2022 № 4 Інтегровані технології та енергозбереження
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Роль науково-дослідної роботи студентів в навчальному процесі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Сінкевич, Ірина Валеріївна; Мардупенко, Олексій Олександрович; Тульська, Альона Геннадіївна; Левін, Євген ДавидовичУ статті розглядаються питання науково-дослідної роботи студентів, компоненти та функції науково-дослідної роботи. Виділяються види та форми науково-дослідної роботи у навчальний та позанавчальний час. Особливу практичну значимість здобувають уміння фахівця адекватно сприймати складні ситуації життя, правильно їх оцінювати, швидко адаптуватися до нових пізнавальних ситуацій, цілеспрямовано переробляти наявну інформацію, шукати та доповнювати її відсутньої, знати закономірності її оптимального використання, прогнозувати результати діяльності, використовуючи свій інтелектуальний і творчий потенціал. На кожному рівні навчання необхідно розвивати у студентів творче мислення, дослідницькі вміння, без яких важко як продовжувати освіту, так і реалізовуватись на ринку праці. У зв'язку із цим науково-дослідна діяльність здобуває все більше значення та перетворюється в один з основних компонентів професійної підготовки майбутнього фахівця. Науково-дослідницька діяльність вдосконалює не лише професійний рівень, а й формує специфічні навички та звички, відповідний склад мислення та спілкування. У зв’язку з новими вимогами до якості підготовки спеціалістів, відповідаючи потребам прискореного науково-технічного і соціально-економічного розвитку країни, науково-дослідницька діяльність студентів розглядається як важливий фактор удосконалення всієї системи підготовки спеціалістів для різних галузей народного господарства. Саме науково-дослідницька діяльність дозволяє поглибити професійне спрямування освіти, виховувати спеціалістів з високим творчим потенціалом і впливає на формування соціально-професійної зрілості майбутніх фахівців. Таким чином, щоб успішно управляти науково-дослідною роботою студентів, динамікою її складових елементів, викладачеві необхідно чітко уявляти її головні завдання: який об’єкт дослідження обрати і які методи дослідження застосовувати. Тому стратегічним завданням у цьому напрямку є передбачення таких умов, засобів: форм і змісту діяльності, які є найбільш сприятливими та оптимальними для розвитку і удосконалення науково-дослідної роботи. Відповідно науково-дослідницька діяльність повинна бути організована так, щоб студенти після закінчення навчального закладу прагнули до постійного підвищення свого професійного рівня. Людина має постійно навчатися, співвідносячи свої знання з новими вимогами, своїми потребами, потребами соціуму, ринку праці. Сама особистість і є її професійним інструментарієм.Документ Експериментальне дослідження елементарних актів гідродинаміки та теплообміну при взаємодії крапель і плівки води з поверхнею прокатного валку(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Пересьолков, Олександр Романович; Круглякова, Ольга ВолодимирівнаПроведено експериментальні дослідження граничних умов теплообміну для термонапруженого стану прокатних валків під час їх обробки в установці теплової підготовки під час зрошення поверхні плоскофакельними форсунками. Показано, що гідродинамічні умови на поверхні, що зрошується, формуються як в результаті надходження з плоскофакельної форсунки «первинної» диспергованої води, так і «вторинної» рідини, що надходить із сусідніх ділянок у вигляді відбитих крапель і плівок. Вплив на теплообмін окремих факторів, що формують гідродинамічні умови на зрошувальній поверхні, вивчався окремо. Інтенсивність тепловіддачі досліджувалася залежно від густини зрошення, перепаду тиску на плоскофакельній форсунці та температури охолоджуваної поверхні при натіканні «первинного» крапельного потоку на поверхню теплообміну. Локальні значення густини зрошення краплями поверхні під факелом плоскофакельної форсунки вимірювалися за допомогою добірної трубки, що переміщується координатником. При цьому виключалося потрапляння до неї «вторинної» рідини. Питомий тепловий потік та коефіцієнт тепловіддачі визначався за допомогою тепломіра, виконаного з ніхромової стрічки, що нагрівається постійним струмом. При цьому забезпечувалась ізотермічність поверхні вимірювальної ділянки. Термопарами вимірювали температуру нижньої поверхні стрічки, і потім розраховувалася стаціонарна температура верхньої зрошуваної краплями поверхні тепломіра. В результаті багатофакторного аналізу експериментальних даних отримано кореляційну залежність коефіцієнта теплообміну від локальних умов зрошення поверхні тепломіра. Також проводилися дослідження теплообміну під час течії плівки води поверхнею тепломіра. Аналогічна ситуація має місце при розтіканні води із зон зрошення поверхні валка сусідніми плоскофакельними форсунками. Отримана кореляційна залежність коефіцієнта тепловіддачі від швидкості руху плівки води та температури поверхні, що охолоджується. Дослідження тепловіддачі при спільній взаємодії з поверхнею теплообміну плівки води, що рухається, і крапельного потоку, що надходить від плоскофакельної форсунки, показали, що інтенсивність тепловіддачі становить приблизно 80-90 % від арифметичної суми коефіцієнтів, отриманих при роздільному охолодженні тепломіра краплями і плівкою води.