Розроблено метод для автоматичного антипомпажного регулювання та захисту відцентрового нагнітача дотискувальної компресорної станції підземного сховища газу. Запропоновано метод автоматичного захисту відцентрового нагнітача від помпажу в робочому режимі компресора, який базується на інформації про комплекс параметрів, за допомогою яких визначається поточне значення віддаленості координат робочої точки нагнітача від заданої величини. Зазначено, що цим забезпечується надійний захист відцентрового нагнітача від раптового виникнення помпажу за швидкодійних збурень, або флуктуаціях газового потоку за умови незмінності заданої межі помпажу.

  Скачати повний текст

Досліджено криві блиску та спектри комет для встановлення певних характерних особливостей, притаманних спалахам і флуктуаціям блиску комет і розвалам їх ядер. Створено каталог фізичних характеристик комет, спостережених у 1990 - 2000 рр. Побудовано та детально охарактеризовано криві блиску двох яскравих комет C/1995 O1 (Hale-Bopp) та C/1996 B2 (Hyakutake), а також встановлено зв'язок флуктуацій блиску даних комет з фізичними умовами у міжпланетному просторі. Отримано розподіл числа спалахів блиску комет у межах секторів секторної структури міжпланетного магнітного поля та встановлено їх три основні причини. Проаналізовано зв'язок флуктуацій блиску з положенням комети у межах секторів секторної структури міжпланетного магнітного поля. На підставі спектрального та фотометричного матеріалу про комету C/1999 S4 (LINEAR) наведено результати, що характеризують процес руйнації ядра зазначеної комети та оцінено розміри фрагментів, їх швидкість та енергію розльоту. Виявлено зміщення люмінесцентного континуума стосовно комет C/1999 S4 (LINEAR) та C/2001 A2 (LINEAR), які відносяться до класу комет, ядра яких руйнуються. Обчислено фізичні характеристики нейтральної складової атмосфери комети C/2000 WM1 (LINEAR). Проведено детальне ототожнення спектрів вищезгаданих комет.

  Скачати повний текст

Проаналізовано й оптимізовано передавальні апертурні антени, амплітудно-фазовий розподіл (АФР) яких реалізовано з помилками, для систем передачі енергії НВЧ променем (СПЕНП) з приймальними антенами двох типів: ректеною й апертурною з заданим АФР. Вивчено вплив лінійних, квадратичних, кубічних і випадкових фазових помилок на розподіл середньої інтенсивності поля у фокальній площині апертурної випромінювальної системи. Досліджено закономірності зміни параметрів, що характеризують даний розподіл (значення інтенсивності поля в максимумі, ширина головної пелюстки, положення та значення бічних пелюсток) для рівномірного і спаданих до країв амплітудних збуджень. Висвітлено вплив флуктуацій збуджувального поля передавальної антени у складі СПЕНП із приймальною апертурною антеною. Виявлено залежності середнього ККД передачі СПЕНП від параметрів флуктуацій, числа Френеля та вигляду поля збудження антен. Розв'язано задачі статистичного синтезу оптимального поля збудження передавальної антени СПЕНП за критерієм максимуму середнього ККД передачі у разі заданої статистики флуктуацій для приймальних антен зазначених типів. Визначено вимоги до припустимих параметрів помилок у процесі виробництва антен окремих проектів СПЕНП. Зроблено порівняльний аналіз СПЕНП з різними приймальними антенами з точки зору їх ефективності.

  Скачати повний текст

Одержано пояснення відомих емпіричних фактів теорії рідин (прямолінійний діаметр, Зено лінія, кубічна форма купола бінодалі) як наслідків наявності однозначної відповідності між флюїдними станами простої рідини і граткового газу. На цій основі одержано зв'язок термодинамічних потенціалів, координат критичних точок таких систем. Розроблено непертурбативну процедуру побудови канонічної форми ефективного гамільтоніана. Проаналізовано структуру провідних сингулярних доданків у діаметр густини й ентропії. На підставі врахування поляризаційних ефектів, обумовлених аномальними флуктуаціями густини, надано пояснення особливостей критичної поведінки рідких систем з кулонівською компонентою (розчини електролітів, іонні рідини). Пояснено факт аномально високої чутливості координат критичної точки розчинника у разі додавання електроліту. Запропоновано вирішення проблеми розміру Б'єрума для іонної пари.

  Скачати повний текст

Розглянуто протяжні механічні системи малих масштабів, затиснуті з обох боків нанобалки, полімерні ланцюжки, досліджено пружні поперечні зміщення їх центрів мас (фрагментів) на основі зовнішніх та внутрішніх флуктуацій у в'язкому середовищі. Описано метод рівнянь Ланжевена з однією динамічною змінною. Проаналізовано особливості наближення взаємно корельованих гаусівських білих шумів. Визначено конструктивну роль взаємної кореляції в явищі одномодального-бімодального переходу за умов значних зміщень. Висвітлено процес малих зміщень в неоднорідному середовищі, викликаний флуктуаціями жорсткості, який проявляє дифузійну поведінку. Доведено, що зміна інтенсивності флуктуацій призводить до зміни характеру аномальної дифузії. Викладено модель із залежними кольоровими шумами для малих зміщень, визначено нестаціонарні щільність імовірності та моменти для динамічної змінної. Відзначено область застосування знайдених статистичних характеристик для незалежних шумів.

