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

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/64473

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

Новини

Журнал включено до Переліку наукових фахових видань України, категорія "Б" (накази МОН України №409 від 17.03.2020 та №886 від 02.07.2020) за спеціальностями 132-Матеріалознавство; 141- Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; 142-Енергетичне машинобудування; 151-Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології; 152 -Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка; 161-Хімічні технології та інженерія; 181-Харчові технології

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 51

Підвищення енергоефективності переробки відходів збагачення руд електророзрядним методом
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Рачков, Олексій Миколайович; Денисюк, Тетяна Дмитрівна; Старков, Ігор Миколайович
Перспективною та доступною сировиною, порівнянною за вмістом золота та срібла з природними рудними родовищами, є лежалі хвости флотації руд. Нині накопичено мільярди тон хвостів збагачення руд, зміст цінних компонентів у яких часом перевищує їх у природних родовищах. Переробка хвостів збагачення руд з хвостосховищ для вилучення кольорових металів у більшості випадків вимагає складних схем збагачення і за техніко-економічними показниками та якістю концентратів вони неконкурентоспроможні порівняно з продуктами природної сировини. Експериментально досліджено електророзрядний спосіб дезінтеграції відходів збагачення руд для збільшення кількості доступних цільових компонентів, оснований на раціональній організації процесів дроблення та подрібнення стосовно завдань збагачення. Визначено величини тиску хвиль стиснення, які генерує електричний розряд, для розрахунку радіусу ефективного селективного впливу на досліджувані зразки відходів флотаційного збагачення мідно-цинкових руд. Встановлено необхідні умови для ефективної роботи технологічної частини обладнання: в обсязі дезінтегратора величина тиску, створюваного електророзрядом, не повинна бути меншою за межу міцності оброблюваного матеріалу на розтягування та водночас не повинна перевищувати міцність матеріалу дезінтегратора. Використання електророзрядного способу тонкого подрібнення рудної сировини забезпечує селективність дезінтеграції матеріалу за міжфазною межею "порожня порода - мінеральне включення", що дозволяє досягти значного збільшення кількості видобутих цінних металів при одночасному зниженні енерговитрат у 2 - 4 рази. Підвищення енергоефективності розглядається на прикладі відходів збагачення мідно-цинкових руд. Показано приріст кількості доступних цільових металів у відходах флотаційного збагачення мідно-цинкової руди після їх електророзрядної обробки. Приріст кількості міді, що видобувається з відходів збагачення мідно-цинкових руд, становив від 40 до 93 % мас., цинку, що видобувається – від 39 до 94 % мас., срібла, що видобувається – від 16 до 50 % мас.
Розробка алгоритму обчислювальної процедури для розрахунку зон захисту блискавковідводів за міжнародним стандартом IEC 62305
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Коліушко, Денис Георгійович; Істомін, Олександр Євгенійович; Руденко, Сергій Сергійович; Кіприч, Світлана Вікторівна; Глєбов, Олег Юрійович
Продовжено серію публікацій щодо проблеми захисту від проявів блискавки в електричних станціях та підстанціях, особливо в умовах зниження стабільності функціонування енергосистеми України. Додатково актуальність роботи аргументовано збільшенням грозової активності на планеті в цілому та даними національної енергокомпанії в Україні, що призводить до аварійних вимкнень на лініях електропередачі. Розроблено систему алгоритмів для обчислювальної процедури при розрахунку зон захисту системи, яка складається з багаточисельних стрижньових і тросових блискавковідводів та захисних сіток, за методом сфери, що котиться. Зазначено, що більшість стратегічних енергооб'єктів в Україні мають системи блискавкозахисту, побудовані згідно застарілих стандартів, тому необхідна їх перевірка та модернізація з урахуванням діючих нормативних документів. Розроблено узагальнений алгоритм побудови зони захисту з використаннням методу Делоне та отриманих раніше математичних виразів, який в свою чергу складається з підалгоритмів: побудови полігональної сітки по точкам координат блискавковідводів, знаходження зон торкання сфери вершин полігональної сітки, побудови сітки вузлів точок аналізу, знаходження координати висоти для кожної точки аналізу, побудова поверхні захисту по координатам сітки вузлів точок аналізу. Виконано програмну реалізацію та показано приклад застосування алгоритмів при розрахунку захищеності діючої підстанції класом напруги 150 кВ. Наведено загальні особливості програмної реалізації в програмному комплексі LiGro. Розроблений програмний продукт знайшов своє застосування при модернізацію існуючих систем блискавкозахисту діючих енергетичних об'єктів України класом напруги 35-750 кВ.
