НАУКА

НАУКА

Сортировать по умолчанию названию
  • Перероблення термопластів в одночерв’ячному екструдері

    Наведено загальну математичну модель одночерв’ячної екструзії, у якій процес екструзії розглянуто в циліндричній системі координат із нерухомим циліндром та обертовим черв’яком. Запропоновано підхід до розгляду процесу за наявності типових динамічних змішувальних елементів у зоні гомогенізації. Запропоновано введення в математичну модель модифікованої швидкості зсуву для врахування турбулізації потоку, яка виникає при переробці розплаву в каналах змішувальних елементів.
    Ключові слова: екструзія, математичне моделювання, полімер, змішувальний елемент.

    Приведено общую математическую модель одночервячной экструзии, в которой процесс экструзии рассмотрено в цилиндрической системе координат с неподвижным цилиндром и вращающимся червяком. Предложен подход к рассмотрению процесса при наличии динамических смесительных элементов в зоне гомогенизации. Предложено введение в математическую модель модифицированной скорости сдвига для учета турбулизации потока, которая возникает при переработке расплава в каналах смесительных элементов.

    In work is proposed approach to the calculation of the fundamental parameters of the process of single-screw extrusion, which is based on the numerical methods of mathematical analysis. In the work is proposed simple approach for consideration of dynamical mixing elements of screw. Introduction in mathematical model of the modified speed of shear, for the account of turbulisation effect a stream, which arises at processing homogenization in channels of mixing elements, is proposed.
    Keywords: extrusion, mathematical simulation, polymer, mixing element.

    The general mathematical model odnocherv’yachnoyi extrusion, in which the extrusion process considered in a cylindrical coordinate system with a fixed cylinder and rotating worm. The approach to the review process in the presence of typical dynamic mixing elements in the zone of homogenization. An introduction to the mathematical model is modified to account for shear flow turbulence, which occurs during the processing of the melt in the channels of mixing elements.

    Переглянути
  • O возможностях получения избыточной энергии при кавитации

    «Ноу-хау» по получению избыточной энергии при кавитации является создание специальных режимов для обеспечения радиального смыкания оболочки кавитационного пузырька при схлопывании без выворачивания его в тор с образованием кумулятивной струйки. Эти режимы создаются привлечением множества физических эффектов, усиливающих действие кавитации. Избыточная тепловая энергия, сверх затраченной, образуется при кавитации за счет эманации вещества рабочего тела (жидкости), то есть за счет перехода материи в энергию. Это полностью соответствует закону сохранения энергии и материи.

    Переглянути
  • Інгібітори корозії для закритих систем вода-сталь

    Вивчено процеси корозії сталі 20 у воді за умови підвищених температур. Визначено вплив органічних і неорганічних речовин на корозію сталі. Встановлено, що за підвищених температур корозія сталі в воді відбувається в основному завдяки водневій деполяризації, тому найперспективнішими добавками є інгібітори-пасиватори. Показано, що нітрит натрію, хромова кислота, біхромат калію, морфоліній-м-нітробезоат за 100 °С є ефективними інгібіторами корозії, причому їхня ефективність залежить від реакції середовища.

    Переглянути
  • НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ДЕЛИГНИФИКАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

    Изучена низкотемпературная окислительная делигнификация растительного сырья пероксидом водорода со смешанным катализатором Na2WO4, Na2MoO4 и Н2SO4. Установлено влияние продолжительности варки, гидромодуля варки, концентрации пероксида водорода и суммарной концентрации смешанного катализатора в варочном растворе на качественные показатели полуфабриката и отработанного щелока. Изучено влияние добавок отработанного щелока к свежему варочному раствору на выход и качество полуфабриката. Показана возможность получения данным способом волокнистого полуфабриката и актуальность данной варки как альтернативного и экологически чистого способа получения целлюлозы.

    Переглянути
  • Вплив обводнення реактивного палива на його експлуатаційні властивості

    Розглянуто проблему зміни якості вуглеводневого палива внаслідок їхнього обводнення під час експлуатації. Показано, що на сучасному етапі проблема фізико-хімічних змін у паливі під час експлуатації вирішена не повністю й потребує подальших досліджень.

