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

Булгакова А.І. Іонізація, фрагментація та збудження молекул глутаміну, глутамінової кислоти і валіну електронним ударом. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 104 «Фізика та астрономія» (10 – Природничі науки) – Інститут електронної фізики НАН України, Ужгород, 2022.Дисертацію присвячено комплексним мас-спектрометричним та оптико-спектроскопічним дослідженням молекул амінокислот глутаміну (С5Н10N2O3), глутамінової кислоти (С5Н9NO4) і валіну (C5H11NO2), як неопромінених, так і радіаційно опромінених. У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми дисертаційної роботи, вказано мету, задачі, предмет та об’єкт досліджень. Викладено практичну значимість та наукову новизну отриманих результатів.У першому розділі «Іонізація, фрагментація та збудження молекул електронним ударом» представлено огляд та аналіз методів іонізації, фрагментації та дисоціації молекул, а також збудження молекул електронним ударом.У другому розділі «Експериментальна апаратура та методика досліджень» розглянуто експериментальну установку з монопольним мас-спектрометром МХ7304А та загальну схему експерименту. Представлено та описано установку для дослідження оптичних спектрів випромінювання парів молекул, а також установку для опромінювання молекул високоенергетичними електронами мікротрон М-30.Третій розділ «Фрагментація та іонізація молекул глутаміну, глутамінової кислоти і валіну електронним ударом» присвячено безпосередньо опису проведених мас-спектрометричних досліджень виходу позитивних іонів у газовій фазі, утворених внаслідок дисоціативної іонізації молекул глутаміну, глутамінової кислоти та валіну електронним ударом. Детально проаналізовано особливості процесів утворення іонів-фрагментів цих молекул, а також досліджено динаміку виходу іонів-фрагментів в інтервалі температур випаровування вихідної речовини 290-460 K. Описано результати вимірювання енергетичних залежностей повних перерізів іонізації молекул глутаміну, глутамінової кислоти і валіну. Визначено енергію іонізації молекул глутаміну (EIE= 8,64 ± 0,25 eВ), глутамінової кислоти (EIE = 8,86 ± 0,25 eВ) та валіну (8,72 ± 0,22 eВ).Проведено порівняння результатів експериментальних досліджень з теоретичними ab initio розрахунками потенцiалiв iонiзацiї молекул глутамiнової кислоти i глутамiну в адiабатичному наближеннi та за енергiями зв’язку HOMO- i LUMO-орбiталей нейтральних молекул, а також з розрахованими сумарними перерiзами одноелектронної iонiзацiї обох молекул електронним ударом в Binary-Encounter-Bethe моделi та за формулою Гризiнського. Показано, що розрахованi перерізи добре узгоджуються з отриманими експериментальними даними.В четвертому розділі «Збудження молекул валіну та глутаміну електронним ударом» описано цикл проведених експериментальних досліджень процесів збудження електронами молекул валіну та глутаміну в газовій фазі. Виміряно оптичні функції збудження найінтенсивніших емісій (спектральних ліній та смуг) випромінювання. Виявлено, що енергетичні пороги для всіх видів емісій знаходяться в межах 10-11 eВ, що, ймовірно, пов’язано з фрагментацією молекули валіну. Встановлено, що внаслідок дисоціації молекул глутаміну найефективніше утворюються молекулярні емісії радикалу OH і деяких інших молекулярних фрагментів, а також реєструються спектральні лінії збуджених атомів водню. Знайдено, що енеретичні пороги збудження молекулярних емісій знаходяться в межах 10-12 eВ, тоді як для атомарних ліній водню – в межах 13-15 eВ. Вперше методом оптичної спектроскопії досліджено процес електронного збудження молекул глутаміну в газовій фазі до і після опромінення зразків (електронами з енергією 11,5 MeВ) на мікротроні М-30 дозами 10 кГр. Для найбільш інтенсивних ліній випромінювання молекулярних фрагментів, що знаходяться в області енергій 4,4-11,8 eВ визначено їх пороги та енергетичні залежності ефективності збудження в діапазоні енергій електронів до 30 eВ. Ідентифіковано процеси та канали, відповідальні за випромінювання. Встановлено, що відмінність характеристичних особливостей оптичних функцій збудження опроміненого глутаміну може бути пов'язана з присутністю в ньому метастабільних станів, які відсутні для неопроміненого зразка.Досліджено роль радіації у формуванні метастабільних молекулярних структур, які визначають особливості оптичних і мас-спектрів опромінених зразків глутаміну. Встановлено, що вибір діапазону енергій скануючого пучка електронів є важливим для діагностики радіаційних ушкоджень амінокислот.