Розроблено методи синтезу нових похідних 1,2-дигідрохінолін-2-ону й анельованих структур на їх основі - 1,2,4-триазоло[a]-, 1,2,3-триазоло[b]- та імідазо[b]хінолінів, вивчено їх будову, хімічні властивості та біологічну дію. Розроблено методи одержання 3,4,6-тризаміщених 1,2-дигідрохінолін-2-онів, їх 2-хлоро-, 2-меркапто-, 2-гідразино-, 2,3-діамінопохідних і хінолінів з анельованими ядрами азолів на їх основі. Показано, що у разі обробки похідних 5-R-2-хлорацетиламінобензофенонів амінами та "неорганічними" нуклеофілами утворюються 3,4,6-тризаміщені 1,2-дигідрохінолін-2-они, що є зручним методом синтезу 3-амінохінолінів, заміщених за аміногрупою. З'ясовано, що за умов нагрівання розчинів 2-(6-R-3-нітро-4-феніл-хінолін-2-іл-сульфаніл)-1-фенілетанонів у середовищі ДМФА реалізується нова реакція: у результаті екструзії атома сірки та перегрупування замісника утворюються 2-(6-R-3-нітро-4-феніл-1H-хінолін-2-іліден)-1-фенілетанони. За результатами PASS і QSAR аналізів визначено потенційні області практичного використання одержаних сполук для пошуку у їх ряді нових фізіологічно активних речовин. протисудомну й антибактеріальну активність 3,4,6-тризаміщених похідних 1,2-дигідрохінолін-2-ону й анельованих структур на їх основі.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена розробці препаративних методик синтезу, встановленню будови, вивченню фізико-хімічних та біологічних властивостей N-циклоалкілкарбоніл-N-арилтіосечовин, N-[2-(циклоалкіл-(феноксо-(фенілтіо-)ацетил-, ароїл-, гетароїл-)гідразин-1-карбонотіоіл]цикло-алкілкарбоксамідів, 2-(циклопропанкарбоніл)карбонотіоіл)-гідразин-1-карбо-(тіо-)-амідів та продуктів їх гетероциклізації. Встановлено особливості взаємодії генерованих insitu циклоалканкарбонілізотіоціанатів з о-фенілендіаміном і показано, що основними продуктами реакції є N-((2-амінофеніл)карбамотіоіл))циклоалканкарбоксаміди та 3,4-біс(3-(циклоалкан-карбоніл)тіоуреїдо)фенілени, які розділені перекристалізацією із метанолу. Проведено детальне дослідження реакції циклоалканкарбонілізотіоціанатів з гідразин гідратом та встановлено, що результатом реакції є N-(2-(циклоалканкарбоніл)гідразін-1-карбонотіоіл)циклоалканкарбоксаміди. Останні є результатом взаємодії вихідних сполук з циклоалканкарбогідразидами, що підтверджує їх біелектрофільність. Вперше синтезовані оригінальні 4-циклоалканкарбоніл-3-(аміно-, фенілоксо-(тіо)метил-1,5-дигідро-4H-1,2,4-триазол-5-тіони тривалим нагріванням відповідних дизаміщених тіосемикарбазидів. Встановлено, що діацилсемикарбазиди за умов реакції циклізації у концентрованих мінеральних кислотах утворюють відомі 5-R-2-аміно-1,3,4-тіадіазоли. Показано, що останні зазнають додаткового гідролітичного відщеплення циклоалканкарбамідного залишку від молекули. Вперше синтезовані N-(4-oксо-3-R-тіазолідин-2-іліден)-циклоалканкарбоксаміди взаємодією дизаміщенихтіосечовин або діацилтіосемикарбазидів з метил(бутил) хлорацетатом у присутності калію ацетату або у ДМФ у присутності триетиламіну. Всі синтезовані речовини очищено методом кристалізації. Будову синтезованих сполук підтверджено сучасними фізико-хімічними методами аналізу, а саме елементним аналізом, ІЧ-спектрофотометрією, 1Н та 13С ЯМР-спектрометрією, а їх індивідуальність – методом хромато-мас-спектрометрії. В ході виконання дисертаційної роботи було синтезовано 100 (85 вперше) сполук, для яких проведено дослідження біологічної активності з використанням підходів віртуального (молекулярний докінг), високоефективного (мікробіологічні дослідження) та традиційного скринінгу. Розроблена стратегія пошуку діуретиків серед N-(R-карбамотіоіл)циклоалкілкарбоксамідів дозволила виявити ефективну «сполуку-лідер», яка за діуретичним ефектом конкурує з референс-препаратом «Гідрохлоротіазид», та згідно результатів молекулярного докінгу має подібний механізм дії. Запропонована стратегію пошуку нових протисудомних агентів на основі структурної модифікації діацилтіосемикарбазидів, яка включала в себе віртуальний мішень-орієнтований скринінг синтезованих сполук до активних центрів GABAA-, GABAT-рецепторів та NVSCs відомих протиепілептичних лікарських засобів, а за результатами біологічного скринінгу на моделі пентилентетразольних судом виявлена сполука, яка перевищує референс-препарат «Депакін». Проведені дослідження на антибактеріальну активність дозволили виявити ряд перспективних сполук, а саме N-(2-R-гідразин-1-карбонотіоіл)циклоалканкарбоксамідів, як високоактивних протимікробних агентів щодо St. aureusта P. aeruginosa (МІК 3.125-25.0 мкг/мл) з ДГФР-інгібуючою дією. На основі молекулярного докінгу та традиційного мікробіологічного скринінгу розроблена стратегія пошуку фунгіцидних засобів та виявлено ряд перспективних сполук, активність яких перевищує активність препаратів-порівняння «Ципроконазол» та «Гімексазол». Встановлено, що дизаміщенітіосечовини та тіосемикарбазиди не є мутагенними і можуть найти застосування як ефективні рістрегулятори з фунгіцидною дією. В ході вивчення біологічної активності та проведеного аналізу взаємозв'язку «структура-активність» серед похідних N-(R-карбамотіоіл)циклоалкілкарбоксамідів виявлені сполуки, які проявили високі показникиантиконвульсивної, сечогінної, протимікробної, протигрибкової, рістстимулюючої та антифолатредуктазної дії. Виявлено 2 потенційні фунгіцидні агенти, які за значеннями мінімальної інгібуючої концентрації, широтою спектра дії щодо фітопатогенних грибів, перевищують препарат «Ципроконазол» та не проявляють мутагенну дію по відношенню до SalmonellaTA 98 та TA 100.^UThe thesisis devoted to the development o fpreparative methods of synthesis, structure determination, study of physicochemical and biological properties of N-cycloalkylcarbonyl-N-arylthioureas, N-[2-(cycloalkyl-(phenoxo-(phenylthio)-)-acetyl-, aroyl-, hetaroyl-)hydrazine-1-carbonothioyl]cycloalkylcarboxamides, 2-(cyclopropanecarbonyl)carbonothioyl)-hydrazine-1-carbo-(thio-)-amides and products of their heterocyclization. Specifics of interaction between generated insitu cycloalkanecarbonylisothiocyanates and o-phenylenediamine were established. It was shown that themainre action products wereN-((2-aminophenyl)¬carbamothioyl))cycloalkanecarboxamides and 3,4-bis(3-(cycloalkanecarbonyl)¬thioureido)phenylenes, which were separated by recrystallization from methanol. A detailed study of the reaction of cycloalkanecarbonylisothiocyanates with hydrazinehydrate was performed. It was found that the reaction resulted information of N-(2-(cycloalkanecarbonyl)hydrazine-1-carbonothioyl)-cycloalkane-carboxamides. The latter are the result of the interaction of the starting compounds with cycloalkanecarbohydrases, what confirms their dielectrophilic nature. For the first time, the original 4-cycloalkanecarbonyl-3-(amino-, phenyloxo-)(thio-)methyl-1,5-dihydro-4H-1,2,4-triazole-5-thiones were synthesized by long-term heating of the corresponding disubstituted thiosemicarbazides. It was found that diacylsemicarbazides form known 5-R-2-amino-1,3,4-thia-diazoles under the conditions of the cyclizationre action in concentrated mineral acids. It is shown that the latter undergoan additional hydrolytic cleavage of the cycloalkaneure aresidue. For the first time N-(4-oxo-3-R-thiazolidin-2-ylidene)-cycloalkanecar-boxamides were synthesized by the interaction of disubstituted thioureasordiacyl-thiosemicarbazides with methyl-(butyl) chloroacetate in the presence of potassiumacetateor in DMF in the presence of the triethylamine. All synthesized substances were purified by crystallization from solvents. The structure of the synthesized compounds was confirmed by modern physicochemical methods of analysis, namely elemental analysis, IR spectrophotometry, 1H and13C NMR spectrometry, and their individuality - bychromato-massspectrometry. During studies 100 compounds (85 for the first time) were synthesized and studied for biological activity by virtual (molecular docking), high through put (microbiological studies) and traditional screening approaches. The developed strategy of diuretics search amongN-(R-carbamo-thioyl)cycloalkanecarboxamides revealed an effective "compound-leader", which competes with there ference drug "Hydrochlorothiazide" in terms of diuretic effect, and according to the results of molecular docking as a similar mechanism of activity. A strategy fo relaboration of novel anticonvulsant agents based on the structural modification of diacylthiosemicarbazides, which included a virtual target-oriented screening of synthesized compounds to the active centers of GABAA-, GABAT-receptors and NVSCs of known antiepileptic drugs on the biological model, and the results of pentylenetetrazolseizures found a compound that exceeds there ference drug "Depakine". Antibacterial activity studies have revealed several promising compounds, nam elyN-(2-R-hydrazine-1-carbonothioyl)cycloalkanecarboxamides, as high lyactive antimicrobial agents against St. aureus and P. aeruginosa (MIC 3.125-25.0 μg/ml) with DHFR-inhibitory activity. Based on molecular docking and traditional microbiological screening, a strategy for the search for fungicides was developed and several promising compounds with activity exceeds the activity of the comparison drugs Cyproconazole and Hymexazole were identified. It was found that disubstituted thioureas and thiosemicarbazides are notmutagenic and canbeusedas effective growth-regulators with fungicidal activity. The compounds that showed high rates of anticonvulsant, diuretic, antimicrobial, antifungal, growth stimulating and antifouling activities were found during the study of biological activity and analysis of the "structure-activity" relationship among the derivatives of N-(R-carbamothioyl)cycloalkylcarboxamides. Two potential fungicidal agents that exceed Cyproconazole interms of minimum inhibitory concentration, broad spectrum of activity and nomutagenic effect against phytopathogenicfungi were identified.

