів CAE-систем термодинамічного моделювання, що дозволило при використанні відомих математичних моделей швидко та точно обраховувати теплові та матеріальні баланси як окремого технологічного обладнання так і установок в цілому. Це дозволило отримати максимальну ефективність обладнання та ефективність роботи установок в цілому. Змодельована робота установки атмосферної переробки вуглеводнів та установка підготовки вуглеводневого газу для якої визначені оптимальні режими роботи сепараторів І та ІІ ступені установки підготовки вуглеводневого газу.