^UBulhakova A.I. Ionization, fragmentation and excitation of glutamine, glutamic acid and valine molecules by electron impact. – Qualifying scientific work as a manuscript.Thesis is submitted to acquire the scientific degree of Doctor of Philosophy in the specialty 104 “Physics and astronomy”. – Institute of Electron Physics NAS Ukraine, Uzhhorod, 2022.The work is devoted to complex mass spectrometric and optical spectroscopic studies of the amino acid molecules glutamine (С5Н10N2O3), glutamic acid (С5Н9NO4), and valine (C5H11NO2), both unirradiated and irradiated.The introduction substantiates the relevance of the chosen topic of the dissertation, indicates the purpose, tasks, subject and object of research. The practical significance and scientific novelty of the obtained results are outlined.The first chapter "Ionization, fragmentation and excitation of molecules by electron impact" presents an overview and analysis of methods of ionization, fragmentation and dissociation of molecules, as well as excitation of molecules by electron impact.In the second chapter "Experimental equipment and research methods" the experimental setup with the monopole mass spectrometer МХ7304А and the general scheme of the experiment are considered. The installation for the study of the optical spectra of the emission of pairs of molecules is presented and described, as well as the installation for the irradiation of molecules with high-energy microtron M-30 electrons.The third chapter " Fragmentation and ionization of glutamine, glutamic acid and valine molecules by electron impact" is devoted directly to the description of mass spectrometric studies of the yield of positive ions in the gas phase, formed as a result of dissociative ionization of glutamine, glutamic acid, and valine molecules by electron impact. The peculiarities of the processes of the formation of fragment ions of these molecules were analyzed in detail, and the dynamics of the release of fragment ions in the range of temperatures of evaporation of the original substance 290-460 K. The results of measuring the energy dependences of the complete ionization cross sections of glutamine, glutamic acid and valine molecules were described. The ionization energy of glutamine molecules (EIE = 8,64 ± 0,25 eV), glutamic acid (EIE = 8,86 ± 0,25 eV), and valine (8.72 ± 0.22 eV) was determined.The results of experimental studies were compared with theoretical ab initio calculations of the ionization potentials of glutamic acid and glutamine molecules in the adiabatic approximation and by the binding energies of HOMO and LUMO orbitals of neutral molecules, as well as with the calculated total cross sections of one-electron ionization of both molecules by electron impact in Binary-Encounter-Bethe model and Gryzinsky's formula. It is shown that the calculated cross sections agree well with the obtained experimental data.The fourth chapter "Excitation of valine and glutamine molecules by electron impact" describes the cycle of conducted experimental studies of processes of electron excitation of valine and glutamine molecules in the gas phase. The optical excitation functions of the most intense emissions (spectral lines and bands) of radiation were measured. It was found that the energy thresholds for all types of emissions are within 10-11 eV, which is associated with the fragmentation of the valine molecule. It was established that due to the dissociation of glutamine molecules, molecular emissions of the OH radical and some other molecular fragments are most efficiently formed, and spectral lines of excited hydrogen atoms are also recorded. It was found that the energetic excitation thresholds of molecular emissions are within 10-12 eV, while for atomic lines of hydrogen – within 13-15 eV.For the first time, the process of electronic excitation of glutamine molecules in the gas phase before and after irradiation of samples (with electrons with an energy of 11,5 MeV electrons) on the M-30 microtron with doses of 10 kGy was investigated by the method of optical spectroscopy. For the most intense emission lines of molecular fragments, located in the energy range of 4.4-11.8 eV, their thresholds and energy dependences of the excitation efficiency in the range of electron energies up to 30 eV were determined. Processes and channels responsible for radiation have been identified. It was established that the difference in the characteristic features of the optical excitation functions of irradiated glutamine can be associated with the presence of metastable states in it, which are absent in the non-irradiated sample.The role of radiation in the formation of metastable molecular structures, which determine the features of the optical and mass spectra of irradiated glutamine samples, was studied. It has been established that the choice of the energy range of the scanning electron beam is important for the diagnosis of radiation damage to amino acids.