  Скачати повний текст

Досліджено питання взаємодії заряджених частинок та електромагнітних полів у пучкових та плазмових системах, а також проблеми впливу флуктуацій на дані процеси. На рівні взаємодії окремих частинок з електромагнітним полем досліджено нестійкість електронного пучка в резонаторі (монотронна нестійкість), визначено її фізичні механізми. Шляхом числового моделювання в межах самоузгодженої моделі досліджено процес збудження коливань немодульованим електронним пучком у короткому резонаторі повільної хвилі з лінійною дисперсією. Визначено динаміку амплітуд власних коливань та динаміку частинок у фазовому просторі. Проведено порівняльний аналіз отриманих результатів з відомими стосовно хвилеводної системи. Для зарядженої частинки, що прискорюється в серфотроні, визначено стаціонарні фази її руху, а також стійкість цих фаз та вплив флуктуацій амплітуди та фази хвилі на їх стійкість. Розроблено ефективний алгоритм визначення інкремента пучкової нестійкості в плазмово-спіральній уповільнювальній структурі за умов неприйнятності першого наближення метода збурювань, який застосовано для конкретних розрахунків. З'ясовано необхідні умови істотного збільшення інкремента флуктуаційної нестійкості в системі з двох зв'язаних осциляторів, один з яких підданий мультиплікативним флуктуаціям.

  Скачати повний текст

Установлено умови виникнення випадкового контакту ізочастотних поверхонь двох хвиль просторово-часових збурень за наявності фото-Ганн-ефекту (ФГЕ). Здійснено припущення, що під дією електричного поля та за умов зміни концентрації домішки цей контакт може зумовлювати явище конічної рефракції хвиль у досліджених напівпровідниках. У лінійному за флуктуаціями освітлення наближеннями побудовано теорію фотовідгуку носіїв за умов ФГЕ. Детально проаналізовано фотовідгук за умов ФГЕ для межових випадків режимів генератора напруги та струму. Показано, що для напівпровідника з параметрами n-GaAs фотовідгук електронної підсистеми має вибірковість за частотою, інтенсивністю освітлення та концентрацією легувальної домішки. Зроблено припущення, що область просторово-неоднорідного розподілу об'ємного заряду за умов освітлення здійснює різний вклад у величину фотовідгуку залежно від довжини зразка. Показано, що вигляд просторово-часового розподілу внутрішнього електричного поля в k-просторі різний залежно від інтенсивності падаючого світла. Початок перехідної області визначається концентрацією легувальної домішки, а її ширина - напруженістю прикладеного електричного поля. Установлено, що для напівпровідника з параметрами n-GaAs за умов ФГЕ з урахуванням другої та третьої гармонік розкладу в ряд просторово-часових розподілів напруженості електричного поля та концентрації носіїв заряду значення показника заломлення світла DELTA n для режиму сильної інтенсивності більші у 1,3 - 1,5 разів, а для режиму слабкої інтенсивності лазерного освітлення - у 3 - 4 рази у порівнянні з оцінками, що одержуться в одногармонійному (лінійному) наближенні.

  Скачати повний текст

Розглянуто роль соціальних флуктуацій у розвитку суспільства. Проаналізовано принципи стійкого розвитку регіону як соціально-економічної системи. Обгрунтовано функції органів регіонального управління у реалізації соціальної політики держави. Сформовано систему менеджменту, що реалізує функції управління соціальними флуктуаціями на рівні регіону як управління девіаціями та соціальною напруженістю. Розглянуто механізми управління соціальною системою за умов динамічної рівноваги та за умов кризи. Сформульовано рекомендації щодо оптимізації соціальної структури Донецького регіону. Розроблено організаційно-функціональну схему управління соціальними флуктуаціями на базі управління внутрішньої політики Донецької облдержадміністрації.

  Скачати повний текст

Запропоновано механізм утворення S-сплесків декаметрового радіовипромінювання Юпітера з лінійним додатним і більш складними типами частотного дрейфу, який засновано на зміні частоти плазмових хвиль аномальної дисперсії, пов'язаній з локальними флуктуаціями густини електронів та магнітного поля у струмовій трубці Іо - Юпітер, а також не урахуванні залежності величини дрейфу від швидкості пучків електронів (джерел випромінювання). Отримано вираз щодо коефіцієнта частотного дрейфу у випадку присутності флуктуацій параметрів трубки Іо та швидкості джерела випромінювання. Вперше надано пояснення часової тривалості та частотної ширини як для вузькосмугових сплесків з лінійним дрейфом S-радіовипромінювання Юпітера, так і для широкосмугових (із частотною шириною > 3 МГц) сплесків. Вперше запропоновано механізм утворення різних типів серій сплесків з лінійним дрейфом. Наведено пояснення постійної частотної ширини полоси, її періодичної часової структури. Встановлено, що кількість спостережуваних полос зумовлена співвідношенням довжини релаксації електронного пучка та довжини магнітогідродинамічних хвиль, що розповсюджуються у струмовій трубці Іо - Юпітер. Розглянуто клас експериментально спостережуваних динамічних спектрів, до якого належать сплески з лінійним додатним і від'ємним, нульовим, inter-подібним та union-подібним дрейфом.