Розроблено метод ідентифікації параметрів силової схеми та навантаження напівпровідникового перетворювача частоти з використанням кратних похідних змінних стану, зазначено межі його застосування. Розглянуто нові розрахункові співвідношення для ідентифікації параметрів методом відображення перехідних процесів на комплексну площину. Наведено алгоритм ідентифікації параметрів навантаження за допомогою векторної діаграми системи індуктор - тіло, що нагрівається. Проаналізовано аварійні режими роботи, нові алгоритми функціонального діагностування несправностей силової схеми і навантаження тиристорного перетворювача частоти (ТПЧ) для установок індукційного нагріву. Розроблено узагальнений алгоритм прогнозного керування з ідентифікацією параметрів силової схеми та навантаження і локалізацією несправностей з глибиною до одного елемента, який об'єднує процедури прогнозу та корекції впливу системи керування на перетворювач залежно від зміни параметрів силової схеми та навантаження ТПЧ.

  Скачати повний текст

Розглянуто теорію побудови багаторівневих інтегрованих систем комплексного керування товстолистовим станом, яка охоплює рішення задач планування та організаційного керування виробництвом у прокатному цеху, оптимізації керування технологічними процесами нагріву, прокатки та обробки прокатної продукції. Реалізовано глобальну постановку задачі створення інтегрованих систем автоматизованого керування (ІАСК), за якої окремі керуючі підсистеми, що оптимізуються, об'єднуються вищим координатором в єдиний керуючий комплекс, який функціонує за обраним єдиним критерієм оптимізації роботи всього об'єкту. Установлено, що можливості технічного сполучення окремих функціональних підсистем до єдиної моделі керуючого комплексу забезпечуються наступними взаємно-інтегрованими системами: планування виробничих ресурсів підприємства або цеху, керування виробництвом, відкритою системою керування технологічними процесами та регулювання технологічними параметрами. За результатами математичного аналізу організаційно-технологічних процесів синтезовано структуру ІАСК, яка здійснює оптимальну інтеграцію процесів нагріву, прокатування та термічної обробки даної продукції. Запропоновано структуру машинної підтримки процесу прокатування ІАСК, яка включає етапи та зміст робіт всього періоду щодо створення, упровадження та експлуатації системи.

