Представлено результати експериментальних та теоретичних досліджень процесів монодиспергування металів підвищеної тугоплавкості в активні та нейтральні газові середовища. При цьому вивчається інтегральний вплив тепло-електрофізичних процесів, що протікають при взаємодії високотемпературних монодисперсних частинок (ВМЧ) металів з газовими та конденсованими середовищами, на фізико-хімічні властивості отриманих частинок. Розрахунково та експериментально обгрунтовується розроблений метод застиглого струменю (МЗС). Розглядаються тепло-електрофізичні процеси, що супроводжують монодиспергування металів. Визначено, що ВМЧ металів активно поглинають кисень і що на цей процес впливає заряд частинки. На основі монодисперсних частинок отримано продовжені зразки аморфізованого металу. Показано можливість отримання монодисперсних частинок металів із заданими фізико-хімічними властивостями.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена вивченню особливостей функціонування змішаних культур, що представлені типовою мікрофлорою вугільних шахт, до складу якої, поряд з метанотрофами, входять бацили і псевдомонади. Вивчені властивості поверхні клітин вказаних мікроорганізмів і визначено їх вплив на адгезію до гідрофільних (скло) і гідрофобних (полістирол) матеріалів. Показано, що функціонування метанотрофних бактерій у бінарних культурах з представниками родів IBacillusD і IPseudomonasD суттєво впливає на адгезію кожного з цих видів мікроорганізмів. Вивчені особливості колонізації твердих матеріалів чистими та змішаними культурами представників типової мікрофлори вугільних шахт в умовах, елективних для метанотрофів. Досліджена залежність інтенсивності колонізації скла та полістиролу метанотрофами з різним ступенем гідрофобності поверхні, від компонентного складу газової суміші. Визначені оптимальні для цього процесу концентрації метану та кисню у газовій суміші. Досліджено вплив вологості носія (гірська порода вугільних шахт) на інтенсивність окислення метану іммобілізованими метанотрофними бактеріями, а також терміну культивування на фізіологічну активність чистої та змішаної культур метанотрофів.

  Скачати повний текст

Розроблено методи аналізу нестаціонарних вібрацій обертових машин у режимі реального часу з використанням різниць. Розглянуто моделі сигналів нестаціонарних вібрацій. Розроблено методи вибору ділянок локальної стаціонарності та методи визначення різниць кореляційних функцій і спектрів потужності з метою використання останніх як діагностичних ознак. Шляхом комп'ютерного моделювання досліджено похибки визначення ділянок локальної стаціонарності розробленими методами. Виявлено нові діагностичні ознаки обертових машин, які під час використання різницевого кореляційно-спектрального аналізу дозволяють виявити перекіс прилягаючої поверхні другого підшипника турбіни типу К-200-130 ЛМЗ, обрив болта кріплення бічної колодки до обойми першого підшипника турбіни типу К-160-130 ХТЗ та нерівномірність затягування болтів півмуфт роторів високого та низького тисків цієї турбіни. Виявлено також діагностичні ознаки, які дозволяють встановлювати наявність тріщин у лопатках турбін. На підставі запропонованих методів та алгоритмів розроблено ефективні структури та програмне забезпечення для адаптивного кореляційного аналізу нестаціонарних вібрацій механічного обладнання та його елементів у режимі реального часу.

  Скачати повний текст

Сформована методологія контролю залишкового ресурсу газотурбінних двигунів (ГТД) за критерієм тривалої міцності робочих лопаток турбіни, що враховує стохастичну природу пошкодження. Створена методика оцінки впливу технічного стану (ТС) ГТД та особливостей його експлуатації на накопичення пошкоджень у його деталях. Розроблена методика прогнозування залишкового ресурсу авіаційного ГТД з урахуванням його ТС та особливостей наступного періоду експлуатації. Розроблена математична модель робочого процесу ГТД ПС-90А та алгоритм її узгодження з параметрами функціонування двигуна. Розроблено методику одержання регресійних залежностей параметрів навантаження деталей ГТД від параметрів його робочого процесу.

  Скачати повний текст

Проведено термодинамічні дослідження енергетичних установок з повним уловлюванням вуглекислоти, утвореної внаслідок спалення органічного палива. Розглянуто газотурбінні та парогазові установки. Одержано значення коефіцієнта корисної дії (ККД) схем за різноманітними параметрами робочого тіла перед газовою турбіною і показники внутрішнього відносного ККД газової турбіни. Розглянуто вплив на ККД установки відносних витрат тиску на гідравлічні опори в елементах схеми та витрат енергії для одержання кисню, а також вплив промохолодження у процесі стиснення робочого тіла і проміжного підводу теплоти у разі розширення. Вперше доведено, що схеми енергоустановок з повним уловлюванням утвореної вуглекислоти не поступаються за ККД найбільш сучасним схемам парогазових установок.