Розроблення рецептури сосисок з додаванням солодкої гірчиці
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Холод, Артем Михайлович; Пасічний, Василь Миколайович
В Україні, як і у всьому світі, постійно зростає споживання м'ясних продуктів. В останні роки в м’ясній галузі завдяки збільшенню конкуренції між підприємствами виникають питання поширення асортименту продуктів з використанням смакоароматичних композицій. Шляхом зростання цін на м'ясну сировину і енергоносії підприємства м'ясної галузі знаходяться в постійній економічній залежності від значного підвищення собівартості продуктів. На сьогодні є актуальним завдання формування показників безпечності та якості під час виробництва ковбас вареної групи. Удосконалення технології варених ковбас з додаванням рослинної сировини – зерен гірчиці, збагачених мінеральними речовинами та полінасиченими жирними кислотами для покращення якості і надання продукту покращених органолептичних властивостей, у сучасних умовах дефіциту м'ясної сировини та постійного її подорожчання є актуальним. Основним компонентом ковбасних виробів в Україні традиційно є свинина. Вона має велику засвоюваність. Дане м'ясо містить біологічно-повноцінні білки та жири в легкодоступній формі, а також вітаміни групи В. У складі дослідних рецептур м’ясних хлібів в якості наповнювача виступає гірчиця, що збільшує харчову цінність та покращує смакові якості продукту. Гірчиця стимулює розщеплення жиру та покращує перетравлення білків, при цьому активізується обмін речовин. Особливістю даного смакового наповнювача є те, що окрім зерен гірчиці в складі наповнювача у відповідних пропорціях додається мед, цукор, гвоздика мелена та винний оцет, що надає даній добавці солодкуватості з легкою пекучістю. В процесі дослідження доведено можливість покращення рецептур м'ясних хлібів з смаковими наповнювачами. Дана смакова композиція покращує функціональнотехнологічні властивості модельних фаршів: ВЗЗ на 2,4 %, підвищений вміст вологи на 2,1 %, що надає соковитості продукту. Показано, що використання подрібнених зерен гірчиці з різним ступенем гідратації у вказаних пропорціях не погіршує сенсорні характеристики розроблених м'ясних хлібів, а, навпаки, покращує їхні органолептичні показники.
Вплив умов електролізу на склад ванадійвмісних покривів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Сахненко, Микола Дмитрович; Желавська, Юлія Анатоліївна; Зюбанова, Світлана Іванівна; Горохівська, Наталя Валентинівна
Розробка функціональних матеріалів з прогнозованими властивостями є одним із пріоритетних напрямків у сучасних дослідженнях. При електрохімічному отриманні водню для потреб енергетики актуальним є створення нових електродних матеріалів, використання яких дозволить знизити енерговитрати та собівартість одержуваного водню. Такі електродні матеріалів повинні мати каталітичну активність у реакції відновлення іонів водню на катоді. Каталітичні властивості можливо прогнозувати для покриттів сплавами металів підгрупи заліза з ванадієм, молібденом та вольфрамом. Дані метали з водних розчинів можуть співосаджуватись з такими металами-каталізаторами, як залізо, кобальт, нікель, через утворення кластерних інтерметалевих сполук зі зв'язком Ме-V, Mo, W, адсорбованих на поверхні катода. В роботі досліджено співосадження кобальту з ванадієм з комплексного цитратного електроліту у стаціонарному та імпульсному режимах. У результаті проведених досліджень встановлено, що якісне покриття сплавом кобальт-ванадій, світло-сірого кольору, блискуче, рівномірне, мікрокристалічне можна осадити з цитратного електроліту з вмістом 0,1 моль/дм³ ванадію (в перерахунку на метал) у вигляді цитратного комплексу. Процес проводили в інтервалі густин струму 1–15 А/дм² у стаціонарному режимі та 2–10 А/дм² в імпульсному режимі, при різному співвідношенні часу імпульсу до часу паузи, в температурному інтервалі 35–40°С та pH = 3–3,5. За результатом рентгенофлуоресцентного аналізу, максимальний вміст ванадію в покритті, отриманому в режимі програмованого електролізу, становить 1,20– 1,45 %, що у десятки разів більше ніж у покритті, осадженому у стаціонарному режимі (вміст ванадію 0,007-0,017 %) в аналогічних умовах, що може бути підтвердженням гіпотези щодо додаткового відновлення ванадію з оксо-аніонів адсорбованими атомами водню, що утворилися на поверхні катоду в період паузи. За результатами аналізу 2D графіков, встановлені оптимальні параметри проведення процесу для отримання покриття кобальт –ванадій з максимальним вмістом ванадію у сплаві та виходом за струмом покриття 80%.