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

Розроблено дві параметричні моделі решітки вісьової турбіни з прямолінійною центральною ділянкою та без неї. Здійснено програму TOpGrid для побудови параметричних тривимірних розрахункових сіток з можливістю їх збереження в універсальний формат CGNS. Визначено параметри сітки та CFD-методу, які забезпечують найкращий збіг з відповідним експериментом. Визначений вплив простого та складного тангенціального навалу на структуру тривимірної течії, коефіцієнт інтегральних витрат і витрату робочого тіла в кільцевих напрямних решітках вісьових турбін. Показано, що шляхом застосування складного тангенціального навалу, можна зменшити інтегральні витрати кільцевої напрямної решітки вісьової турбіни. Доведено коректність проведення оптимізації ізольованих кільцевих напрямних решіток вісьових турбін. Проведено дослідження ефективності даного алгоритму з використанням двох параметричних моделей лопатки за різних відношеннях горла решітки до висоти лопатки зі збереженням витрати робочого тіла через решітку.

  Скачати повний текст

Досліджено питання розробки методу розв'язання прямої й оберненої задач для тривимірної течії в шарі змінної товщини на вісесиметричній поверхні течії. У даному методі пряму й обернену задачі розділено на незалежні одна від одної окремі підзадачі, які можна розв'язувати в будь-якій послідовності або одночасно, що забезпечує можливість контролювати окремі ділянки проектованої лопатки з точки зору міцності та технологічності, та значно скорочує час проектування. Розроблено методику оптимального проектування решіток профілів з великим кутом повертання потоку. Спроектовано робочу решітку для циліндра високого тиску потужної парової турбіни, профіль якої має локальні хвилеподібні контури, а її коефіцієнт скінченних втрат значно нижчий, ніж у решітки атласних профілів.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження тривимірного напружено-деформованого стану (НДС) та власних коливань вузлів гідравлічних і парових турбін з урахуванням контакту елементів та наявності тріщин. Дану задачу розв'язано за допомогою багатосіткового методу скінченних елементів. З метою поліпшення збіжності методу запропоновано модифікацію його операторів - пряму побудову проміжної скінченноелементної моделі і числову побудову оператора конденсації. Удосконалено метод урахування недосконалостей структури у вигляді тріщин для динамічних задач. Проведено тестування запропонованих методик. Створено спеціалізований програмний комплекс з розвинутим вхідним і вихідним інтерфейсами. Встановлено вплив різних конструктивних і технологічних факторів на НДС та власні коливання вузлів гідравлічних і парових турбін. Вперше вивчено вплив контактного обпирання та появи тріщин в лопатковому апараті на НДС діафрагми парової турбіни. Досліжено вплив довжини та глибини тріщини в лопаті робочого колеса радіально-осьової гідротурбіни на власні коливання. Встановлено вплив системи тріщин різної орієнтації та довжини в лопаті поворотно-лопатевої гідротурбіни на її власні коливання.