Документ Дослідження гібридних екологічно безпечних біодеградабельних композитів на основі полілактиду, кавової гущі та гумінових речовин(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Лебедєв, Володимир Володимирович; Мірошниченко, Денис Вікторович; Тихомирова, Тетяна Сергіївна; Савченко, Дмитро Олексійович; Мазченко, М. В.; Мисяк, Всеволод Романович; Кочетов, Микита Сергійович; Соловей, Людмила ВалентинівнаУ статті проведено дослідження з метою встановлення особливостей характеристик гібридних екологічно безпечних біодеградабельних наповнених композитів на основі полілактиду, кавової гущі та гумінових речовин. Гібридні екологічно безпечні біодеградабельні наповнені композити отримували шляхом екструдування попередньо підготовлених полілактиду, кавової гущі та гумінових речовин в одношнековому лабораторному екструдері при температурі 170–200 °С і швидкість обертання валка 30–100 об/хв. При одержані гібридних екологічно безпечних біодеградабельних наповнених композитів використовували полімер молочної кислоти полілактид екструзійної марки Terramac TP-4000. Використовували відходи кавової гущі, зібрані в 8 різних кав’ярнях в місті Харкові та висушені до вологості 0,5 %. Як гібридні модифікатори використовували гумінові речовини. Встановлено, що гібридна модифікація високонаповненних систем полілактид-кавова гуща гуміновими похідними бурого вугілля у вигляді гумінових речовин дозволяє значно збільшити основні міцності характеристики. Встановлено, що спостерігається зростання ударної в’язкості та руйнівної напруги при вигіні при гібридній модифікації екологічно безпечних біодеградабельних наповнених композитів на основі полілактиду, кавової гущі та гумінових речовин у 2,5 рази, при цьому оптимальним з погляду міцностних характеристик є вміст кавової гущі на рівні50 % мас. та 0,5 % мас. гумінових речовин. Для таких гібридних екологічно безпечних біодеградабельних наповнених композитів на основі полілактиду, кавової гущі та гумнових речовин характерний показник плинності розтопу на рівні 3,1 г/10 хв. та температурний інтервал переробки 182–188 °С. Також встановлено, що гібридна модифікація в рамках одержання гібридних екологічно безпечних біодеградабельних наповнених композитів на основі полілактиду, кавової гущі та гумінових речовин при вмісті 0,5 % мас. різних типів гумінових речовин в них та різному вмісті кавової гущі дозволяє зберегти в них властивості до біодеградації впродовж 6 місяців.Документ Системний аналіз процесу сульфатування у виробництві поверхнево-активних речовин(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона ІгорівнаНаведено дані про застосування поверхнево-активних речовин у різних областях промисловості України. Показано бурхливий розвиток виробництва поверхневоактивних речовин. Приведені основні стадії виробництва поверхнево-активних речовин. Показано, що стадія сульфатування органічних речовин є основною, на якій досягаються високі якісні показники отриманих продуктів. Наведено основні недоліки та переваги сульфатуючих агентів в технології поверхнево-активних речовин. Надано характеристику апаратурно-технологічних схем процесу сульфатування органічних речовин. Стверджується, що використання трубчастих плівкових абсорберів з низхідним потоком фаз в даний час є найбільш перспективним для використання в промислових умовах. Наведені рівняння з конвективної дифузії для спрощених моделей Льюїса – Уітмена, Левича, Хігбі, Данквертса. Запропоновано представляти процес сульфатування в трубчастому плівковому абсорбері наступними стадіями: процес масопередачі газоподібного триоксиду сірки до поверхні розділу фаз, процес абсорбції триоксиду сірки органічною речовиною з проходженням екзотермічної хімічної реакції, процес теплообміну між рідинною фазою та газоповітряним потоком, процес теплообміну між рідинною фазою та потоком охолоджувальної води. Наведено рівняння для розрахунку коефіцієнта масопередачі, яке дозволяє отримувати дані близькі з експериментальними даними Гутьерреса. Показано проходження послідовних хімічних реакцій при абсорбції триоксиду сірки органічною сировиною. Наведені кінетичні рівняння і методики розрахунку ступені сульфатування і кольоровості отриманих продуктів. Наведено основні рівняння для розрахунків коефіцієнтів теплопередачі та коефіцієнтів тепловіддачі. Наведені результати математичного моделювання процесу сульфатування в трубчастому плівковому абсорбері. Показана можливість досягнення високих якісних показників отриманого продукту: ступінь сульфатування 97,9 %, кольоровість 1 одиниця по йодній шкалі.