Зброджування квасного сусла промисловими штамами мікроорганізмів
(2023) Оробчук, Оксана Михайлівна; Федотова, Ольга Богданівна; Богославець, Зоряна Петрівна; Мельник, Степан Романович; Дзіняк, Богдан Остапович
Досліджено закономірності зброджування квасного сусла з використанням дріжджів пивоварної промисловості та готових заквасок молочнокислих бактерій. Сировиною для одержання квасу є концентрат квасного сусла, цукровий сироп, а для купажування готового квасу використовували екстракт шипшини. Вміст сухих речовин в початковому суслі – 3,2 % мас., рН = 5,8. Для зброджування сусла використано сухі дріжджі Safale HA–18 з оптимальною температурою бродіння 25–35°C та комплекси молочнокислих бактерій у вигляді заквасок "Кефір", "Йогурт", "Симбіотик", "Біфівіт" різного мікробіологічного складу. Досліджено зміну концентрації вмісту сухих речовин та кислотності в досліджуваних умовах зброджування квасного сусла. Показано, що за температури 30°С та відсоткового вмісту дріжджів і МКБ в заквасці 50 % мас. і 50 % мас. відповідно, нормованих значень вмісту сухих речовин в суслі одержано тільки при використанні закваски "Біфівіт". Це пояснюється недостатньою температурою, необхідною для повноцінного розмноження дріжджів при домінуючій частці молочнокислих бактерій. З підвищенням температури бродіння квасу до 35°С та одночасним збільшенням частки дріжджів у суспензії спостерігали підвищення бродильної активності у всіх досліджуваних зразках. Встановлено оптимальні кількості дріжджів і молочнокислих бактерій: 4,0 % суспензія дріжджів та молочнокислих бактерій з вмістом дріжджів 80 % мас. та молочнокислих бактерій – 20 % мас. В умовах досліду норми вмісту СР ( до 2,4%) і збільшення титрованої кислотності (до 1,2 см3 0,1 н NaOH/100 см3) досягнуто зразками № 1 і № 4 впродовж 14–16 год бродіння. Для надання напою додаткових функціонально-профілактичних властивостей запропоновано купажування готового квасу екстрактом шипшини. Купажування квасу цукровим сиропом і екстрактом шипшини здійснювали до вмісту сухих речовин 4,2 % мас. і титрованої кислотності 3 см3 0,1 н NаOH/100 см3. Показано порівняльну дегустаційну оцінку квасу з екстрактом шипшини. Купажування відмінно впливає на органолептичні показники та надає напою додаткових функціонально-профілактичних властивостей. Вказано на перспективність використання промислових штамів мікроорганізмів для зброджування квасного сусла для невеликих крафтових пивоварень.