  Скачати повний текст

Робота націлена на створення теоретико-практичних умов ефективного використання щільного шару гранульованого матеріалу в якості насадки в складі регенеративного теплообмінного апарату для накопичення в явній формі теплоти низького потенціалу. Для отримання необхідних науково-практичних даних в роботі сформульовано та вирішено ряд завдань. На підставі аналізу сучасних досягнень в сфері досліджень визначені раціональні області використання теплових акумуляторів з гранульованими (сипкими) матеріалами та основні фізичні і геометричні параметри, що впливають на інтенсивність теплообміну між щільним шаром та наскрізним потоком газу. Складено математичну модель взаємопов'язаного міжкомпонентного тепло- і масопереносу в щільному нерухомому шарі, згідно з якою шар складається з двох квазiгомогенних компонентів – газового та твердого. Модель включає рівняння теплопереносу в газовому компоненті, рівняння теплопереносу на твердому компоненті та рівняння масопереносу в газовому компоненті. З метою отримання розрахункової залежності для температур складена математична модель теплообміну в теплоізольованому каналі за заданої температури газу на вході. Рішення математичної моделі передбачало розробку методу визначення коренів характеристичного рівняння та оцінка впливу чисел Bio за графіко-аналітичним методом. Проведена верифікація математичної моделі, яка довела, що вона відповідає фізичній картині процесу нестаціонарного нагрівання та вірно відображує вплив основних параметрів процесу (щільність, коефіціенту міжкомпонентного теплообміну, порізність, час нагрівання) на зміну температури шару матеріалу. Розрахункові дані задовільно корелюються з експериментальними, отриманими в подібних умовах. Для уточнення розрахунку слід мати у своєму розпорядженні точні дані щодо теплофізичних характеристик матеріалу, його порозністі та значення питомої поверхні частинок. Для розширення теоретичних уявлень та отримання рекомендацій щодо інтенсифікації процесу теплообміну в щільній насадці проведено конструювання ґрунтового регенератора для теплиці, виготовлена пілотна установка та проведені дослідження в натурних умовах. За результатами аналізу розподілу температур в гранульованій насадці при нагріванні наскрізним потоком повітря визначено, що шари матеріалу в каналі послідовно поглинають теплоту наскрізного потоку повітря, причому завдяки теплоємності обраного матеріалу попередні шари інтенсивно поглинають теплоту, що викликає істотне зниження інтенсивності процесу в наступних шарах. З часом температура всіх шарів збільшується, проте теплової рівноваги не спостерігалося. Спостерігається зменшення різниці між температурами на межах каналу. Аналіз кривих температур показує, що в процесі нагрівання щільного шару матеріалу не спостерігається стрибкоподібних зон зміни температур, що підтверджує адекватність розробленої математичної моделі. Для відповіді на питання, як розподілені в часі перша і друга стадії нагріву частинки, проведені додаткові дослідження нагрівання одиночної частки в каналі. Це важливо при оцінці впливу теплопровідності в твердому матеріалі на розподіл температурного поля і оптимізації розмірів частинок. Експерименти показали, що рух температурних кривих за часом для поверхні та центру частки повторює один одного, тобто закон зміни температури для всіх точок однаковий і перший період нагрівання надзвичайно малий. Таким чином, в теплових розрахунках можна використовувати рівняння для другої стадії, для якої характерний однаковий закон зміни температури у всіх точках матеріалу. Окремим важливим питанням було дослідження аеродинамічного опору шару матеріалу. За результатами аналізу аеродинамічних досліджень визначено, що рівняння Ергуна з прийнятною точністю описує експериментальні дані для розрахунку залежності втрат тиску від довжини каналу. Для можливості виконання теплових конструкторських розрахунків ґрунтового регенератора розроблена методика, що дозволяє за заданими геометричними характеристиками теплиці, середнього потоку сонячного випромінювання, показника поглинання теплового потоку сонячної радіації ґрунтом, середньої температури навколишнього середовища, виду гранульованого матеріалу та інших вхідних даних визначити об’єм теплообмінної ділянки, масу завантаження, кількість теплоти, що акумульована гранульованою насадкою, та оцінити тривалість періоду охолодження з урахуванням втрат в періоді паузи. Результати впровадження ґрунтового регенератора і методики його теплового розрахунку було підтверджено довідкою про впровадження в ТОВ "Науково-виробниче підприємство АГРОФЕРМТЕХНІКА".^UThe work is aimed at creating theoretical and practical conditions for the effective use of a dense layer of granular material as a nozzle in a regenerative heat exchanger for the accumulation of low-potential heat in an explicit form. In order to obtain the necessary scientific and practical data, a number of tasks were formulated and solved in this work. Based on the analysis of modern achievements in the field of research, the rational areas of use of heat accumulators with granular (bulk) materials and the main physical and geometric parameters that affect the intensity of heat exchange between a dense layer and a through gas flow are determined.A mathematical model of interconnected intercomponent heat and mass transfer in a dense stationary layer is developed, according to which the layer consists of two quasi-homogeneous components - gas and solid. The model includes the equation of heat transfer in the gas component, the equation of heat transfer on the solid component, and the equation of mass transfer in the gas component. In order to obtain a calculated dependence for temperatures, a mathematical model of heat transfer in a heat-insulated channel at a given gas inlet temperature was developed. The solution of the mathematical model involved the development of a method for determining the roots of the characteristic equation and assessing the influence of Bio numbers using the graphical and analytical method. The mathematical model was verified, which proved that it corresponds to the physical picture of the unsteady-state heating process and correctly reflects the influence of the main process parameters (density, intercomponent heat transfer coefficient, porosity, heating time) on the temperature change of the material layer. The calculated data correlate satisfactorily with the experimental data obtained under similar conditions. To refine the calculation, it is necessary to have accurate data on the thermophysical characteristics of the material, its porosity, and the value of the specific surface area of the particles. To expand the theoretical concepts and obtain recommendations for intensifying the heat exchange process in a dense nozzle, a soil regenerator for a greenhouse was designed, a pilot plant was manufactured, and field studies were conducted. The analysis of the temperature distribution in the granular nozzle when heated by a through air flow shows that the layers of material in the channel sequentially absorb the heat of the through air flow, and due to the heat capacity of the selected material, the previous layers absorb heat intensively, which causes a significant decrease in the intensity of the process in the subsequent layers. Over time, the temperature of all layers increases, but thermal equilibrium was not observed. The difference between the temperatures at the channel boundaries decreases. The analysis of temperature curves shows that no abrupt temperature change zones are observed during the heating of a dense layer of material, which confirms the adequacy of the developed mathematical model. To answer the question of how the first and second stages of particle heating are distributed in time, additional studies of the heating of a single particle in the channel were carried out. This is important when assessing the effect of thermal conductivity in a solid material on the distribution of the temperature field and optimising particle sizes. Experiments have shown that the time course of the temperature curves for the surface and centre of the particle repeats each other, i.e. the law of temperature change is the same for all points and the first heating period is extremely short. Thus, the equations for the second stage, which is characterised by the same law of temperature change at all points of the material, can be used in thermal calculations. Another important issue was the study of the aerodynamic drag of the material layer. Based on the results of the analysis of aerodynamic studies, it was determined that the Ergun equation describes the experimental data with acceptable accuracy for calculating the dependence of pressure loss on the length of the channel.To perform thermal design calculations of the soil regenerator, a methodology was developed that allows, based on the given geometric characteristics of the greenhouse, the average solar radiation flux, the absorption rate of the solar radiation heat flux by the soil, the average ambient temperature, the type of granular material and other input data, to determine the volume of the heat exchange area, the weight of the load, the amount of heat accumulated by the granular nozzle, and to estimate the duration of the cooling period from. The results of the implementation of the soil regenerator and the methodology for its thermal calculation were confirmed by a certificate of implementation at the Research and Production Enterprise AGROFARMTECHNIKA LLC.