Документ Характеристика генів стійкості Triticum aestivum до збудників хвороб та аналіз біотехнологічних препаратів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Чуприна, Ю. Ю.; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна; Бєлінська, Анна ПавлівнаДомiнування стійкостi рослин-господарів та рецесивна вiрулентність паразитів є результатом їх спільної еволюції з господарем, який є основним партнером. Однак мутантні гени стійкості зазвичай рецесивні. Для поповнення генофонду стійкості потрібна віддалена гібридизація. Чим більша площа засаджена стійким сортом, тим чутливішим він стає. Гени резистентності знижуються під час розмноження. Гени, які в даний час використовуються для стійкості до листової іржі, стеблової іржі, жовтої іржі та борошнистої роси – усі з пирію, жита, геліопсу тощо. Пошук екологічно безпечних та ефективних засобів збереження врожаїв цінних продуктивних культур зумовив формування альтернативних захисних методів. Серед них – використання біологічних препаратів, в основі дії яких лежить принцип антагонізму між різними видами мікроорганізмів або прояви їхньої антибіотичної активності, зокрема виділення в зовнішнє середовище токсичних для конкурентних організмів речовин. Біологічний метод захисту рослин ґрунтується на системному підході, комплексній реалізації двох основних напрямків: збереження і сприяння діяльності природних популяцій корисних видів (ентомофагів, мікроорганізмів), самозахисту культурних рослин в агробіоценозах та поновлення агробіоценозів корисними видами, яких в них не вистачає або тих, які відсутні. Принциповою відміною біологічного методу захисту рослин від будь-якого іншого є використання саме першого напрямку, який здійснюють, застосовуючи біологічні препарати, способами сезонної колонізації, інтродукції та акліматизації зоофагів і мікроорганізмів. Розмноженню і ефективності діяльності корисних видів сприяють агробіотехнічні заходи, та деякі способи обробітку ґрунту за допомогою яких можна створювати сприятливі умови для життєдіяльності зоофагів. Важливим агротехнічним заходом є вирощування стійких до шкідливих організмів сортів культурних рослин, що сприяє формуванню слабожиттєздатних популяцій шкідників. Проаналізовано колекційні зразки пшениці ярої різного еколого-географічного походження за генами стійкості до шкідливих організмів та виділено екологічно стабільні популяції за їх комплексною та індивідуальною стійкістю при зміні кліматичних умов середовища. Охарактеризовано біологічні препарати для боротьби із збудниками хвороб.Документ Паливо для судноплавства, отримане з вторинної полімерної сировини(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Чернявський, Андрій Володимирович; Григоров, Андрій БорисовичВ статті розглянуто можливість розширення сировинної бази процесу виробнитва моторних палив, зокрема палив для судноплавства, за рахунок використання вторинної полімерної сировини. Встановлено, що дана сировина, яка представлена різними поліолефінами, характеризується відсутністю або досить низьким (до 150–200 ррm) вмістом сірковмісних сполук. Отже, за таким показником як вміст сірки, використовуючи технології термічного або каталітичного піролізу в апараті реакторного типу, з вторинної полімерної сировини можна отримати палива, які за вмістом сірки (0,5 % та 0,1 %, відповідно) будуть відповідати marine gasoil (MGO) або low sulfur marine gasoil (LS-MGO). Експериментально встановлено, що в продуктах термічного піролізу вторинної полімерної сировини міститься до 30–40 % олефінових вуглеводнів, які мають низьку хімічну стабільність та підвищену, у порівнянні з парафіновими та нафтеновими вуглеводнями, гігроскопічність. Такі продукти, з огляду на їх властивості, доцільно використовувати лише як компоненти морських палив. На відміну від цього, продукти каталітичного піролізу (процес відбувався з використанням цеолітного каталізатору ZSM-5) вторинної полімерної сировини навпаки, мають високу хімічну стабільність внаслідок низького (до 3 %) вмісту олефінових вуглеводнів. Але, при цьому, вони містять у своєму складі до 15 % ароматичних вуглеводнів, що не перевищує загально прийняті обмеження на їх вміст у моторних паливах. Визначено, що основним параметром, яким можна регулювати деякі показники якості отриманих продуктів, виступає температура початку кипіння отриманих фракцій. Її збільшення значно знижує гігроскопічність та підвищує температуру спалаху отриманих продуктів. Разом з тим, значно підвищувати цей показник не доцільно, з огляду на зниження виходу цільового продукту (збільшення температури початку кипіння фракції лише на 1 °С призводить до зниження її виходу на 0,275–0,325 %).