  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

У дисертаційній роботі методами статистичної фізики та із застосуванням принципу подібності відповідних станів розглянуті в'язко-пружні та поляризаційні властивості систем зі сферичними та анізотропними молекулами в газовій та рідкій фазах. В рамках підходу, генетично пов'язаного з роботами Фішера, побудовано діелектричну проникність водяної пари, яка розглядається як суміш мономерів та димерів. З'ясовано, що теплові збудження коливань димерів, що супроводжуються флуктуаціями їх дипольних моментів, призводять до виникнення ефективної поляризовності димера води, яка на два порядки перевищує її електронну поляризовність, внески до теплоємності водяної пари теплових збуджень коливань димерів досягають (6-8)%. Встановлено, що аномально велике значення діелектричної проникністі рідкої води визначається суперпозицією внесків: електронної поляризовності мономерів, димерів, тетрамерів і таке інше, дипольними внесками від цих самих кластерів, а також їх ефективними поляризовностями. Доведено неадекватність застосувань активаційних теорій до визначення коефіцієнтів зсувної в'язкості та дифузії в рідинах. Кінетичні коефіцієнти мають суттєво колективний характер та є суперпозицією двох складових теплового руху молекул в рідинах: циркуляторного руху невеличких груп молекул, тобто руху на наномасштабах, та вихрового руху, що породжується гідродинамічними флуктуаціями на мезомасштабах. Встановлено, що зсувна в'язкість рідин визначається ефектами тертя між молекулярними шарами і запропоновано відповідну формулу для зсувної в'язкості, а внески колективного дрифту молекул у полі теплових гідродинамічних флуктуацій досягають (20-25)% від загального значення коефіцієнта самодифузії в рідинах. Сформульовано узагальнений принцип подібності до процесів в'язкості та самодифузії у всіх низькомолекулярних аргоноподібних рідинах, включаючи воду (для температур, вищих від Т_Н ). Показано, що внески до коефіцієнта самодифузії води у водних розчинах електролітів, які відповідають циркуляторному перемішуванню частинок і описується за допомогою формули Айнштайна, визначаються радіусами частинок, які по'вязані з виключним об'ємом у потрійній точці і не залежать від температури. Коефіцієнт самодифузії катіонів визначається ефективними радіусами, які відображають існування слабких ефектів гідратації у водних розчинах.^UIn the dissertation work, the visco-elastic and polarization properties of systems with spherical and anisotropic molecules in the gas and liquid phases are considered by methods of statistical physics and using the similarity principle of the corresponding states. Within the framework of the approach genetically related to the works of Fisher, the model of the dielectric constant of water vapor was constructed, which is considered as a mixture of monomers and dimers. It has been established that thermal excitations of dimer oscillations accompanied by fluctuations of their dipole moments lead to the effective polarizability of the water dimer, which is two orders of magnitude higher than its electronic polarizability and the thermal excitations of dimer oscillations reach 6-8% in the heat capacity of water vapor. It is established that the anomalously large value of the dielectric constant of liquid water is determined by the superposition of the contributions: the electronic polarizability of the monomers, dimers, tetramers, etc., the dipole contributions from these clusters, as well as their effective polarizabilities. The inadequacy of activation theories to the determination of shear viscosity and diffusion coefficients in liquids has been proved. Kinetic coefficients are essentially collective in nature and are a superposition of two components of the thermal motion of molecules in liquids: the circulatory motion of small groups of molecules, that is, the movements at nanoscale and the vortex motion generated by hydrodynamic fluctuations on mesoscale. It is established that the shear viscosity of liquids is determined by the effects of friction between molecular layers moving one relative to another and a corresponding formula for shear viscosity is proposed, and the contributions of the collective drift of molecules in the field of thermal hydrodynamic fluctuations reach (20-25)% of the total self-diffusion coefficient in liquids. A generalized principle of similarity is formulated with respect to viscosity and self-diffusion processes in all low-molecular-weight argon-like liquids, including water (for temperatures above Т_Н). It is shown that contributions to the self-diffusion coefficient of water in aqueous electrolyte solutions, which correspond to circulatory mixing of particles and are described using the Einstein formula, are determined by the radii of particles, which are associated with the excluded volume at the triple point and do not depend on temperature. The self-diffusion coefficient of cations is determined by the effective radii that reflect the existence of weak hydration effects in aqueous solutions.

В дисертаційній роботі вирішені науково-практичні задачі підвищення питомої потужності та поліпшення експлуатаційних характеристик двотактного дизеля спеціального призначеня за рахунок оптимізації двоступеневої системи наддуву з вільним турбокомпресором, проміжним охолодженням наддувного повітря та гнучким керуванням тиском шляхом зміни передаткового відношеня привідного компресора і регулювання турбокомпресору за допомогою модифікації соплового апарату турбіни для підтримки вискої продуктивності двигуна на всіх режимах роботи та збільшення діапозону рабочих частот обертання колінчастого валу.Дослідження виконано на основі фундаментальних положень термодинамічних процесів в циліндрі дизеля, методів математичного моделювання робочого процесу дизеля, методів аналізу включаючи аналітичні та чисельні методи, з сучасними технологіями обробки інформації.^UIn the dissertation, the scientific and practical problems of increasing the specific power and improving the operational characteristics of a special-purpose two-stroke diesel engine were solved due to the optimization of the two-stage supercharging system with a free turbocharger, intermediate cooling of the supercharged air and flexible pressure control by changing the transmission ratio of the drive compressor and regulating the turbocharger by modifying the nozzle turbine apparatus to maintain high engine performance in all operating modes and increase the range of operating frequencies of crankshaft rotation.The research is based on the fundamental principles of thermodynamic processes in a diesel cylinder, methods of mathematical modeling of diesel engine workflow, methods of analysis, including analytical and numerical methods, with modern information processing technologies.