Оптимізація параметрів виготовлення крафтового сиру типу "Камамбер"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Мельник, Іван Миколайович; Запаренко, Ганна Володимирівна; Олійник, Наталія Юріївна; Липовий, Денис Васильович
Зберігання та контроль якості лікеро-горілчаної продукції
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кудрявцева, Юлія Дмитрівна; Демидова, Анастасія Олександрівна; Півень, Олена Миколаївна
Для сучасної харчової промисловості ключовими питаннями є питання контролю якості та безпеки продукції, а також підтримання високої якості продукції в процесі її збереження. Десертні лікери є багатокомпонентними рідинами, що складаються із натуральних інгредієнтів різних типів – вуглеводів, білків, фенольних сполук, містять мінеральні речовини, дубильні та пектинові речовини, органічні кислоти, таніни, полісахариди тощо. Ці натуральні компоненти схильні до окиснення, осадження, можуть призвести до помутніння лікерів. Проаналізовано проблеми, пов'язані із зберіганням десертних лікерів в Україні з метою вивчення найбільш впливових факторів на якісні показники лікерогорілчаної продукції. Склад десертних лікерів грає критичну роль у формуванні готового напою. Відзначено, як різні компоненти впливають на сенсорні характеристики та якість продукту, дозволяючи сформувати неперевершений смаковий профіль лікеру. Не менш важливим є дотримання усіх технологічних умов при виробництві лікерів: виробництво напівфабрикатів, підготовка води, дотримання температурних режимів, стерильна тара. Проаналізовано фактори, які впливають на стійкість лікерів. Так, збільшення вмісту екстрактивних речовин та міцності напоїв позитивно впливає на стійкість лікерів, у томі числі проти помутніння. Процес витримки лікерів є ще одним критерієм отримання бажаних характеристик. Зазначено, що тривалість та умови витримки мають ключове значення у формуванні унікального смаку та аромату напою. Досліджено утворення каламути та осаду під час зберігання лікерів. Оптимальний температурний режим для зберігання лікерів – вище 12 ºС, але не повинен перевищувати (22–25 ºС), при більш низьких температурах відбувається поступове погіршення смаку та аромату. Розглянуто, що тривале зберігання лікерів пов'язане з втратою ними біоактивних речовин, перш за все антиоксидантів. Проаналізовано зміни, які відбуваються у готовому напої при довготривалому зберіганні, включаючи утворення біогенних амінів та їх вплив на якість продукту. Визначенні основні фактори, які впливають на якість та тривалість зберігання напоїв для формулювання подальших шляхів вирішення цієї проблеми.
Підсолоджувальні речовини: класифікація, властивості, застосування в технології безалкогольних напоїв
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Косів, Руслана Богданівна
З огляду на тенденції здорового харчування, потреби хворих на цукровий діабет, економічні переваги виробництво підсолоджувальних речовин, їх асортимент і асортимент напоїв з їх використанням безперервно розширюються. Водночас з'являються труднощі, пов'язані з необхідним вибором підсолоджувальних добавок для вирішення конкретних завдань. Узагальнено дані сучасної наукової літератури щодо технологічних аспектів застосування підсолоджувальних речовин у виробництві безалкогольних напоїв і обґрунтовано їх вибір для отримання напоїв відповідного функціонального спрямування. Усі підсолоджувальні речовини умовно можна розділити на шість груп: цукри, цукрозамінники (солодкі спирти), синтетичні підсолоджувачі, природні підсолоджувачі, природні цукристі продукти, цукристі продукти, отримані з крохмалю чи цукру. Здійснено порівняння основних властивостей різноманітних підсолоджувальних речовин: коефіцієнта солодкості, калорійності, глікемічного індексу. Проаналізовано потенційно несприятливі ефекти, які можуть виникати при споживанні напоїв, приготованих з їх використанням. Природні цукристі продукти здебільшого менш солодкі ніж цукор, тоді як штучні підсолоджувачі мають більшу від сахарози солодкість. Проте ризики й недоліки синтетичних підсолоджувачів переважують переваги їх використання. Зважаючи на це, доцільно зменшувати або повністю виключати з раціону людини споживання харчових продуктів, що містять підсолоджувачі. З іншого боку, щоб усунути негативні наслідки, пов'язані зі споживанням цукру, потрібно використовувати природні джерела підсолоджувальних речовин. При виборі підсолоджувальних речовин для отримання функціональних напоїв відповідного спрямування беруть до уваги чимало критеріїв: коефіцієнт солодкості, калорійність, вплив на рівень інсуліну в крові (глікемічний індекс), вплив на травну систему людини, вплив на здоров'я зубів, допустиму добову норму споживання. Для широкого введення природних підсолоджувальних речовин до рецептур напоїв потрібно проводити детальні дослідження способів їх оброблення й використання в промислових масштабах.