На підставі результатів експериментальних і теоретичних досліджень встановлено загальні закономірності впливу температурних параметрів сушіння на характер кінетичних залежностей теплового переносу. Вперше обгрунтовано можливість проведення процесу розпилювального сушіння бакпрепаратів "Лактин-К", "БПС-44р", "Біфацил", "ФГ-5" за підвищених температурних режимів без зниження якості порошкового продукту. Досліджено кінетику зневоднення одиничних крапель біосуспензій у системі біомаса - захисне середовище. Встановлено, що введення у біомасу компонентів захисного середовища обумовлює відсутність періоду кипіння та зниження темпу нагріву краплі в сушильній стадії, що дозволяє проводити розпилювальне сушіння за підвищених температур теплоносія (повітря). Вперше досліджено вплив різних захисних компонентів на інтенсивність випаровування вологи у процесі сушіння препарату "ФГ-5". Розроблено удосконалену математичну модель сушіння окремих крапель бакпрепартів за умов розпилювальної камери з урахуванням кінетичних особливостей і зміни температурних умов в активній зоні. Визначено тривалість і ступінь термічного впливу на продукт під час його перебування у сушильній камері. Експериментально встановлено залежність реологічних параметрів біосуспензії від масового співвідношення її компонентів, які впливають на зміну розміру факела розпилу й обумовлюють адгезійні явища у камері сушарки. Експериментально досліджено вплив на дисперсний склад та якісні показники порошків гідродинамічної обробки біосуспензії перед сушінням і різних методів її диспергування у сушильній камері. Проведено розрахунковий аналіз ефективності роботи циклонних апаратів для розпилювальних сушарок типорозмірів РЦ - 1,2 та СУМ - 1,5.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена обґрунтуванню методів інтенсифікаціії процесу зневоднення пряно-ароматичної сировини та розробленню енергоефективних режимів сушіння, при яких забезпечується максимальне збереження ефірних олій.?Особливістю сушіння пряно-ароматичної сировини є залежність якості готового продукту від температурного рівня процесу та тривалості теплової дії. Пряно-ароматична сировина містить в собі цінні ароматичні леткі речовини ефірних олій та смакові сполуки, які зазвичай є дуже чутливими до впливу високих температур. При перевищенні максимально допустимої температури нагріву відбуваються необоротні зміни фізичної та хімічної структури матеріалу, втрати ефірних олій, що у свою чергу призводить до погіршення якісних показників.?Сушіння пряно-ароматичної сировини при низьких температурах – довготривалий процес, здійснення якого в конвективних сушарках є невигідним, через їхню низьку ефективність, що пов’язана із значними втратами теплоти з відпрацьованим повітрям (більше 20 % в загальному тепловому балансі). Традиційні методи інтенсифікації процесу сушіння шляхом підвищення температури і швидкості сушильного агента мають обмеження під час зневоднення пряно-ароматичних рослин через термочутливість ефірних олій. Пришвидшити процес низькотемпературного сушіння пряно-ароматичної сировини можливо збільшенням рушійної сили масообміну (масообмінного напору) шляхом примусового осушення сушильного агента.?Для реалізації енергоефективних режимів низькотемпературного сушіння пряно-ароматичної сировини з регулюванням вологовмісту сушильного агента запропоновано використання конденсаційного методу сушіння з застосуванням теплового насосу.?Теплонасосні сушарки вирізняються високою ефективністю при низькотемпературному сушінні. В теплонасосній сушарці можливо здійснити утилізацію теплоти відпрацьованого сушильного агента та повернути її в технологічний процес на більш високому температурному рівні. Таким чином за рахунок утилізації теплоти конденсації вологи сушильного агента енерговитрати в такій сушарці зменшуються майже в 3 рази в порівнянні з традиційною конвективною сушаркою. ?Застосування теплового насосу дозволяє за рахунок примусового осушення повітря, незалежно від умов навколишнього середовища, підтримувати необхідні тепловологісні параметри сушильного агента та створювати керовані умови технологічного процесу зневоднення, що гарантує високу якість готового продукту.?В процесі теплонасосного сушіння величина поточних енерговитрат значною мірою залежить від вологовмісту сушильного агента і температурного режиму його осушення у випарнику теплового насоса. Для кожного заданого тепловологісного стану сушильного агента визначений оптимальний температурний режим роботи теплового насоса, який забезпечує мінімальні енерговитрати на сушіння пряно-ароматичної сировини.^UThe dissertation work is devoted to the substantiation of the methods of intensification of the process of dehydration of spicy and aromatic raw materials and the development of energy-efficient drying modes that ensure maximum preservation of essential oils.?The peculiarity of drying spicy and aromatic raw materials is the dependence of the quality of the finished product on the temperature level of the process and the duration of the thermal action. Spicy-aromatic raw materials contain valuable aromatic volatile substances of essential oils and flavor compounds, which are usually very sensitive to the influence of high temperatures. When the maximum permissible heating temperature is exceeded, irreversible changes in the physical and chemical structure of the material occur, loss of essential oils, which in turn leads to deterioration of quality indicators.?Drying of spicy and aromatic raw materials at low temperatures is a longterm process, the implementation of which in convective dryers is unprofitable, due to their low efficiency, which is associated with significant heat losses with exhaust air (more than 20% in the total heat balance). Traditional methods of intensifying the drying process by increasing the temperature and speed of the drying agent have limitations during the dehydration of aromatic plants due to the thermal sensitivity of essential oils. It is possible to speed up the process of lowtemperature drying of spicy and aromatic raw materials by increasing the driving force of mass transfer (mass transfer pressure) by forced drying of the drying agent.?To implement energy-efficient modes of low-temperature drying of spicyaromatic raw materials with regulation of the moisture content of the drying agent, the use of a condensation drying method using a heat pump is proposed.?Heat pump dryers are characterized by high efficiency at low temperature drying. In a heat pump dryer, it is possible to utilize the heat of the spent drying agent and return it to the technological process at a higher temperature level. Thus, due to utilization of the heat of moisture condensation of the drying agent, the energy consumption in such a dryer is reduced by almost 3 times compared to a traditional convective dryer. The use of a heat pump allows, due to forced drying of the air, regardless of the environmental conditions, to maintain the necessary thermo-humid parameters of the drying agent and to create controlled conditions for the technological process of dehydration, which guarantees the high quality of the finished product.?In the process of heat pump drying, the amount of current energy consumption largely depends on the moisture content of the drying agent and the temperature regime of its drying in the evaporator of the heat pump. For each given heat-moisture state of the drying agent, the optimal temperature regime of the heat pump operation is determined, which ensures minimum energy costs for drying spicy and aromatic raw materials.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню теплофізичних і металургійних закономірностей при інтенсифікації технології плазмово-індукційного вирощування крупних профільованих монокристалів вольфраму, установлення впливу основних технологічних параметрів і режимів плазмово-індукційного процесу на їх структуроутворення, а також розробці дослідно-промислової технології з високими показниками продуктивності й економічної ефективності виробництва монокристалів.Установлено, що в умовах підвищення інтенсифікації процесу при базовому підігріві спостерігається зростання динамічного впливу плазмової дуги на теплове поле монокристала, тому при підвищенні інтенсифікації процесу зниження температурного градієнта безпосередньо в ближній зоні межі фазового переходу рідина-кристал було досягнуто шляхом збільшення температури у верхній області злитка за рахунок потужності тепловкладення від індукційного джерела нагрівання.Установлено за допомогою математичного моделювання, що при рівні підігріву індукційного джерела енергії, при якому забезпечується температура площини нарощування 2273, 2773, 3273 K, можливо отримати зростання інтенсифікації процесу в 3, 8 та 18 разів при швидкостях плазмового джерела енергії 60, 160, 360 мм/хв відповідно з забезпеченням характеристик теплового поля, наближених до базового рівня та дозволяє отримати зниження витрат електромагнітної енергії, що становить у порівнянні з базовою технологією 50%, 56% і 64%, чи 80, 94 і 104 кВт×год/кг.Установлено при дослідженні структурної досконалості отриманих великих профільованих монокристалів вольфраму, що з ростом інтенсифікації процесу в межах від 17 до 70 мм/хв відбувається подрібнення субструктури при рівномірному (безградієнтному) розподілі щільності дислокаційної картини і показано, що при отриманих швидкостях злиток є монокристалічним тілом із кристалографічною орієнтацією, відповідною до орієнтації зародкового кристала, із забезпеченням розорієнтації малокутових меж, що не перевищують 2 град. та лежить в межах допустимих значень для металевих монокристалів.На базі проведених досліджень розроблена технологія отримання великих монокристалів тугоплавких металів у вигляді пластин при плазмово-індукційному зонному вирощувані, яка забезпечує високі показники продуктивності та економічної ефективності з забезпеченням монокристалічної структури злитків вольфраму.^UThe dissertation is devoted to the study of thermophysical and metallurgical laws during the intensification of the technology of plasma-induction growing of large profiled tungsten single crystals, the establishment of the influence of the main technological parameters and modes of the plasma-induction process on their structure formation, as well as the development of a pilot-industrial technology with high productivity and economic efficiency of production single crystals.It was been established that under conditions of increased intensification of the process, while providing the power of induction heating at the level of the basic technology, an increase in the dynamic effect of the plasma arc on the thermal field of the single crystal is observed. A decrease in the temperature gradient directly in the near zone of the liquid-crystal phase transition boundary was achieved by increasing the temperature in the upper region of the ingot by increasing the heat input from the induction heating source.It was established by means of mathematical modeling that, at the level of heating of the induction energy source, at which the temperature of the build-up plane is 2273, 2773, 3273 K,, it is possible to obtain an increase in the intensification of the process by 3, 8 and 18 times at the speeds of the plasma energy source 60, 160, 360 mm/min, respectively, with the provision of the characteristics of the thermal field close to the basic level, and allows you to obtain a reduction in electricity consumption, which is 50%, 56% and 64%, or 80, 94 and 104 kW×h/kg in comparison with the basic technology.In the study of the structural perfection of the obtained large profiled tungsten single crystals, it was found that with an increase in the intensification of the process in the range from 17 to 70 mm / min, subgrains are refined with a uniform (gradientless) distribution of the density of the dislocation pattern. It is shown that at the corresponding velocities of the plasma heating source, the ingot is a single-crystal body, the crystallographic orientation of which corresponds to the orientation of the seed crystal, with the provision of misorientation of low-angle boundaries, which do not exceed 2 deg and lie within the permissible values for metal single crystals.On the basis of the studies carried out, a technology has been developed for growing large profiled single crystals of tungsten in the form of plates in the process of plasma induction zone melting, which provides high performance and economic efficiency with the provision of a monocrystalline structure of tungsten ingots.