У межах механіки руйнування пружно-пластичних тіл сформульовано математичну модель для дослідження росту в конструкційних матеріалах тріщин високотемпературної повзучості, визначення залишкового ресурсу елементів конструкцій та їх високотемпературної міцності з використанням першого закону термодинаміки стосовно механіки сповільненого руйнування тіл за високотемпературної повзучості. Розкрито домінуючу роль у даному процесі періоду усталеної повзучості. Удосконалено метод еквівалентних площ для ефективної реалізації запропонованої моделі та наближеного визначення періоду докритичного росту в тривимірних тілах тріщин високотемпературної повзучості. Встановлено, що зміна площі тріщини високотемпературної повзучості у разі її поширення у полі однорідних напружень тривимірного тіла мало залежить від конфігурації її контуру і тому замінюється кодовим контуром за відповідних початкових і кінцевих розмірів. Запропоновано критерій високотемпературної міцності тонкостінних елементів конструкцій з тріщинами, який базується на розв'язку задачі про межово-рівноважний стан пластини з довільно орієнтовною тріщиною високотемпературної повзучості за двовісного розтягу. Даний критерій підтверджено відомими в літературі результатами експериментальних досліджень. Сформульовано задачу про докритичний ріст тріщин високотемпературної повзучості в стінці паропроводу, його зварному з'єднанні, у колесі парової турбіни та визначено їх залишковий ресурс. Запропоновано спосіб наближеного розв'язку даної задачі. Розв'язано деякі нові задачі про кінетику поширення тріщин високотемпературної повзучості у пластинах і тривимірних тілах.

  Скачати повний текст

Розроблено й апробовано методи визначення потужності турбовальних двигунів за вимірюваними параметрами з використанням спостерігачів на основі математичної моделі двигунів. Показано, що ефективним шляхом підвищення якості управління турбовальним двигуном і, відповідно, його ресурсу є застосування в контурі керування спостерігача крутного моменту (потужності) на валу вільної турбіни двигуна. Запропоновано комплексне розв'язання проблеми оцінювання (спостереження) крутного моменту за вимірюваними газодинамічними параметрами на усталених і перехідних режимах на основі спостерігача з використанням квазілінійної динамічної багаторежимної моделі дводвигунової вертолітної силової установки. Запропоновано методику формування вимог до вихідних даних під час синтезу спостерігача крутного моменту на піставі структурного аналізу похибки спостерігача з урахуванням впливу відмінностей двигуна та його вузлів від типового зразка.

  Скачати повний текст

Запропоновано динамічну математичну модель дизеля з газотурбінним наддувом, в якій враховано експериментальні характеристики ланок системи автоматичного регулювання дизеля. Завдяки моделюванню цієї системи створено різні варіанти регулювання циклової подачі палива для формування зовнішньої швидкісної характеристики. Експериментально виявлено зону в безлопатевій проточній частині турбіни, де найбільш ефективно можна регулювати площу поперечного перерізу.

  Скачати повний текст

Визначено фактичні характеристики газотурбінних двигунів та установок (ГТДУтаУ), а також його вузлів, за експлуатаційних умов на базі математичного моделювання. Розроблено різнорівневі математичні моделі турбовальних ГТД з регульованим і нерегульованим сопловими апаратами силової турбіни, з регенерацією та без регенерації теплоти. Проведено зіставлення одержаних математичних моделей ГТД з дослідними характеристиками та підтверджено їх адекватність. Запропоновано методики розрахунку необхідних газодинамічних параметрів ГПА за неповними вимірюваннями у разі використання існуючих штатних систем контролю ГПА. Удосконалено апроксимаційні характеристики осьових і відцентрових компресорів. Обгрунтовано вбір системи координат для подання характеристик ГТД і його вузлів, запропоновано їх перетворення, що суттєво спрощує процедури ідентифікації моделей. Наведено формули й алгоритми для визначення фактичної потужності ГТДтаУ за умов експлуатації та коефіцієнтів технічного стану ГПА, одержаних з використанням запропонованих математичних моделей.