Застосування алгоритмів теорії графів у моделюванні 2D сканера для обходу перешкод
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Татарінова, Оксана Андріївна
Розглядається проблематика розробки та застосування моделі лазерного датчика відстані RPLIDAR A1 для задачі обходу перешкод у рамках функціонування віртуального робота, при цьому акцент зроблено на використанні алгоритмів теорії графів. Проведено аналіз впливу алгоритмів Дейкстри та A* на ефективність процесу ухилення від перешкод за допомогою 2D сканера. Важливість цих алгоритмів у контексті теорії графів підкреслена через їх здатність до оптимізації навігаційних траєкторій ів умовах, які передбачають наявність множинних перешкод. Окрему увагу приділено значенню розглядуваних алгоритмів у сферах автономної навігації, зокрема в їх застосуванні у секторах, як-от безпілотні літальні апарати, аграрний сектор, геодезичні дослідження та сфера пошуково-рятувальних операцій. Надано опис розробленого програмного засобу з інтегрованою графічною складовою та користувацьким інтерфейсом, що забезпечує можливість контролю над процесом сканування та навігації. Наданий опис робочих принципів та моделей виміру, що застосовуються у 2D датчиках, сприяє глибокому розумінню функціональних можливостей та потенціалу використання RPLIDAR A1. Дослідження підтвердило, що включення алгоритмів Дейкстри та A* в систему обходу перешкод значно покращує ефективність та безпеку роботи мобільних роботів. Тестування розробленої моделі виявило значну перевагу інтеграції вказаних алгоритмів у порівнянні з традиційними підходами, відкриваючи нові перспективи для розвитку передових автономних навігаційних систем. Важливість застосування алгоритмів теорії графів у розробці роботизованих систем висвітлена через їх вплив на підвищення якості виявлення та ухилення від перешкод, що сприяє поліпшенню ефективності автономних навігаційних систем у галузях робототехніки та автоматизованого транспорту.
Використання статистичного аналізу для контролю стабільності роботи кавової машини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Опришкін, Олександр Сергійович
Стабільність роботи кавової машини зазвичай пов'язують зі стабільністю потоку кави при приготуванні напою. Кава готується, коли гаряча вода під тиском проходить крізь шайбу з кавовим порошком. Швидкість потоку напою може змінюватися для різних екстракцій, що змушує бариста змінювати налаштування кавомолки. Ступінь помелу є одним з найважливіших факторів, що впливають на швидкість потоку напою. У роботі представлено результати експериментальних досліджень з визначення швидкості потоку кави та масової витрати при приготуванні напою. Для експерименту було обрано три партії кави від різних виробників (UAB "Kavos bankas", Литва; Jacobs Douwe egberts, Нідерланди; Сaffè Carraro SpA, Італія). Кожна партія була протестована із використанням 12 екстракцій. Кожна з екстракцій була отримана із щойно змеленої кави. Боби були подрібнені за допомогою професійної плоскої кавомолки з одними і тими ж самими налаштуваннями. Було запропоновано новий спосіб утворення кавової шайби, який дав більш стабільний, з точки зору швидкості потоку результат, ніж звичайний спосіб закладання меленої кави (з використанням шайби із однорідної сировини). Представлено результати, які підтверджують, що новий спосіб здатний знизити чутливість кавової машини до варіації властивостей кавового зерна (різні виробники, різні пакети із одної партії). Наведено результати проведеної перевірки гіпотези про відсутність порушень стабільності масової витрати кави за допомогою однофакторного дисперсійного аналізу (рівність середніх значень), лінійного регресійного аналізу (на відсутність впливу часу на величину показника на кожній виборці), коваріаційного аналізу (відсутність розходжень у функціональному впливі часу на величину стабільності швидкості потоку кави). Надано рекомендацій для бариста з використання запропонованого методу.