  Скачати повний текст

Удосконалено послідовний опис мікроструктурних перетворень у системах, що перебувають у сильно нерівноважних умовах, викликаних дією опромінення. Встановлено, що процеси мікроструктурних перетворень у однокомпонентних кристалічних і бінарних системах, підданих дії потоку опромінення (ПО), можуть бути контрольовані статистичними властивостями флуктуацій ПО, які призводять до стохастичної картини атомного перемішування вибитих атомів високоенергетичними частинками. Показано, що внаслідок конкуренції регулярної та стохастичної компонент ПО процеси атомного упорядкування можуть бути індуковані флуктуаціями довжин стрибків вибитих атомів. Визначено особливості процесів відбору просторових структур у випадку несумісних часових масштабів термічно стимульованого та балістичного дифузійних потоків. З'ясовано, що виникнення упорядкованої фази у разі фазового розшарування реалізується реверсивним чином - у фіксованому інтервалі інтенсивності шуму флуктуацій ПО. В області фазового розшарування виконується закон росту розмірів зерен Ліфшиця - Сльозова. Виявлено особливості зміни морфології поверхонь аморфних матеріалів за іонного розпилення з флуктуаціями кута розпилення. Встановлено критичний вплив другорядних характеристик іонного пучка: інтенсивності флуктуацій кута розпилення та радіусу їх кореляцій. З'ясовано зміну скейлінгової поведінки таких систем.

  Скачати повний текст

У напівпровідниках з виродженою валентною зоною виявлено новий механізм одночастинкового неекранованого розсіяння світла вільними дірками, зумовлений розсіянням на флуктуаціях густини квадрупольного моменту за внутрішньопідзонних переходів. Установлено, що у даних напівпровідниках залежність плазмонної частоти від концентрації носіїв є більш слабкою, ніж очікувана коренева залежність, а лінія плазмового розсіяння світла має асиметричну форму. Показано, що природа цих ефектів зумовлена внеском у діелектричну проникність кристалу переходів між підзонами важких і легких дірок. У пружно одновісно деформованих кристалах виявлено комбінаційне розсіяння інфрачервоного світла вільними дірками зі зміною частоти, пропорційною величині прикладеного тиску, пояснене розсіянням світла на флуктуаціях густини квадрупольного моменту за умов фотопереходів між екстремумами розщеплених деформацією важких і легких підзон. З'ясовано, що пружна одновісна деформація кристалу германію призводить до збільшення плазмонної частоти та зменшення асиметрії лінії плазмового розсіяння світла. У деформованих кристалах германію p-типу визначено значне збільшення розширення плазмонної лінії, зумовлене зіткненням дірок з домішками. Виявлено новий механізм нелінійності поглинання світла вільними дірками у напівпровідниках з виродженою валентною зоною за прямих міжпідзонних оптичних переходів, зумовлений їх розігрівом в електричному полі світлової хвилі та зміною заселеності їх початкових станів. установлено наведене світлом подвійне променезаломлення та чотирихвильову взаємодію, які доводять існування у кубічних багатодолинних напівпровідниках нового механізму нелінійності показника заломлення світла. У кристалах германію n-типу виявлено анізотропію та нелінійність поглинання інтенсивного випромінювання CO₂-лазера, зумовлені міждолинним перерозподілом "гарячих" електронів.

  Скачати повний текст

Проаналізовано індивідуальні авторські стратегії художнього переорієнтування, доведено, що їх показові риси набувають значення універсальності. Зазначено, що творчіть письменників розглянуто в контексті синергетики. Використано формулу коливального контуру, що прочитується як "порушення рівноваги - хаос - самоорганізація - відкриття (нової системи)", проаналізовано етапні фактори перетворень, позначені поняттями "біфуркація", "флуктуація", "атракція". Доведено, що незважаючи на різновекторність пошуків А. Чехова, І. Буніна, О. Купріна, у цілому їх творчість являє собою єдину систему відображення доби художньо-естетичного переорієнтування. Висвітлено дисипативний контур нестійкої свідомості, тяжіння до синтезу старого з новим, переваги експериментів, органічних для формування нової картини світу.