  Скачати повний текст

На сьогодні, причиною обмеженого використання фосфатних ХТС (ф-ХТС) з фосфатними солями та ХТС з залізо- та магнійвмісними пилами техногенного походження (ПТП) у ливарних цехах є важко керована та багатофакторно залежна швидкість затвердіння, значна усадка, обсипальність, крихкість на початковій стадії твердіння сумішей, нестабільність хімічного і гранулометричного складів ПТП, висока вартість, необхідність проведення відповідної попередньої обробки ПТП, що, ускладнює управління процесом структурування металофосфатних ХТС та знижує якість виливків. В роботі встановлено мінералогічний, хімічний, гранулометричний склад високодисперсних вторинних матеріалів і відходів електрометалургійного виробництва, що виготовляються в Україні. Визначено, що на рівень фізико-технологічних властивостей ф- ХТС впливає масова кількість кристалічних хімічно-активних сполук ПТП, а також величина дисперсності пилу. При цьому масовий вміст хімічно-активних сполук ПТП та його дисперсність адитивно впливають на рівень властивостей структурованих ф-ХТС. Тобто, чим більше в ПТП хімічно-активних кристалічних сполук та чим більше питома площа його поверхні, тим вища його технологічна активність.За результатами експериментальних досліджень побудовано ряд технологічної активності оксидів металів у пилоподібних матеріалах техногенного походження по відношенню до ортофосфорної кислоти при питомій площі поверхні пилів від 1,81 до 22,00 м2/г та розширено ряд хімічної активності сполуками MnO, MnO2.Встановлено комплексний вплив вмісту ортофосфорної кислоти та ПТП при їх співвідношенні 0,1…10% та витримки суміші на повітрі у межах від 3 до 24 годин і закономірності комплексного впливу вмісту ПТП і ортофосфорної кислоти в межах від 1 до 10 % за масою та концентрацією ортофосфорної кислоти 60% на властивості ф-ХТС. Оптимізовані склади ф-ХТС з додаванням в них пилу газовідчистки виробництва феросиліцію (ПГВФ), пилу газовідчистки плавки нормального електрокорунду (ПГПНЕ) та ПГВФ+ПГПНЕ при масовому співвідношенні 1:1 за границею міцності на стиск, газопроникністю і обсипальністю через 3 та 24 год. Встановлена функціональна залежність між обсипальністю структурованих ф-ХТС з додаванням в них ПГВФ від часу витримки їх на повітрі, величини газопроникності та міцності на стиск у межах від 1 до 24 годин.Розроблені склади ф-ХТС з ПТП пройшли апробацію в ливарних цехах на декількох металургійних підприємствах України при виготовленні виливків з високоманганової сталі. Практична цінність роботи полягає в розробці оптимальних і раціональних складів ф-ХТС з ПТП (ПГВФ, ПГПНЕ та їх суміші) із заданим рівнем фізико-технологічних властивостей.^UToday, the reason for the limited use of phosphate cold –hardening mixtures (f-CHM) with phosphate salts and CHM with iron and magnesium-containing dust of technogenic origin (DTO) in foundries is difficult to control and multifactorial curing rate, significant shrinkage, scattering, brittleness at the initial stage of hardening and particle size distribution of DTO, high cost, the need for appropriate pre-treatment, which complicates the management of the process of structuring metal-phosphate СHM and reduces the quality of castings.The mineralogical, chemical, granulometric composition of highly dispersed secondary materials and wastes of electrometallurgical production manufactured in Ukraine is established in the work. It is determined that the level of physical and technological properties of f-CHM is influenced by the mass amount of crystalline chemically active compounds of DTO, as well as the value of dust dispersion. The mass content of chemically active compounds of DTO and its dispersion additively affect the level of properties of structured f-CHM. That is, the more chemically active crystalline compounds in the DTO and the larger the specific surface area of its surface, the higher its technological activity.According to the results of experimental studies, a number of technological activities of metal oxides in dusty materials of technogenic origin in relation to orthophosphoric acid with a specific surface area of dust from 1.81 to 22.00 m2/g and expanded a number of chemical activity compounds MnO, MnO2.The complex effect of the content of orthophosphoric acid and DTO at their ratio of 0.1… 10% and exposure of the mixture in air within 3 to 24 hours and the regularities of the complex effect of the content of DTO and orthophosphoric acid in the range from 1 to 10% by weight and concentration of orthophosphoric acid acid 60% on the properties of f-CHM. Optimized compositions of f-CHM with the addition of gas cleaning dust for ferrosilicon production (DGCFP), gas cleaning dust of normal fused electrocorundum (DGCNE) and DGCFP + DGCNE at a mass ratio of 1: 1 below the compressive strength, gas permeability and scattering after 3 and 24 hours. The functional dependence between the scattering of structured f-HTS with the addition of DGCFP from the time of their exposure to air, the value of gas permeability and compressive strength in the range from 1 to 24 hours.The developed warehouses of f-CHM with DTO were tested in foundries at several metallurgical enterprises of Ukraine in the manufacture of castings from high manganese steel. The practical value of the work is to develop optimal and rational compositions of f- CHM from DTO (DGCFP, DGCNE and their mixtures) with a given level of physical and technological properties.