Дисертаційна робота присвячена проблемам інтенсифікації теплообмінних процесів нагрівання та плавлення вуглеводневих сумішей при використанні термоконтактного методу плавлення для усунення недоліків існуючих методів і створення вітчизняного інноваційного обладнання. З метою інтенсифікації процесів нагрівання та плавлення розроблено спосіб плавлення вуглеводневих сумішей за рахунок контактного та конвективного переносу тепла із примусовим видаленням розплаву. На розробленому та виготовленому стенді досліджено вплив теплофізичних параметрів (температура нагрівача, тиск на поверхню речовини, початкова температура вуглеводневої суміші) на швидкість перебігу процесів нагрівання і плавлення для визначення оптимальних параметрів.Досліджено термостійкість модельних середовищ (вазеліну та парафіну), що дали можливість визначити температуру початку термічного розкладання: для вазеліну – 152,5 оС, для парафіну – 172,7 оС, після якої починаються процеси, зв'язані з деструкцією матеріалу. Проведені дослідження теплоємності та теплоти плавлення методом диференціальної скандувальної калориметрії (ДСК) дозволили отримати залежність питомої теплоємності від температури та ДСК-криві плавлення вазеліну і парафіну, по яким була визначена питома теплота плавлення для вазеліну та парафіну. Для оптимізації та розрахунків параметрів процесів нагрівання та плавлення розроблена математична модель процесів нагрівання та плавлення з примусовим видаленням розплаву, що дає можливість провести розрахунки для різноманітних вуглеводневих сумішей. На основі проведених досліджень розроблена та виготовлена установка для нагрівання та плавлення в'язких і низькотеплопровідних субстанцій “Термобат-М”. При застосуванні термоконтактного методу нагріву за допомогою заглибного нагрівача можливо отримати необхідну кількість продукту, що плавиться, скоротити час отримання розплаву і зменшити енерговитрати. Проведені випробування на промисловому зразку і заводські випробування на території ТОВ “Тернофарм” показали високу ефективність роботи установки, тому що вдалося розплавити 200 кг вазеліну за 2,5…3 години. По результатам заводських випробувань установка “Термобат-М” передана в експлуатацію на ТОВ “Тернофарм” в м. Тернопіль.^UThe dissertation is devoted to the problems of intensification heat exchange processes of heating and melting hydrocarbon mixtures when using the thermal contact melting method to eliminate the shortcomings of existing methods and create domestic innovative equipment.In order to intensify the heating and melting processes, a method of melting hydrocarbon mixtures due to contact and convective heat transfer with forced melt removal has been developed. The influence of thermophysical parameters on the rate of heating and melting processes to determine the optimal parameters was investigated on the developed and manufactured stand.Research has been carried out to determine the viscosity, heat capacity, heat of phase transformation and thermal stability of hydrocarbon mixtures. To optimize and calculate the parameters of heating and melting processes, a mathematical model of heating and melting processes with forced removal of the melt has been developed, which allows calculations for various hydrocarbon mixtures.On the basis of the research carried out, a device for heating and melting viscous and low-heat-conducting substances Termobat-M has been developed and manufactured. When using the thermal contact heating method with the help of an immersion heater, it is possible to obtain the required amount of the product that melts, reduce the time for obtaining the melt and reduce energy consumption. The tests carried out on an industrial model and factory tests on the territory of Ternopharm LLC showed a high efficiency of the installation, since it was possible to melt 200 kg of petroleum jelly in 2,5...3 hours. Based on the results of factory tests, the Ternopat-M unit was commissioned at Ternopharm LLC in Ternopil.

Досліджено питання інтенсифікації теплообміну нагрівача у вертикальному каналі за умов термогравітаційної конвекції з метою розробки опалювальних конвекторів з підвищеними теплотехнічними і санітарно-гігієнічними показниками. Розроблено методики розрахунку опалювальних конвекторів з кожухами, наведено ряд типорозмірів опалювальних електроконвекторів.

  Скачати повний текст

Розроблено формалізм аналітичного дослідження стійкості радіально-неоднорідної аксіально-симетричної плазми з іонами, ларморівські орбіти яких можуть бути сумірними з розмірами плазми та обходять її вісь симетрії. Досліджено сталість плазми з максвелівським розподілом частинок за швидкостями та гауссовим розподілом для радіальної координати їх ведучих центів, яка містить іони, один з яких або обидва обходять вісь плазмового циліндра. Встановлено, що в такій плазмі з іонами одного сорту дрейфова несталість відсутня, однак в ній можливий розвиток кінетичної іонної циклотронної несталості, аналогічної іонній циклотронній несталості плазми, яка обертається, а також кінетичної дрейфово-циклотронної несталості. Визначено умови збудження всіх несталостей, інкременти та інтервали значень хвильових чисел несталих хвиль, а також швидкість турбулентного нагріву іонів. Встановлено, що протягом розвитку іонної циклотронної несталості мають місце суттєві зміни в густині та температурі іонів, що враховано під час дослідження нелінійної стадії цієї несталості.