  Скачати повний текст

Уперше одержано основні (просторові, часові та спектральні) характеристики флуктуацій густини та потенціалу плазми поблизу межі зони утриманняч, а також поперечного потоку частинок, обумовленого флуктуаціями, у диверторній зоні торсатрона за умов оригінального методу створення й нагрів плазми (багатомодовий альфенівський резонанс), що використовується на цій установці. Показано переривчастий характер турбулентного потоку, що значна доля турбулентного потоку, до 70 %, переноситься саме завдяки рідкісним викидам плазми великої амплітуди. Відзначено універсальність основних властивостей дрібномасштабної низькочастотної електростатичної турбулентності плазми в замкнутих магнітних пастках, а також незалежність цих властивостей від магнітної конфігурації та методів нагріву. Показано, що в торсатроні "Ураган-3М" перенесення частинок на межі зони утримання є аномально великим і може бути значною мірою пояснений саме низькочастотною електростатичною турбулентністю. Установлено наявність сильної вертикальної асиметрії просторового розподілу потоку дивертованої плазми в даному торсатроні. Уперше спостережено ефект обертання напряму асиметрії за умов зміни напряму магнітного поля. Запропоновано пояснення асиметрії на підставі втрат швидких частинок. На базі порівняння характеристик асиметрії в тризахідному торсатроні та двозахідному геліотроні зроблено висновок щодо універсальності цього ефекту для систем з гвинтовим магнітним полем.

  Скачати повний текст

Розвинено та визначено за умов теплогідравлічних стендів з тепловими імітаторами ТВЕЛ, а також у натурних тепловиділяючих збірках реакторів РБМК і ВВЕР комплексний інтелектний діагностичний підхід. Розроблено математичні модельні підходи щодо оперативної ідентифікації штатних, аномальних і передаварійних теплогідравлічних процесів на поверхні тепловіддачі ТВЕЛ, які передбачають використання діагностичної інформації, що міститься у стохастичних сигналах акустичної емісії фазового переходу за кипіння теплоносія в контрольованих реакторних каналах, пульсаціях гідравлічного опору даних каналів, а також у флуктуаціях нейтронного потоку в тепловиділяючих збірках реакторів ВВЕР. Одержані наукові результати застосовано для створення експериментальних зразків інтелектних комп'ютерних діагностичних систем, а також використано для локальної верифікації ряду базових фізичних моделей і кореляцій у сучасних вітчизняних і зарубіжних теплогідравлічних кодах.

  Скачати повний текст

Розроблено метод побудови радіаційно-модифікованих фазових діаграм з урахуванням основних механізмів втрати фазової стабільності. Показано, що залежно від напрямку сегрегації домішки та типу опромінення існує чотири типи діаграм з різною топологією. Розраховано радіаційно-модифіковані фазові діаграми модельних сплавів Ni-Si, Ni-Al, Al-Zn і сплаву Zr-Nb. Розроблено новий числовий метод щодо моделювання кінетики зародження й еволюції ансамблю виділень нової фази. Досліджено еволюцію змішаної сукупності когерентних, напівкогерентних і некогерентних виділень. Вивчено вплив гетерофазних флуктуацій на кінетику диффузійно-лімітованого розпаду пересичених твердих розчинів за термічних умов і за опромінення. Проведено моделювання кінетики розпаду в сплавах з сильними гетерофазними флуктуаціями та показано, що гетерофазні флуктуації сповільнюють гомогенне зародження у сильно пересичених твердих розчинах. Досліджено вплив виділень інших фаз на ріст вакансійних пор у матеріалах, що опромінюються.

  Скачати повний текст

Подано ідентифікацію основних смуг фононних спектрів з врахуванням внутрішньокластерних та міжшарових взаємодій в елементарних комірках твердого розчину. Виявлено фактор-групові розщеплення в ІЧ спектрах та антирезонанс у СКР. Фактор-групове розщеплення можна розглядати як дисперсну взаємодію між флуктуаціями електронної густини в одному шарі та індукованою нею флуктацією густини в сусідньому шарі. З огляду на трансляційну інваріантність відповідні хвильові функції задовольнятимуть умовам симетрії, що дає змогу застосовувати теоретико-групові підходи, розроблені О.С. Давидовим для екситонних спектрів молекулярних кристалів. Суттєві зміни структури фонних спектрів залежно від вмісту талієвої компоненти пов'язано з розривом твердої розчинності заміщення у сандвичних шарах In(Tl) - J - In(Tl) та входженням іонів талію у міжшарові проміжки (автоінтеркаляція). Обговорено роль вільних носіїв у механізмі структурних перетворень.

  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.