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

Розроблено теоретичні засади технології виплавки вуглецевого напівпродукту на базі застосування процесу відновлення залізовмісних матеріалів у звідній камері дугової сталеплавильної печі за рахунок використання теплового та хімічного потенціалів пічних газів, які відходять, та їх подальшого плавлення у ванні печі. Обгрунтовано доцільність застосування газодинамічного розподільника для забезпечення оптимальних газодинамічних характеристик у звідній камері. Для формування оптимального балансу нагріву та відновлення в дуговій сталеплавильній печі розроблено спеціальну звідну камеру з обертовою тареллю, а також газодинамічний розподільник для формування спрямованого потоку пічних газів, що відходять, і газовідвідний патрубок з похилою газопроникною решіткою. За допомогою методів математичного та фізичного моделювання визначено оптимальні щодо відновлення котунів поля швидкостей газового потоку в звідній камері. Зазначено, що запропонована технологія дозволяє використовувати в процесі переробки відходи металургійного виробництва (окалину, шлами), знизити вміст домішок кольорових металів у виплавленій сталі та зменшити ступніть забруднення навколишнього середовища. Встановлено, що у разі застосування фізичного тепла газів, що відходять, для нагріву та відновлення суттєво підвищується енергетична ефективність дугової сталеплавильної печі. Результати наукового дослідження рекомендовано використовувати для реконструкції дугових сталеплавильних печей.

  Скачати повний текст

Розроблено, сертифіковано та упроваджено в об'єктах комунального господарства України у кількості більше, ніж 130 штук, жаротрубні водогрійні теплогенератори нової конструкції, що відрізняються високою енергоекологічною ефективністю (КПД складає 94 %, викиди оксидів азоту у 3 рази менше від нормативних), простотою виготовлення, газощільністю та маневреними якостями. Розроблено, сертифіковано та упроваджено автоматизовані блочні газові пальники ГБГ-2,5, з плавним регулюванням теплової потужності та витрат повітря з метою комплектації жаротрубних теплогенераторів потужністю 1,0 МВт. Створено пристрій пропорціоналізатора, який забезпечує постійність заданого технологічними умовами значення коефіцієнта надлишку повітря за змінного теплового навантаження котлоагрегата. Здійснено упровадження розроблених жаротрубних теплогенераторів з регулювальними газовими пальниками типу ГБГ-2,5 на підприємствах ОКП "Донецьктеплокомуненерго" та одержано річний економічний ефект більш, ніж 2,5 млн грн.

  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

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

Розроблено принципово нову схему утилізації скидного газу вузла одоризації газу шляхом змішування скидного газу та газу, що надходить на газовикористовувальні установки за допомогою турбулентного змішувача з багатоструминною подачею скидного газу. Удосконалено методику розрахунку кількості одоранту в газовій фазі в місткостях одоранту, яка дозволяє одержати більш точні результати. Запропоновано метод розрахунку турбулентного змішувача з багатоструминною подачею скидного газу для установки утилізації скидного газу шляхом змішування газів.

  Скачати повний текст