  Скачати повний текст

Виробництво вуглецевих виробів є надзвичайно ресурсо- та енергозатратним через значний вихід браку в кінцевій продукції та значної тривалості енергозатратного виробництва. Підвищення ефективності даного виробництва навіть на незначний рівень призводить до значних фінансових заощаджень, а тому є актуальною науково-практичною проблемою, особливо в сучасних умовах постійного зростання вартості енергоносіїв.На основі проведеного аналізу процесу випалювання встановлено ключову роль етапу «камера під вогнем як основної стадії з точки зору формування параметрів якості готової продукції і потенціалу для підвищення ефективності ресурсо- та енергозбереження процесу виробництва вуглеграфітових виробів в цілому.Підвищення ефективності процесу випалювання вуглецевих виробів базується на визначенні та реалізації у реальному часі оптимальних режимів роботи печі випалювання. Поставлена задача може бути розв'язана шляхом впровадження ефективних систем керування даним технологічним об'єктом на основі його математичної моделі. У зв'язку з цим, потребує розв'язання актуальне науково-практичне завдання розроблення системи оптимального керування процесом випалювання вуглецевих виробів, яка б відповідала сучасним вимогам ресурсо- та енергозбереження.Обґрунтовано застосування методу математичного моделювання, як фактично безальтернативного методу дослідження процесу випалювання, вуглеграфітового виробництва та сформульовані задачі даного дослідження.У результаті проведеного аналізу відомих на сьогоднішній день математичних моделей процесу випалювання та аналогічних йому процесів визначена модель, на основі якої ґрунтується подальше дослідження режимів роботи багатокамерної печі випалювання.Для математичного моделювання кампанії випалювання вуглецевих виробів реалізована математична модель в розподілених параметрах на основі усереднених по Рейнольдсу рівняння нерозривності, збереження кількості руху, транспорту хімічних компонентів реакції горіння, енергії в ентальпійному вигляді, турбулентної кінетичної енергії і швидкості її дисипації.Сформовано методику та порядок проведення досліджень впливу основних технологічних параметрів процесу випалювання вуглецевих виробів на проходження кампанії. Показано, що математична модель процесу випалювання вуглецевих виробів, яка була використана для дослідження режимів роботи даного технологічного об'єкту, потребує значного часу розрахунку – від декількох годин до декількох десятків годин – і тому не може бути використана у системах керування реального часу. Проведено аналіз відомих методів спрощення математичних моделей, наведено їх переваги та недоліки. На основі аналізу обґрунтовано доцільність використання методу, що базується на наближеному поданні точних розв'язків. Для побудови спрощеної математичної моделі процесу випалювання використовувався метод розділення змінних Фур'є. Розроблені спрощені математичні моделі для трьох режимів роботи камери випалювання – охолодження, нагрівання димовими газами та «камера під вогнем».Проведене дослідження точності та адекватності розроблених моделей показало їх високу ефективність. Аналіз існуючих на сьогоднішній день критеріїв якості готової продукції показав неможливість їх застосування як критеріїв готовності кінцевої продукції. У даній роботі запропоновано розглядати ентропію як критерій готовності продукції, базуючись на тому, що зміна стану вуглецевих матеріалів, які піддаються термічній обробці, супроводжується зміною їх термодинамічних властивостей.Проведений аналіз існуючих на сьогоднішній день систем керування процесом випалювання висвітлив переваги та недоліки запропонованих систем керування, а також показав, що основними складнощами при розробленні системи керування даним процесом є неврахування підсосу повітря, температури повітря, що йде на спалювання, інерційність процесу та його перерегулювання.Запропоновано шляхи для вирішення описаних складнощів, а саме: представлення об'єкта управління як послідовності зв'язаних між собою основних етапів кампанії випалювання, та доцільність використання MPC-керування. Проведено дослідження впливу горизонтів прогнозування та керування при розробці MPC-регуляторів.Для дослідження ефективності розробленої системи керування з MPC-регуляторгом проведено порівняння останньої з класичним ПІД-регулятором, налаштованим методом Циглера – Ніколса, та селективним ПІД-регулятором.Обґрунтовано доцільність синтезу системи керування на базі штучних нейронних мереж для вирішення задачі визначення ймовірності дефектів у заготовках. Вирішена задача обмеженості необхідних для навчання нейронної мережі даних шляхом застосування особливої структури – автоенкодера.В порівнянні з системою керування з класичним ПІД-регулятором, розроблена система забезпечує меншу витрату палива для досягнення продукції необхідної якості. Запропонований регулятор забезпечує менші перепади та прирости температур протягом всього процесу випалювання.^UCarbon production is extremely resource- and energy-intensive because of the significant shortage of output and the long duration of energy-consuming production. Increasing the efficiency of this production even to a small level leads to significant financial savings, and therefore is an urgent scientific and practical problem, especially in the current conditions of constant increase in the cost of energy.Increasing the efficiency of the carbon product baking process is based on identifying and implementing in real time the optimum operating modes of the furnace. This task can be solved by implementing effective control systems for this technological object based on its mathematical model. In this regard, the urgent scientific and practical task of developing a system of optimal control of the process of baking carbon products that meets the modern requirements of resource and energy conservation needs to be solved.The application of the mathematical modeling method as a virtually non-alternative method of investigation of the process of baking graphite production and the objectives of this study are substantiated.As a result of the analysis of the mathematical models of the baking process known to date, and similar processes, the model was used, on the basis of which further study of the modes of operation of the multi-chamber baking furnace is based.For mathematical modeling of the campaign of baking carbon products, a mathematical model in distributed parameters is implemented based on the Reinolds-averaged equation of continuity, conservation of the amount of motion, transport of chemical components of the combustion reaction, energy in enthalpy, turbulent kinetic energy and velocity of its energy.The methodology and procedure for conducting research into the influence of the main technological parameters of the carbon baking process on the campaign progress have been established. It has been shown that a mathematical model of the carbon-baking process used to investigate the modes of operation of a given technological object requires a considerable calculation time - from several hours to several tens of hours - and therefore cannot be used in real-time control systems. The known methods of simplification of mathematical models are analyzed, their advantages and disadvantages are given. Based on the analysis, it is reasonable to use a method based on the approximate representation of exact solutions. A Fourier variable method was used to construct a simplified mathematical model of the baking process. Simplified mathematical models have been developed for the three modes of operation of the chamber - cooling, heating with flue gases and "chamber under fire".The conducted study of the accuracy and adequacy of the developed models showed their high efficiency. An analysis of the existing quality criteria for finished products has shown that it is impossible to use them as the criteria for the finished product readiness. In this paper, it is proposed to consider entropy as a product readiness criterion, on the basis that the change in the state of carbonaceous materials undergoing heat treatment is accompanied by a change in their thermodynamic properties.The analysis of existing control systems of the baking process has revealed the advantages and disadvantages of the proposed control systems, and also showed that the main difficulties in the development of the control system of this process is the failure to take into account the air intake, combustion air temperature, inertia of the process and its overregulation.Ways to solve these difficulties are presented: presenting the control object as a sequence of related stages of the baking campaign, and the expediency of using MPC control. The influence of the horizons of forecasting and control during the development of MPC-controller is investigated.To study the effectiveness of the developed control system with the MPC controller, a comparison of the latter with a classical PID-controller, tuned by the Ziegler - Nichols method, and a selective PID-controller was performed. The feasibility of synthesis of control system based on artificial neural networks to solve the problem of determining the defect probability in the blanks is substantiated. The problem of limited necessity for training of neural network of data by application of special structure - autoencoder is solved.Compared to the control system with the classic PID-controller, the developed system provides less fuel consumption to achieve the products of the required quality. The proposed controller provides smaller variations and temperature increases throughout the baking process.