У дисертаційній роботі розв'язано важливу науково-прикладну проблему – розроблення концепції побудови програмно-технічної системи для автоматизації управління ГТС на основі розроблених математичних моделей, методів і алгоритмів для керування процесами транспортування газу МГ.У процесі розв'язання цієї проблеми розроблено дворівневу математичну модель структури газотранспортної системи (ГТС), що враховує можливі зміни її конфігурації в процесі експлуатації, а також її розмірну гетерогенність. З використанням рівнянь динаміки газу розроблені нелінійні математичні моделі течії газу в лінійних та вузлових елементах МГ із врахуванням можливої негерметичності цих елементів. З використанням цих рівнянь сформульовані крайові задачі, які моделюють технологічні процеси керування режимами роботи ГТС, забезпечують виявлення витоків і моніторингу цілісності трубопроводів та оперативне балансування маси газу в МГ. З використанням методу скінченно-різницевої дискретизації ключових рівнянь за просторовою координатою, ітераційного підходу та методів Рунге-Кутти розроблені методи розв'язування сформульованих нелінійних прямих задач.Розроблено математичну модель поширення малих збурень параметрів потоку газу в трубопроводі, яка описує хвильові процеси, спричинені нестабільністю роботи компресорів, локальною розгерметизацією, флуктуаціями тиску, густини й температури .Розроблені моделі керування перехідними процесами, з використанням яких будь-який процес переходу з одного стаціонарного режиму в інший визначається скінченним набором параметрів. Проведені кількісні дослідження перехідних процесів течії газу в секції МГ за різних моделей керування.З використанням розроблених обчислювальних методів проведені кількісні дослідження параметрів перехідних процесів течії газу, які виникають у МГ під час його локальної розгерметизації та кількісно досліджені параметри течії, які можна використати для виявлення та ідентифікації витоків.Запропонована концепція автоматизації управління ГТС України, яка базується на теорії MES систем та моделі PERA відповідно до вимог міжнародного стандарту ANSI/ISA-95. Визначені функції та розроблена структура програмної системи для автоматизації управління ГТС, а також системи моніторингу цілісності МГ у її складі та запропонований підхід до її поетапного впровадження зі збереженням наявних засобів, які відповідають сучасним вимогам.^UThe dissertation is aimed at developing methodological bases for automating the management of gas transmission systems using the methods of mathematical modeling and computerization.The aim of the work is to develop mathematical models of methods and algorithms for solving problems of control of stationary and transient modes of gas flow in main gas pipelines (MGP), detection and identification of leaks, as well as elaboration of concept and methodological bases of gas transmission system (GTS) automation and determination of structure and functions. -technical control automation systems.To achieve this goal in the dissertation solved a number of problems and obtained new scientific results.Mathematical models have been developed to describe the structure of the GTS, which take into account changes in its configuration during operation and dimensional heterogeneity. Based on the equations of dynamics, nonlinear mathematical models of gas flow in MGP elements are developed taking into account their leaks and on this basis boundary value problems are formulated, which model technological processes of GTS operation control, leak detection and MGP integrity control. Using known computational methods, developed methods for solving formulated problems and fast algorithms for their implementation.A mathematical model for the propagation of small perturbations of gas flow parameters in a pipeline has been developed, which describes wave processes caused by compressor instability, local depressurization, fluctuations in pressure, density and temperature. Quantitative studies have revealed a significant dependence of the parameters of wave processes on the flow regime in which the disturbance occurs, as well as the location of fluctuations along the pipeline.Transition control models have been developed, using which any process of transition from one stationary mode to another is determined by a finite set of parameters. Quantitative studies of gas flow transients in the MGP section under different control models have been carried out. Integral parameters have been introduced that determine the efficiency of gas transportation during the transition mode according to various criteria. Quantitative estimates of the efficiency of MGP gas transportation during the transition regime are obtained, depending on the applied transition control models.Mathematical models of local leakage from MGP have been developed, which determine the intensity of gas leakage through a small hole in the pipe wall depending on the pressure and temperature of the gas in the pipe near the depressurization site. Using the developed computational methods, quantitative studies of the parameters of gas flow transients that occur in the MGP during its local depressurization and quantitatively studied flow parameters that can be used to detect and identify leaks. On this basis, mathematical methods for detecting and identifying leaks from MGP based on the measurement of gas flow parameters at control points have been developed and their accuracy has been investigated using the method of computational experiment.The concept of automation of control of GTS of Ukraine which is based on the theory of MES of systems and PERA model according to requirements of the international ANSI / ISA-95 standard is offered. The functions and structure of the software system for automation of GTS management, as well as the system of monitoring the integrity of the MGP in its composition are defined and the approach to its step-by-step implementation with the preservation of existing tools that meet modern requirements is proposed.Introduced integrated parameters of gas flow allow to quantify the efficiency of the transition process by energy and time parameters. Using the developed fast algorithms for solving boundary value problems, it can be used to control the transient modes of operation of the MGP in order to achieve a given process duration or specified energy performance.The proposed mathematical models of local leakage and gas dynamics in MGP with leakage, as well as the developed fast algorithms for solving boundary value problems form a theoretical and mathematical basis for the method of detecting and identifying parameters of leakage MGP using an approach based on modeling mass, momentum and real-time energy and flow measurement data at control points along the pipeline.The introduction of the GTS control automation system, based on the theory of MES systems, the PERA model and the international standard ANSI / ISA-95, the structure and functions of which are proposed in the work, will preserve the existing automation tools. This will create the preconditions for the transition from a functional to a process management model.