  Скачати повний текст

Наведено задачу, що виникає в транспорті, в авіаційній і космічній техніці, у нафтовій і газовій промисловості та в енергомашинобудуванні, про пружні коливання та динамічну стійкість трубчатих стержнів, які містять внутрішні потоки неоднорідної рідини. Розглянуто: моделі, в яких неоднорідність стаціонарного потоку може бути обумовлена змінами в процесі руху його агрегатного стану (наприклад, зміною тиску в повітряно-водяних або паро-водяних сумішах, її усередненої густини та швидкості) та його параметри є неперервними функціями осьової координати; модель руху внутрішньої акустичної хвилі, яка моделюється руховим полем внутрішнього тиску, що змінюється за гармонійним законом; моделі потоку з розривними параметрами, які складаються з дискретних мас рідиних згустків, розділених порожнинами та заповнених газом (паром). Для дослідження динамічної стійкості використано методи безпосереднього комп'ютерного моделювання і методи теорії Ляпунова і Флоке. Вивчено поведінку консольних та шарнірно закріплених труб у докритичному, критичному та закритичному станах.

  Скачати повний текст

Проведено аргументований аналіз відомих теоретичних і експериментальних методів визначення концентраційних меж поширення полум'я газів, а також методів газифікації твердого палива. Створено математичну модель процесу газифікації вугілля, що дозволяє аналізувати і регулювати процеси, які протікають у газогенераторах, з метою одержання кінцевого продукту з певними показниками пожежної небезпеки та експлуатаційними характеристиками. Встановлено значення технологічних параметрів процесу газифікації вугілля, що забезпечують мінімальну область займання отриманого газу з задовільними експлуатаційними властивостями. Створено установку для експериментального визначення концентраційних меж розповсюдження полум'я генераторних газів. Розроблено метод проведення експериментальних досліджень. Встановлено закономірності й отримано емпіричні залежності зміни концентраційних меж поширення полум'я від початкового тиску і температури досліджуваних газів, а також вмісту флегматизаторів у газовій суміші.

  Скачати повний текст

Детально проаналізовано механізм здійснення високотемпературного та гістерезисного процесів тепломасообміну та кінетики гетерогенних і каталітичних хімічних реакцій на поверхні рухомих вуглецевих частинок і металів за різних початкових і зовнішніх умов. Досліджено роль у цих процесах випромінювання, стефанівської течії, природної та вимушеної конвекції, вплив термокінетичних параметрів на характеристики гетерогенного займання, горіння та погасання вуглецевих частинок. Розроблено фізико-математичну модель стійких і критичних процесів тепломасообміну твердих тіл під час гетерогенно-каталітичних перетворень для сумішей з різною концентрацією реагуючих компонентів (на прикладі окиснення водню за присутності платинового дротика). Визначено критичні умови протікання хімічної реакції, що характеризують переходи з нижнього теплового режиму каталізатора, який знаходиться у хімічно реагуючій газовій суміші, до верхнього та навпаки. Показано можливість безкризової зміни теплових режимів, коли гістерезисна область відсутня, а також можливість існування гістерезисних режимів тепломасообміну залежно від вмісту водню в суміші.

  Скачати повний текст

Проведено моніторинг природних втрат палив під час зберігання та розробки технічних засобів для їх зменшення, а також виробництва та споживання нафтопродуктів транспортним сектором України. Розроблено метод моніторингу втрат палив від випаровування під час зберігання з використанням сорбентів. Вміщено результати лабораторних досліджень з добору сорбентів для ефективної адсорбції та десорбції парів вуглеводневих палив. Розроблено фізико-математичну модель процесів масообміну в резервуарах, яка створює наукові засади для розробки технічного засобу зменшення природних втрат палив за умов зберігання. Створено та випробувано за лабораторних умов газовідвідну систему запобігання природним втратам палив під час зберігання з використанням сорбентів і термоелектричних модулів. Наведено алгоритм розрахунку ефективності даної системи та вибирання параметрів її застосування. Визначено економічну ефективність розробленої системи на відміну від діючих аналогів, а також напрями подальшого вдосконалення "дихальної" арматури резервуарів для запобігання природним втратам нафти та нафтопродуктів за умов зберігання.