Документ Аналітична гіпотеза для обґрунтування принципової можливості регенерації нітроцелюлозних порохів після тривалого зберігання перекисом водню(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Аніпко, О. Б.; Баулін, Дмитро СтаніславовичДосвід зберігання боєприпасів показує, що у процесі тривалого зберігання піроксилінові пороха, які використовуються в боєприпасах, здатні самовільно перетерплювати різні фізико-хімічні перетворення, що негативно відображається на балістичниххарактеристиках боєприпасів. Відсутність виробництва боєприпасів в Україні, привело до того, що в цей час в експлуатації перебувають боєприпаси, час зберігання яких досягає 30–35 років і більше. У даній статті проаналізовані публікації, присвячені науковим дослідженням, що стосуються проблем балістичної стабільності порохів. Наведено ряд факторів, що впливають на фізико-хімічну стабільність порохових зарядів при їх тривалій експлуатації. Приведені узагальнюючі дані зміни основних балістичних характеристик боєприпасів на різних періодах їх зберігання. Проведено аналіз хімічних процесів, що відбуваються в нітроцелюлозних порохах при тривалих термінах експлуатації та обґрунтовується можливість проведення регенерації НЦП шляхом обробки перекисом водню. Передбачається, що одним із шляхів підвищення балістичних та енергетичних характеристик боєприпасів тривалих термінів експлуатації може бути проведення регенерації нитроцелюлозних порохових зарядів. Показано, що в даний час не існує методів регенерації порохових зарядів тривалих термінів експлуатації. Однак, маються обнадійливі дані про обробку порохів перекисом водню, на основі чого може бути розроблена технологія повного або часткового відновлення балістичних та енергетичних характеристик порохового заряду. Показано, що при проведенні регенерації нитроцелюлозних порохових зарядів перекисом водню підвищується теплотворна здатність вихідного матеріалу. Важливо відмітити, що не все збільшення маси після обробки НЦП перекисом водню може йти для компенсацію втраченої теплотворної здатності, однак і в цьому випадку обробка НЦП перекисом водню слід вважати ефективним методом регенерації нітроцелюлозних порохів.Документ Оцінки зміни площі опалювальних теплообмінників для індивідуальних теплових пунктів при зміні графіка температур розподільної теплової мережі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Алексахін, Олександр Олексійович; Круглякова, Ольга Володимирівна; Бобловський, Олександр ВолодимировичРозглянуто особливості функціонування централізованих систем теплопостачання житлових мікрорайонів при проведенні робіт з «утеплення» існуючих будівель. Проаналізовано вплив температури теплоносія у розподільній тепловій мережі мікрорайону на величину площі поверхні теплопередачі теплообмінних апаратів, які використовують у схемах індивідуальних теплових пунктів при незалежному приєднанні систем опалення будівель до теплових мереж. Оцінки проведено для пластинчастого теплообмінного апарату з протиточною схемою руху теплоносіїв. Отримано формули для обчислення зміни площі теплообміну підігрівника мережної води відносно площі розрахункового «базового» варіанту виконання апарату залежно від величини перевищення температури води у мікрорайонній мережі над температурою теплоносія у системі опалення будівлі. При визначенні коефіцієнтів теплообміну у каналах теплообмінників використано відомі критеріальні рівняння для таких найбільш вживаних у системах теплопостачання теплообмінників, якими є пластинчасті апарати. У запропонованих формулах враховано вплив величини співвідношення теплових еквівалентів витрат середовищ через теплообмінний апарат і зменшення витрат теплоти на опалення внаслідок утеплення будівлі. Оцінку зменшення опалювального навантаження проведено за умови забезпечення при термомодернізації будівлі, що споруджена за нормами, які були чинними декілька десятиліть тому, сучасних вимог до величини термічного опору будівельних конструкцій. Аналіз результатів обчислень дозволив сформулювати рекомендації щодо вибору розрахункових різниць температур мережної води, при яких слід очікувати зменшення площі поверхні теплопередачі пластинчастих апаратів індивідуальних теплових пунктів утеплених будівель. Запропоновані рекомендації можуть бути корисними при розробці графіка якісного регулювання відпуску теплоти до систем централізованого теплопостачання будівель мікрорайону після завершення робіт з їх утеплення.