Визначальною складовою публічного управління розвитком приморськихтериторій в країні є державне управління регіональним розвитком України. Дляусунення національних диспропорцій соціально-економічного розвитку регіонівв дослідженні виокремлено проблеми саме приморських територій, щовизначаються як депресивні, гальмують вектор розвитку блакитної економіки якзагальноєвропейський тренд.У роботі дістав подальшого розвитку понятійно-категорійний апаратнауки публічного управління в частині уточнення змісту терміну «соціо-еколого-економічна система» як форма організації взаємозв'язків в певномупросторі і часі між природними, економічними та соціальними підсистемами,яка забезпечує їх саморегуляцію, самовідновлення елементів, встановлює межіадаптаційних можливостей відповідно механізму взаємодії з представникамиорганів публічного управління, бізнесу, освітніх закладів та громадиприморських територій.Дістали подальшого розвитку завдання імплементації зарубіжного досвідупублічного управління розвитком приморських територій, що передбачаєвиховання соціальної складності громади, яка характеризується ціннісноюкогнітивною адаптацією. Приморські території, як агрегації виробництв,освітніх просторів, заповідних зон та прикордонного співробітництва, повиннівиховувати соціальну складність громади. Вона сприяє прояву різноманітнихреакцій на зміни навколишнього середовища, адаптації до більшої кількостіаспектів. Когнітивна складність дає можливість розглядати різні варіанти яксценарії, адже нівеляція специфіки громади приморської території дозагальнонаціонального рівня може призвести до соціальних флуктуацій,дисбалансу розвитку соціо-еколого-економічної системи вже в умовахдецентралізації.Обґрунтування даної тези полягає в оцінці соціо-еколого-економічногоаспекту ефективності суспільних перетворень приморських територій наприкладі Маріупольської ОТГ. Це дозволило вдосконалити підходи допобудови сценарію інноваційного розвитку приморських територій вдовгостроковій перспективі за умови використання соціологічних опитувань йоцінювання ефективності суспільних змін векторним методом. Отриманий врезультаті комплекс векторів публічного управління розвитком приморськихтериторій використано в Стратегії розвитку міста Маріуполь – 2020.Доведено, що зміна кута вектору публічного управління розвиткомприморських територій в бік колаборації влади, громади, підприємств тауніверситетів призведе до зменшення екологічного навантаження та дозволитьуправляти соціальними флуктуаціями в суспільстві.Відповідно до проведеного аналізу показано, що у довгостроковійперспективі у стратегіях міст, що знаходяться на приморських територіях, слідпередбачати план заходів із забезпечення безпеки людського капіталу та заходисприяння підвищенню рівня освіченості громади. Адже розвиток науки татехнологій неодмінно внесе інноваційну складову й дозволить розвинутивисокотехнологічні виробництва, що в свою чергу позитивно позначиться наекологічному аспекті й створить покоління українців, які зможуть вивестикраїну на передові позиції серед морських країн Центральної і Східної Європи.З огляду на потреби приморських територій вдосконалено існуючуінноваційно-інфраструктурну функцію моделі публічного управлінняінноваційним розвитком приморських територій. Саме інноваційно-інфраструктурна функція має виконувати завдання інституціоналізаціїінноваційної діяльності на приморських територіях, а результатом її реалізації єстворення належної інноваційної інфраструктури. Тому запропонований вмоделі публічного управління інноваційним розвитком приморських територійкоординаційно-комунікативний центр забезпечить ефективністькомунікативного зв'язку зі всіма зацікавленими стейкхолдерами та органамимісцевого самоврядування, налагодить взаємозв'язок з міністерствами тавідомствами, що здійснюють регулюючу функцію.З огляду на визнання на міжнародному рівні необхідності інтенсифікаціїзусиль щодо впровадження гармонізації стосунків з міжнародною спільнотоюта імплементації світового досвіду щодо забезпечення публічного управліннярозвитком приморських територій, створений центр дозволить проводитиоцінку ефективність інноваційного розвитку відповідної території шляхомузагальнення оцінок за всіма критеріями, що використовуються при аналізівідповідних явищ та процесів. Запропонований підхід функціонування моделівідрізняється від нині існуючих підходів, побудованих на оцінюванніконкурентоспроможності приморської території з точки зору її економічноїкорисності, тим, що він дозволяє оцінити вплив публічного управління на соціо-еколого-економічні аспекти.^UThe defining component of public management of coastal territoriesdevelopment in the country is the state management of regional development ofUkraine. To eliminate the national disparities of socio-economic development ofregions, the study has outlined coastal areas' problems, which are defined asdepressive and those that impede the development vector of the blue economy as anall-European trend.The conceptual and categorical apparatus of the science of publicadministration was further elaborated to clarify the meaning of the term «socio-ecological-economic system» as a form of relationship organization in a particulararea and time between natural, economic and social subsystems. It provides self-regulation of those systems and ensures self-renewal elements, sets the limits to theproposed model of public management's adaptive capabilities, and the interaction ofgovernment-business-educational institutions and the community of coastal areas.Implementing foreign experience of public management of coastal territoriesdevelopment, which presupposes nurturing the community's social complexitycharacterized by value cognitive adaptation, has been further developed. Asaggregations of industries, educational spaces, protected areas, and cross-bordercooperation, coastal areas have to cultivate the community's social complexity. Itpromotes the manifestation of various reactions to environmental