  Скачати повний текст

Досліджено питання створення гетеропереходу алмазних (АП) та алмазоподібних плівок (АПП)/кремній, який має випрямні властивості та підвищену фоточутливість в ультрафіолетовій області випромінювання. Визначено метод осадження та технологічні режими, що дозволяє отримувати плівку АП або АПП з керованими властивостями. Встановлено взаємозв'язок структури та фазового складу АП та АПП з умовами осадження. Визначено залежність між вмістом азоту в газовій суміші та електрофізичними, фотоелектричними властивостями гетеропереходу АПП/Si. На базі фотоємнісного ефекту розраховано параметри структури АПП/Si. З використанням АПП/Si розроблено новий тип фотоелектричного датчика, що працює в широкому спектральному діапазоні (200 - 1000 нм). Досліджено деградацію параметрів сонячних елементів із захисним покриттям із АПП під дією потоків високоенергетичних протонів і електронів. Доведено, що АПП, одержані плазмо-хімічним осадженням за високих напруг автозміщення (-300 В), забезпечують високу стабільність і радіаційну стійкість характеристик сонячних елементів, шо дозволяє використовувати дані АПП як захисні й просвітлювальні покриття фотоелектричних перетворювачів космічного призначення.

  Скачати повний текст

Вивчено взаємодію азоту з рідкими високореакційними металами та сплавами на їх основі у широкому діапазоні парціальних тисків азоту й в області температур, близьких до температур процесів спеціальної електрометалургії. За допомогою методу плавки металу у зваженому стані досліджено термодинамічні та кінетичні залежності розчинності азоту в рідких ніобії, ванадії, цирконії, титані та в сплавах систем Fe-V і Fe-Nb. Доведено, що розчинність азоту в рідких ванадії та ніобії, а також у сплавах систем Fe-V та Fe-Nb підкоряється закону Сівертса лише за малих концентрацій азоту в металі. З підвищенням вмісту розчиненого газу в металі спостерігається відчутне позитивне відхилення від закону Сівертса. На підставі отриманих результатів розраховано основні термодинамічні величини та виведено узагальнюючі залежності констант рівноваги реакції розчинення азоту в сплавах систем залізо-ніобій за різних температур. За результатами досліджень кінетики розчинення азоту в рідких ванадії, ніобії, цирконії і титані визначено, що стадією реакції, яка лімітує процес у системі "метал-азот", є хіміко-абсорбційна ланка в газовій фазі на поверхні металу.

  Скачати повний текст

Розроблено підхід до числового моделювання одночасних процесів нестаціонарної повзучості та континуального руйнування просторових тіл складної форми та їх систем з довільними граничними умовами на торцях у випадку нерівномірно розподілених у просторі силових навантажень. Отримано розв'язувальні співвідношення напіваналітичного методу скінченних елементів для неоднорідних кругових незамкнених просторових тіл. Наведено алгоритм розв'язання задач повзучості з урахуванням параметра пошкодженості матеріалу. Виконано його програмну реалізацію і апробацію на тестових прикладах. Запропоновано розв'язання практичних задач про деформування ротора парової турбіни та ялинкового з'єднання лопатки авіаційного газотурбінного двигуна.

  Скачати повний текст

Розглянуто причини появи та механізми утворення зарядів у вологому паровому потоці та їх вплив на процеси конденсації у парових турбінах. Запропоновано методику та конструкції електричних зондів для вимірювання густини зарядів у рухомому вологому паровому потоці. Розглянуто методи та засоби керування густиною зарядів у вологому потоці. Наведено конструкції пристроїв, які дозволяють за рахунок електричного впливу на вологий паровий потік керувати процесами конденсації. Показано, що нейтралізація парового потоку за останнім ступенем турбіни знижує коефіцієнт повних втрат у вихлопному тракті на 10 - 12 % від вихідного значення, а додаткова електризація пари в зоні конденсатора збільшує вологість більше, ніж на 1 %.

  Скачати повний текст

На підставі дослідження газовиділення у виробки виймальної дільниці встановлено, що на великих глибинах прямоточні схеми провітрювання та дегазація за допомогою свердловин не дозволяють досягти навантаження на лаву, що забезпечує економічно ефективну роботу шахти. У процесі підробки дегазаційних свердловин, пробурених з поверхні, у 1,5 - 2 рази збільшується газовиділення у виробках виймальної дільниці, що зв'язано з підвищенням тиску на устях свердловин. Довгі крутопохилі свердловини збільшують газовиділення у виробки виймальної дільниці,якщо довжина відробленого простору більша, ніж 700 м, на 10 -20 м3/хв. За поворотно-точних схем провітрювання джерелом газовиділення у виробки є пласт, що розробляється, тому, як спосіб підземної дегазації прийнято ізольований газовідвід. Установлено циклічний характер газовиділення у виробки виймальної дільниці у разі збільшення швидкості посування очисного вибою. Застосування удосконаленої поворотно-точної схеми провітрювання з відводом газу на фланг по непідтримуваних виробках з наступним ізольованим газовідводом забезпечує збільшення навантаження на очисний вибій і знижує температуру у виробках на 2-3С, без збільшення кількості повітря, що подається у виробки виймальної дільниці.

