Створено нову технологію гідротермічного емульгування паливних емульсій та розроблено відповідне обладнання. Проведено огляд сучасних напрямків розвитку енергетики України. На підставі результатів експериментальних досліджень уточнено розроблену методику проектування створеного апарату для емульгування та технологію його виконання. Вивчено закономірності вихрового руху у камері змішування, що дозволило сформулювати фізичне уявлення про характер і структуру руху базової рідини. Уточнено витратні характеристики, які дозволяють визначити кінетику дрібнення дискретної фази. Одержано залежності для визначення гідродинамічних і термодинамічних режимів роботи нового обладнання. Заміна витратних характеристик апарата внаслідок підводу дискретної рідини у вихровий прошарок супроводжується відповідною зміною полів швидкості та тиску. Така трансформація гідродинамічних характеристик значною мірою впливає на робочі режими обладнання. Математичний опис цього процесу доповнено функцією зміни маси потоку, яка дозволяє об'єднати гідродинамічні та витратні параметри вихрового емульгатора. Запропоновано гідродинамічні характеристики апарата, на базі яких можна визначити найбільш ефективні режими емульгування. Розроблено технологію, яка забезпечує дисперсність частинок близько 10 мкм та дає змогу контролювати концентрацію, розмір частинки, в'язкість, стабільність водо-мазутної емульсії, а також забезпечує значний екологічний ефект.

  Скачати повний текст

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – «Екологічна безпека». – Національний авіаційний університет, Київ, 2019.Дисертаційну роботу присвячено підвищенню рівня екологічної безпеки у дорожньому будівництві шляхом використання відходів металургійних виробництв як альтернативного матеріалу дорожнього будівництва.Розроблено методику оцінювання рівня екологічної безпеки в дорожньому будівництві під час заміни природних кам'яних матеріалів металургійними шлаками, яка включає моделі підсистем поводження з відходами та будівництва доріг, описує основні процеси життєвого циклу перетворення металургійних шлаків в ланцюзі «відходи – сировина – матеріал – елемент конструкції дорожнього одягу».Запропоновано комплекс критеріїв оцінювання техніко-експлуатаційних властивостей дорожнього одягу з використанням металургійних шлаків, а також критеріїв прогнозування рівня екологічної безпеки за різних сценаріїв використання металургійних шлаків в дорожньому будівництві.Експериментально встановлено закономірності впливу хімічного складу шлаків металургійних комбінатів на механічні характеристики шлаків як матеріалів для дорожнього будівництва.Показано, що при використанні металургійного шлаку з рекомендованою товщиною шару основи забезпечуються вимоги до міцності дорожнього одягу. В загальній структурі конструкції дорожнього одягу різних категорій доріг обсяг металургійних шлаків становить 25,4…32,5 %.Виконано прогнозування рівня екологічної безпеки за різних сценаріїв використання металургійних шлаків у дорожньому будівництві. Визначено сумарний прогнозований еколого-економічний ефект використання металургійних шлаків у дорожньому будівництві за попередженими екологічними збитками навколишньому середовищу.Ключові слова: дорожнє будівництво; природні матеріали; металургійні шлаки; дорожній одяг; екологічна безпека; критерії оцінювання.^UThe thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 21.06.01 – «Еcological safety». –National Aviation University, Kyiv, 2019. The dissertation is devoted to increasing the level of environmental safety usingmetallurgical industry waste as an alternative material for road construction.The methodology for assessing the level of environmental safety in road construction during the replacement of natural stone materials with metallurgical slags, which includes models of waste management and road building subsystems, describes the basic processes of the life cycle of the transforming the metallurgical slags in the chain «waste - raw material - material - element of road clothes».Based on the formation of morphological structures of road clothes with the use of metallurgical slags for roads of various categories with given technical and operational characteristics the method of determination of possible volumes of replacement of natural materials by metallurgical slags is developed.The evaluation criteria of technical and operational properties of road clothes with the use of metallurgical slags, as well as criteria for forecasting the environmental safety level in different scenarios of using metallurgical slags in road construction, are proposed.The regularities of the influence of slagchemical composition of metallurgical enterprises on the mechanical characteristics of slags as materials for road construction have experimentally established.Using correlation-regression analysis of the experimental results, regressive dependences of the modulus of elasticity of slags on their activity are obtained, which are the initial values for calculation of road clothesstrengthand determination of the required value of the thickness of the base layer of road clothes and, accordingly, the value of volumes of possible replacement of natural materials by metallurgical slag.The comparative estimation of technical and operational properties of the formed typical morphological structures with the use of slags for three technical categories of roads has been carried out. It is shown, using slag with the recommended thickness of the base of road clothes, the requirements for the durability of road clothes are provided. In the general structure of road clothes of various categories of roads, the volume of metallurgical slags is 25,4...32,5 %, which leads to a reduction of labor costs of construction by 18...32%, with a relative decreasing the cost of materials in 1,3...1,5 times.Forecasting the level of environmental safety in different scenarios of the use of metallurgical slags in road construction is carried out. The total predicted ecological and economic effect of the use of metallurgical slags in road construction considering the ecological damage caused for the environmentis determined.The results of the dissertation work were used for the development of six sectoral standard documents, four technical specifications and sectoral recommendations that regulate the requirements for slag as road construction material, requirements for roadclothes using slags and environmental requirements for roads.Keywords: road construction; natural materials; metallurgical slags; road clothes; environmental safety; evaluation criteria.