changes, adaptationto various aspects. Cognitive complexity makes it possible to consider differentoptions as scenarios, leveling the community's specifics of the coastal areascommunity to the national level, can lead to social fluctuations and imbalances in thedevelopment of the socio-ecological-economic system already in conditions ofdecentralization.This thesis's substantiation is to assess the socio-ecological-economic aspect ofthe social transformation effectiveness of coastal areas on the example of Mariupolamalgamated territorial community. This allowed improving the approaches tobuilding a scenario of innovative development of coastal areas, in the long term withthe use of sociological surveys and assessment of the effectiveness of public changesby vector method. The resulting vectors of public management of coastal areas'development are used in Mariupol: Development Strategy – 2020.It has been proved that changing the vector of public management of coastalareas development towards the collaboration of government-community-business willreduce the environmental burden and allow to manage social fluctuations in society.According to the analysis, it has been shown that in the long run the strategiesof cities located in the coastal areas ought to include an implementation plan to ensurehuman capital security and measures to promote community education. After all, thedevelopment of science and technology will inevitably bring an innovativecomponent and allow the development of high-tech industries, positively impactingthe environment aspect and creating a generation of Ukrainians who can lead thecountry to top-ranking positions in Central and Eastern Europe.Given the needs of coastal territories, the existing innovational andinfrastructural function of the model of public management of innovativedevelopment of coastal areas has been improved. It is the innovation andinfrastructure function that should perform the tasks of institutionalization innovationactivity in the coastal areas, and the result of its implementation is the creation of anappropriate innovation infrastructure. Therefore, the coordination and communicationcenter proposed in the public management model of innovative development ofcoastal areas will ensure communication effectiveness with all interested stakeholdersand local governments and establish a relationship with ministries and agencies thatperform a regulatory function.Providing that the global community recognizes the need to intensify efforts toharmonize international relations and implement global experience in ensuring publicmanagement of the development of coastal areas, the center will assess theeffectiveness of innovative development of the area by summarizing evaluations allcriteria that are used in the analysis of the relevant phenomena and processes. Theproposed approach to the functioning model differs from the current approaches basedon the coastal area competitiveness assessment in terms of its economic utility as itstipulates assessing the public administration impact on socio-economic-ecologicalaspects.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню колективних збуджень у бінарних рідинах за допомогою комбінації комп'ютерного моделювання методом ab initio молекулярної динаміки та теоретичного аналізу на основі узагальненої гідродинаміки.Об'єктами дослідження є іонний розплав NaCl, оксидний розплав Al2O3 та модельна бінарна рідина Коба-Андерсена, яка є стандартною моделлю для вивчення склоформуючих бінарних рідин.Ідея теоретичного аналізу полягає в знаходженні власних динамічних мод узагальненого рівняння Ланжевена, які відтворюють часові кореляційні функції, отримані в моделюванні ab initio молекулярною динамікою. Для цієї теоретичної методики необхідно побудувати узагальнену гідродинамічну матрицю та знайти її власні моди та власні вектори. Однак, у ab initio молекулярній динаміці (АІМД) виникають принципові проблеми у розрахунках просторових Фур’є-компонент густини енергії в рамках функціоналу електронної густини. Тому, в роботі запропоновано використовувати ефективну схему відтворення часових кореляційних функцій в рамках термов'язкопружної моделі, коли матричні елементи, пов'язані з флуктуаціями густини енергії є параметрами, які визначаються з найкращого відтворення теоретичними функціями шести парціальних часових кореляційних функцій, отриманих з АІМД. При цьому запропонований підхід, дозволяє задовільнити точні правила сум з точністю до четвертих частотних моментів парціальних динамічних структурних факторів. Параметри підпасування додатково задовільняють нерівності Коші-Шварца, оскільки вони є кореляційними функціями, що є додатковою перевагою даного методу.На практиці, використання запропонованого підходу на основі восьми-змінної термо-в'язкопружної моделі виявилось ефективним для відтворення часових кореляційних функцій, що підтверджує правильність теоретичного підходу. Перевірено якість відтворення парціальних часових кореляційних функцій потік-потік та густина-густина для розплаву оксиду Al2O3 та іонного розплаву NaCl і отримано дисперсії колективних збуджень, використовуючи розроблену методику. Аналіз особливостей дисперсії акустичних та оптичних колективних збуджень проведено для розплаву оксиду Al2O3 та іонного розплаву NaCl. Проведено порівняння з дисперсією колективних збуджень, отриманих з шести-змінного в'язкопружного наближення. Показано, що в'язкопружна модель не здатна правильно відтворити поведінку часових кореляційних функцій та дисперсію колективних мод. Однак, в рамках запропонованої восьми-змінної методики було отримано додаткову вітку пропагаторних збуджень в довгохвильовій області, що дозволило дуже добре відтворити часові кореляційні функції, отримані з АІМД. Дисперсію і загасання трьох гілок власних пропагаторних мод, порівняно з числовими оцінками з положень максимумів відповідних спектральних функцій потоку для того, щоб зрозуміти роль повздовжних акустичних (LA), поздовжніх і поперечних (LO і TO) оптичних збуджень у колективній динаміці бінарних розплавів. Для іонних розплавів NaCl та Al2O3 встановлено, що додаткова вітка власних динамічних мод з восьми-змінної моделі добре співпадає з частотами ТО збуджень. Це свідчить про ефекти зачеплення повздовжньої та поперечної динаміки в довгохвильовій області для іонних розплавів, механізм якого на даний час вимагає побудови нових теоретичних моделей з не-локальною (з різними хвильовими числами) взаємодією модДосліджено поперечні колективні збудження в моделі бінарної рідини Коба-Андерсена для різних співвідношень мас компонент R за фіксованої густини рідини. Встановлено зростання частоти поперечних оптичних мод та збільшення щілини для зсувних хвиль з ростом R. Порівняння результатів комп'ютерного моделювання з теоретичним виразом для щілини зсувних хвиль в простих рідинах показало не застосовність теорії простих рідин для опису щілини зсувних хвиль в бінарних рідинах через наявність крос-кореляцій між флуктуаціями повного масового і мас-концентраційних потоків. Запропоновано та розв'язано аналітично в довгохвильовій області 4-змінну динамічна модель для поперечної динаміки бінарної рідини з явним врахуванням таких крос-кореляцій. Отримано рівняння для щілини зсувних хвиль у бінарних рідинах яка дозволяє пояснити зростання та зникнення щілини зсувних хвиль з ростом R.^UThe thesis is devoted to the study of collective excitations in binary liquids using a combination of ab initio molecular dynamics (AIMD) computer simulations and theoretical analysis based on generalised hydrodynamics.The objects of study are the ionic melt NaCl, the oxide melt Al2O3, and the Kob-Andersen model binary fluid, which is a standard model for studying glass-forming binary fluids.The idea of the theoretical analysis is to estimate eigenmodes of the generalized Langevin equation, which recover the time correlation functions obtained from ab initio molecular dynamics simulation. In this theoretical methodology, one needs to construct a generalised hydrodynamic matrix and find its eigenmodes and eigenvectors. However, in ab initio molecular dynamics, an essential problem arises in calculating the spatial Fourier components energy density within the framework of the density functional theory. Therefore, in this work, we propose to use an efficient scheme for recovering the time correlation functions within the framework of the thermo-viscoelastic model, when the matrix elements associated with the energy density fluctuations are parameters determined from the best fit of the theoretical functions to six partial time correlation functions obtained from AIMD. In this case, the proposed approach allows to satisfy the exact sum rules within the accuracy of the fourth frequency moment of partial dynamic structural factors. The fitting parameters additionally satisfy the Cauchy-Schwarz inequalities, since they are correlation functions, that is another advantage of this methodology.In practice, the application of the proposed approach based on the eight-variable thermo-viscoelastic model proved to be effective for recovering the time correlation functions, that confirms the validity of the theoretical approach. The quality of recovering the partial current-current and density-density time correlation functions for Al2O3 oxide melt and NaCl ionic melt was proven and the dispersions of collective excitations were obtained using the developed methodology. An analysis of features of the dispersion of acoustic and optic-like collective excitations was carried out for Al2O3 oxide melt and NaCl ionic melt. A comparison with the dispersion of collective excitations obtained from the six-variable viscoelastic approximation was made. It is shown that the viscoelastic model is not able to correctly recover the behavior of the time correlation functions and the dispersion of collective modes. However, within the framework of the proposed eight-variable methodology, an additional branch of propagator excitations in the long-wave region was obtained, which allowed us to recover the time correlation functions obtained from AIMD very well. The dispersion and attenuation of the three propagator eigenmodes branches are compared with numerical estimates from the peak positions of the corresponding current spectral functions in order to rationalize the role of longitudinal acoustic (LA), longitudinal and transverse (LO and TO) optic-like excitations in the collective dynamics of binary melts. For ionic melts NaCl and Al2O3, it is found that an additional branch of eigenmodes obtained from the eight-variable model coincides well with the TO excitation frequencies. This indicates a possible coupling of longitudinal and transverse dynamics in the long-wavelength region for ionic melts, the mechanism of which currently requires a construction of new theoretical models with non-local (with different wavenumbers) mode coupling.Transverse collective excitations in a Kob-Andersen model binary fluid are investigated for different mass ratios R at a fixed fluid density. An increase in frequency of transverse optic-like modes and an increase of the propagation gap for shear waves with R are found. A comparison of the computer simulation results with the theoretical expression for the propagation gap for shear waves in simple fluids shows that the theory of pure fluids is not applicable to describe the propagation gap for shear waves in binary fluids due to the existence of cross-correlations between the fluctuations of the total mass and mass-concentration currents. A 4-variable dynamical model for the transverse dynamics of binary fluids is proposed and solved analytically in the long-wave region with an explicit consideration of such cross-correlations. The equation for the propagation gap for shear waves in binary fluids is obtained, which allows to explain the increase and disappearance of the shear wave gap with the R.