У сучасній промисловості виробництво вуглецевих виробів є важливим процесом, оскільки продукція даного виробництва широко використовується в різноманітних галузях промисловості, які нерозривно пов'язані з необхідністю використання електротермічних процесів. Зокрема, до таких виробництв відносяться підприємства чорної та кольорової металургії, машинобудування, хімічної промисловості та інші. Виробництво вуглеграфітової продукції складається з ряду технологічних процесів та операцій і характеризується значною ресурсо- та енергоємністю. В даній роботі був проведений аналіз технологічних особливостей процесу виробництва вуглецевих виробів, а також вимог до сировини, необхідної для виробництва та якісних показників кінцевої продукції. На основі аналізу отримано, що одним із визначальних технологічних процесів у виробництві виробів є процес формування вуглецевих виробів. Проаналізовано технологічні та конструкційні особливості даного процесу, виділено два основні етапи (підготовка та пресування). На основі проведеного аналізу встановлено ключову роль етапу пресування процесу формування як основної стадії з точки зору параметрів якості готової продукції і потенціалу для підвищення ефективності ресурсо- та енергозбереження процесу виробництва вуглеграфітових виробів в цілому. Для реалізації оптимальних режимів необхідно синтезувати ефективну систему керування процесом формування вуглецевих виробів, яка б враховувала технологічні вимоги до якості готової продукції, конструкційні особливості гідравлічного пресу з мундштуком та сучасні вимоги до ресурсо- та енергозбереження. Обґрунтовано застосування методу математичного моделювання як фактично безальтернативного методу дослідження процесу формування вуглецевих виробів та сформульовані задачі даного дослідження. У результаті проведеного аналізу відомих на сьогоднішній день математичних моделей процесу формування та аналогічних йому процесів екструзії в'язкопластичних матеріалів визначена модель, на основі якої ґрунтується подальше дослідження режимів підготовки та пресування. Сформовано задачі дослідження впливу основних технологічних параметрів процесу формування вуглецевих виробів на фізичні поля робочого простору та корпусу мундштука гідравлічного пресу. Розроблено методику та порядок проведення досліджень. Основну увагу при дослідженнях процесу формування вуглецевих виробів приділяється визначенню: розподілу температур по об'єму робочого простору та корпусу мундштука; впливу на температурні поля таких технологічних параметрів, як потужність струму, що подається на індуктори формувальної та калібрувальної зони мундштука, потужність струму на свічки для додаткового нагрівання та швидкість пресування; зміни температурних полів в залежності від початкової температури завантаженої електродної маси; динаміки температури в контрольних точках при різних технологічних режимах; впливу роботи нагрівачів на температури в різних зонах мундштука; порівнянню динаміки температур в залежності від етапу процесу (етап підготовки та пресування). В результаті досліджень, проведених за допомогою розробленої моделі, виявлено залежність температури в кожній зоні мундштука від зміни технологічних параметрів процесу, встановлено наявність значної інерційності деяких впливів. Визначено, що температура завантаженої маси має досить значний вплив на розподіл температур в усьому об'ємі робочого простору мундштука збільшення швидкості пресування негативно впливає на середню температуру електродної маси та збільшує градієнт температур від центральної частини робочого простору мундштука до його меж. Динаміка температури також сильно залежить від етапу технологічного процесу. Проведено аналіз методів спрощення математичних моделей, наведено переваги та недоліки їх застосування. На основі аналізу прийнято рішення використовувати метод розділення змінних Фур'є для побудови спрощеної математичної моделі процесу формування вуглецевих виробів. Розроблені спрощені математичні моделі для етапу підготовки та пресування. Для перевірки адекватності моделі були використані критерії Стьюдента та Фішера. На основі проведеного аналізу техніко-економічних показників, що можуть бути використані як критерії оптимальності у системі керування процесом формування вуглецевих виробів, обґрунтовано вибір найбільш доцільного показника - питомої собівартості експлуатаційних витрат. Сформульовано у математичному вигляді задачу керування даним процесом, яка включає у себе критерій оптимальності та обмеження, що накладаються на технологічні змінні процесу з урахуванням вимог до якості продукції, що виробляється. Запропоновано критерій для розрахунку якісних показників процесу формування вуглецевих виробів. Проведено пошук оптимальних налаштувань MPC-регулятору. Ефективність усіх розроблених систем керування підтверджена результатами проведених імітаційних моделювань.^UIn modern industry, the production of carbon products is an important process, because the products of this production are widely used in various industries, which are inextricably linked with the need to use electrothermal processes. In particular, such industries include enterprises of ferrous and nonferrous metallurgy, mechanical engineering, chemical industry and others. The production of carbon graphite products consists of a number of technological processes and operations and is characterized by significant resource and energy consumption. In this work, an analysis of the technological features of the process of production of carbon products, as well as the requirements for raw materials needed for production and quality indicators of the final product. Based on the analysis, it is obtained that one of the defining technological processes in the production of products is the process of forming carbon products. Technological and constructional features of this process are analyzed, two main stages (preparation and pressing) are allocated. Based on the analysis, the key role of the stage of pressing the molding process as the main stage in terms of quality parameters of finished products and the potential to increase the efficiency of resource and energy conservation of carbon production in general. To implement optimal modes, it is necessary to synthesize an effective control system for the formation of carbon products, which would take into account the technological requirements for the quality of finished products, design features of the hydraulic press with a mouthpiece and modern requirements for resource and energy saving. The application of the method of mathematical modeling as a virtually non-alternative method of research of the process of formation of carbon products is substantiated and the tasks of this research are formulated. As a result of the analysis of the mathematical models of the molding process known today and similar processes of extrusion of viscoplastic materials, the model is determined, on the basis of which further research of preparation and pressing modes is based. The tasks of research of influence of the basic technological parameters of process of formation of carbon products on physical fields of working space and the case of a mouthpiece of a hydraulic press are formed. The methodology and procedure for conducting research have been developed. The main attention in the study of the process of forming carbon products is paid to determining: the distribution of temperatures in the volume of the working space and the body of the mouthpiece; influence on temperature fields of such technological parameters as current power supplied to inductors of the forming and calibration zone of the mouthpiece, current power on spark plugs for additional heating and pressing speed; changes in temperature fields depending on the initial temperature of the loaded electrode mass; temperature dynamics at control points at different technological modes; the influence of heaters on the temperature in different areas of the mouthpiece; comparison of temperature dynamics depending on the stage of the process (stage of preparation and pressing). As a result of the researches carried out by means of the developed model, dependence of temperature in each zone of a mouthpiece on change of technological parameters of process is revealed, existence of considerable inertia of some influences is established. It is determined that the temperature of the loaded mass has a significant effect on the temperature distribution in the entire working space of the mouthpiece. The dynamics of temperature also strongly depends on the stage of the technological process. The analysis of methods of simplification of mathematical models is carried out, advantages and lacks of their application are resulted. Based on the analysis, it was decided to use the method of separation of Fourier variables to build a simplified mathematical model of the process of forming carbon products. Simplified mathematical models for the stage of preparation and pressing have been developed. Student's and Fisher's criteria were used to test the adequacy of the model. Based on the analysis of technical and economic indicators that can be used as criteria for optimality in the control system of the process of forming carbon products, the choice of the most appropriate indicator - the specific cost of operating costs. The problem of managing this process is formulated in mathematical form, which includes the criterion of optimality and limitations imposed on the technological variables of the process, taking into account the requirements for the quality of products. The criterion for calculation of qualitative indicators of process of formation of carbon products is offered. The search for the optimal settings of the MPC controller is performed. The efficiency of all developed control systems is confirmed by the results of simulations.