  Скачати повний текст

Розроблено нелінійні математичні моделі електрогідравлічних слідкуючих приводів (ЕГСП) та його складових елементів, які дозволяють враховувати нелінійності різного типу: обмеження руху рухливих деталей, межі зміни робочих параметрів, зміну коефіцієнта гідравлічних витрат робочої рідини в щілинах керування золотникових пар, сухе тертя. Доведено перспективність побудови електрогідравлічних систем регулювання парових турбін на основі гідроагрегатів. Досліджено динамічні властивості ЕГСП з низьким та підвищеним (до 20 МПа) тиском подачі робочої рідини, а також електрогідравлічної системи регулювання парової турбіни з цим гідроприводом.

  Скачати повний текст

Регламентовано кристалографічну орієнтацію (КГО) монокристалічних лопаток турбіни на підставі отриманих даних розрахунку їх пружно-деформованого стану з використанням залежностей анізотропії фізико-механічних властивостей матеріалу для підвищення надійності та несучої здатності лопаток. Отримано математичні залежності для прогнозування впливу кристалографічної орієнтації на механічні властивості монокристалів жароміцних сплавів ЖС6У-ВИ та ЖС26-ВИ. Отримано нові дані про механізм високотемпературної деформації монокристалів жароміцних сплавів під час тривалого статистичного навантаження. На підставі проведеного аналізу впливу КГО лопаток на величину та характер зміни напруженого стану сформульовано технологічні рекомендації щодо регламентації орієнтації монокристалічних лопаток турбіни.

  Скачати повний текст

На підставі термодинамічного аналізу процесів дисоціації та взаємодії фаз шляхом наплавлення сформовано безфтористу шлакову систему, що забезпечує високі технологічні властивості у ході відновлення циліндричних деталей малого та середнього діаметра. Внаслідок проведених досліджень окиснювально-відновлювальних процесів під флюсами даної системи доведено визначальну роль у формуванні складу шва реакцій у газовій фазі. Показано можливість відновлення марганцю з оксиду магнієм за рахунок протікання реакцій у газовій фазі. Запропоновано вдосконалену схему взаємодії фаз шляхом зварювання під флюсом, за якою на формування кінцевого хімічного складу металу шва значно впливають реакції у газовій фазі. Експериментально перевірено можливість відновлення з оксидів кремнію, марганцю та титану вуглецем. Розроблено новий спосіб наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу, що передбачає горіння дуги в повітряно-флюсовій суміші, що рухається.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання генерації, фокусування та сепарації потоків часток у електродугових іонно-плазмових системах для оброблення поверхонь. Експериментально вивчено і сформульовано фізичні основи процесу формування потоків плазми стаціонарної дуги низького тиску. З'ясовано особливості характеру прикатодних процесів у стаціонарній вакуумній дузі в широкому діапазоні параметрів розряду за умов жорсткого контролю на катодній поверхні. Визначено основні чинники, що впливають на швидкість і характер ерозії катода. Вивчено краплинну фазу ерозії катода. Отримано дані про розподіл крапель за розміром та їх просторовий розподіл, показано, що за розглянутих експериментальних умов основна витрата маси катода відбувається за рахунок потоків іонів і крапель. Проведено дослідження плазми стаціонарного вакуумного дугового розряду. Вперше проаналізовано просторовий розподіл складу плазми вакуумної дуги. Виявлено, що ступінь спрямованості іонних потоків зростає зі зменшенням зарядності іонів. Розкрито роль плазмових нестійкостей у процесі формування потоків часток. Досліджено радіальні потоки часток. Знайдено високу кількість газових іонів, що виникають у процесі перезарядження часток плазми катодного матеріалу на газовій мішені. Проаналізовано плазмооптичні властивості електромагнітних систем транспортування плазми.

  Скачати повний текст

Розроблено та обгрунтовано інтерлокаційні формули (узагальнені формули Лагранжа та Ерміта), доведено теорему про повноту побудованих інтерлокаційних в'язок. Розв'язано задачу Софі Жермен з локальними комбінованими навантаженнями пластини. Побудовано математичну і комп'ютерну модель екологічного стану з використанням конструктивних засобів теорії R-функцій (границю України та функцію атмосферного забруднення регіону, модифіковано інтерлокаційну формулу Лагранжа для урахування закону згасання функції забрудненості). Розвинено методи побудови нормалізованих рівнянь тривимірних локусів на базі теорії R-функцій. Побудовано нову R-операцію для задач блендінгу. Вперше інтерлокаційні формули застосовано під час побудови нормалізованих функцій, що описують блендінг на каркасі. Розроблено новий підхід до конструювання тривимірних поверхонь (на основі інтерлокаційної формули та бледінгу на каркасі), який надав змогу побудувати нормалізоване рівняння лопатки турбіни.

  Скачати повний текст