Розроблено метод вимірювального контролю кутових положень, який допомагає досягнути максимального значення швидкодії, що обмежується тривалістю перехідного процесу об'єкту контролю. Вдосконалено математичну модель пускових характеристик (ПХ) чотирифазних крокових електромеханічних перетворювачів (КЕП), яка допомагає враховувати низькочастотні провали моменту і явище змінення активного опору обмоток в результаті нагрівання. Модифіковано метод автоматизованого контролю ПХ КЕП, швидкодія яких більш, як у 100 разів вища. Запропоновано методику автоматизованої метрологічної атестації та нормування похибок відпрацювання кроку, що допомагає класифікувати об'єкти контролю за класами точності. Розроблено програмне забезпечення для моделювання електромеханічних процесів у крокових перетворювачах в статичному та пусковому режимах роботи, а також макетний зразок засобу контролю параметрів КЕП, що забезпечує максимальну швидкодію.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено гетероциклізації на основі амінодофенацилюючих реагентів. Розроблено препаративні синтези нових функціональнозаміщених похідних оксазолу, тіазолу, імідазолу, імідазо[2,1-b]тіазолу та інших гетероциклічних систем. Показано, що амідофенацилюючі реагенти спрямовано взаємодіють з дитіокарбаматом амонію, за цього синтезуються похідні 5-аміно-2-меркапто-1,3-тіазолу, які перетворено у невідомі раніше 2-ациламіно-тіазоло[2,3-b]тіазолієві солі. Установлено, що продукти конденсації 4-ациламіно-2-меркапто-1,3-оксазолів з метилхлорацетатом здатні до рециклізації, яка дозволяє вводити біофорний тіазолідин-2,4-діоновий фрагмент в положення 4 оксазольного кільця. З'ясовано, що продукти конденсації амідофенацилюючих реагентів з моно- та дизаміщеними тіосечовинами, а також тіосемікарбазонами у разі нагрівання в соляній кислоті рециклізуються, за цього синтезуються біофорні ди- та тризаміщені 2-тіогідантоїни. Проведено порівняння структур відомих біорегуляторів азольного ряду та різноманітних похідних оксазолу, тіазолу, імідазолу та імідазо[2,1-b]тіазолу, одержаних на основі амідофенацилюючих реагентів, що дозволяє прогнозувати їх високу та різнобічну біофорність. Екпериментально підтверджено активуючий вплив деяких похідних 5-аміно- й 2,5-діаміно-1,3-тіазолу на ріст пшениці та кукурудзи.

  Скачати повний текст

З використанням оригінальної термоелектричної методики на базі сплавів метал - металоїд на основі заліза, нікелю та кобальту, а також надпровідних металооксидів визначено емпіричні залежності між основними параметрами методу спінінгування обмеженого потоку розплаву, швидкістю охолодження стрічок та їх товщиною. Установлено механізми процесів структурної релаксації стекол і визначено їх вплив на властивості переважно за температур поблизу температури склоподібного переходу. Одержано аналітичні рівняння, які описують кінетику кристалізації стекол, контрольовану дифузією на межі поділу та в об'ємі, а також розміри зерен у закристалізованих стеклах залежно від швидкості неперервного нагріву. Оцінено термодинамічні та кінетичні параметри, які контролюють швидкості зародження та росту кристалів у стеклах. Визначено механізми впливу термічної передісторії та релаксаційних процесів у розплавах та стеклах на кристалізацію.

  Скачати повний текст

Установлено, що наслідком електронагріву є електродинамічні сили, що визначають вібрацію поверхні нагріву та виникнення ТАК. Доведено вплив електродинамічних сил на вібрацію поверхні теплообміну. Установлено істотну відмінність акустичних спектрів, одержаних за змінного й акумуляторного струму, експериментально доведено, що відмінності у таблицях критичного теплового потоку визначаються видом обігріву. Установлено причини появи S-подібних кривих кипіння. Розроблено метод вимірювання температури поверхні нагріву з застосуванням індикатора. Установлено факт зниження гідравлічного опору каналу, що обігрівається, за рахунок електродинамічної вібрації стінок каналу. Розроблено метод діагностики снарядно-пробкових режимів двофазного потоку. Установлено закономірність самоорганізації двофазного потоку за кризи течії. Одержано вирази для розрахунку швидкості звуку та частотних характеристик каналів з двофазними та підкипаючими потоками. Розроблено моделі течії телоносія в каналах, що обігріваються, показано можливість реалізації за цих умов високочастотних коливань. Розроблено метод розрахунку радіаційного підйому тиску у пароводяному інжекторі. спектра акустичного сигналу від характеру течії. Розроблено положення щодо створення системи акустичного контролю протікання даних з'єднань верхнього блока реактора ВВЕР-1000. За результатами досліджень розроблено практичні додатки.

  Скачати повний текст

У дисертації розвинуто математичні моделі теорії термопружності стосовно визначення температурних полів, які не викликають напружень у неоднорідних тілах або забезпечують заданий розподіл складової компоненти тензора напружень.Сформульовано задачі встановлення температурних полів, які спричиняють заданий розподіл компоненти тензора напружень, зокрема, нульовий у неоднорідних тілах з використанням інтегральних рівнянь у випадку залежності термонапруженого стану та характеристик матеріалу від однієї координати. Встановлено умови, які повинні задовольняти температурні поля і характеристики матеріалу для забезпечення відсутності термонапружень у довгому прямокутному брусі та осесиметричному циліндрі. Для визначення ефективних характеристик матеріалів в рамках моделі простої суміші і температурних полів, які не спричинюють напружень, розроблено методику аналітичного розв’язування нелінійних відносно концентрації складових рівнянь, отриманих з рівняння теплопровідності з різними умовами теплообміну. Аналіз числових експериментів вказує на можливість досягнень станів з відсутністю термонапружень в реально існуючих матеріалах при технологічно допустимих умовах нагрівання.^UIn the dissertation, mathematical models of the theory of thermoelasticity were developed in relation to the determination of temperature fields that do not cause stresses in heterogeneous bodies or provide a given distribution of the component of the stress tensor.The problems of establishing temperature fields that cause a given distribution of the stress tensor component, in particular, zero in heterogeneous bodies, are formulated using integral equations in the case of the dependence of the thermal stress state and material characteristics on one coordinate. Conditions, that must satisfy the temperature fields and material characteristics to ensure the absence of thermal stresses in a long rectangular beam and an axisymmetric cylinder have been established. To determine the effective characteristics of materials within the framework of the model of a simple mixture and temperature fields, that do not cause stresses, a technique for analytically solving nonlinear relative to concentration component equations, obtained from the heat transfer equation with different heat exchange conditions has been developed.Analysis of numerical experiments indicates the possibility of reaching states with the absence of thermal stresses in real materials under technologically acceptable heating conditions.

На основі уточненої гіпотези С.П. Тимошенка запропоновано аналітично-числову методику розв'язання квазістатичної задачі термопружності для циліндричних оболонок довільної довжини, матеріал яких наділений низькою зсувною жорсткістю. Розв'язано низку вісесиметричних задач з локальними джерелами тепла змінної за часом потужності, які діють у широкому діапазоні важливих для застосувань режимів нагрівання. Досліджено вплив зсувної жорсткості матеріалу оболонок на рівні розрахункових величин при критичних значеннях часу та в асимптотичному стані нагріву. Указано на можливість перенесення результатів дослідження на нескінченну пластинку та смугу.^UBased on the Tymoshenko's shear model an analytical and numerical method for solving a quasi-static problem of thermoelasticity for shells with various lengths, the material of which has low shear stiffness, has been proposed. A number of thermoelasticity problems was solved for shells in the local heat fields with the time-varying output, which are active in a wide range of applicable heating modes. The influence of shear stiffness of the shell material on the level of computed values for critical values of the time and for the asymptotic state of the heating has been investigated.