    Переглянути
  • Підвищення радіаційної безпеки питної води шляхом її очищення природними адсорбентами

    Досліджено процес адсорбційного очищення питної води від радіонуклідів природними адсорбентами українських родовищ. Встановлено оптимальні параметри вилучення ізотопів Cs137 та Sr90 із питної води глауконітом, морденітом і комбінованими адсорбентами.

    Переглянути
  • Створення гуміново-мінеральних добрив для забезпечення екологічної рівноваги

    Проаналізовано принципи сталого розвитку. На базі аналізу індексу сталого розвитку визначено основні напрямки розвитку України для збалансованого розвитку в аграрному секторі. Для забезпечення екологічної рівноваги запропоновано використовувати комплексні гуміново-мінеральні добрива.

    Переглянути
  • Особливості плину суміші при віброекструзії

    Характер плину фібробетонної суміші визначався за результатами теоретичних і практичних досліджень. Отримано формули для розрахунку зсуву шарів композиційного матеріалу при плині у каналі бункера віброекструдера. Наведено графіки переміщень шарів фібробетонної суміші за товщиною плоского виробу. Запропоновано конструкція каскадного віброекструдера, яка забезпечує рівномірність властивостей перероблюваної суміші за об’ємом. Результати роботи можуть бути використаними при проектування формуючого обладнання.

    Переглянути
  • СТУПІНЬ НЕСТАЦІОНАРНОСТІ ПРОЦЕСІВ ФОРМУВАННЯ РУКАВНИХ ДВОВІСНООРІЄНТОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ ПЛІВОК

    Ступінь нестаціонарності процесів формування рукавних двовісноорієнтованих полімерних плівок оцінюють числом Дебори. Показано зв’язок числа Дебори й числа Вейссенберга, яке характеризує величину накопиченої високоеластичної деформації.

    Переглянути
  • Теплообмін в апаратах із плівкою рідини, що стікає по поверхні тонкостінної полімерної труби

    Досліджено процес теплообміну при плівковій течії рідини по тонкостінним полімерним трубам, запропоновано залежності для розрахунку міцності полімерних труб, визначення критерію Нуссельта, а також пристрій для розподілу рідини по поверхні тонкостінної полімерної труби.

    Переглянути
  • Навчальна система побудови стратегій керування на базі мікропроцесорної техніки

    Розроблено навчальну мікропроцесорну систему керування технологічним об’єктом на базі контролера С200 фірми Honeywell. Як об’єкт керування використано проточну ємкість із двома вхідними і одним вихідним потоками рідини. Для цієї ємкості розроблено математичну модель у вигляді системи нелінійних рівнянь стану та алгебраїчних рівнянь виходу. Систему керування сконфігуровано з використанням системи Experіon PKS фірми Honeywell.

    Переглянути
  • Визначення часу приготування полімерних композицій у роторному змішувачі закритого типу

    Розроблено методику теоретичного прогнозування якості композиції, приготованої на основі високомолекулярних сполук в роторному змішувачі закритого типу. Наведена методика ґрунтується на принципі накопичення матеріалом деформації. Досліджено вплив параметрів змішувача та процесу змішування на якість композиції.

    Переглянути
  • Розроблення скінченноелементної математичної моделі пружнов’язкопластичних середовищ із змінною стисливістю при термосилових навантаженнях

    На базі моментної схеми скінчених елементів побудовані універсальні співвідношення механіки суцільних середовищ, що дозволяють моделювати термонапружений стан і процеси перероблення й формування таких нелінійних робочих середовищ, як розплави полімерів, сипкі й пластичні маси, у вироби з урахуванням процесів тверднення і впливу залишкових напружень на властивості кінцевих виробів. Це дозволяє на сучасному рівні виконувати розрахунки міцності й жорсткості конструкцій, розробляти нові технологічні процеси перероблення матеріалів з урахуванням взаємодії з елементами обладнання.

    Переглянути
  • ВИДИ НОУ-ХАУ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЇХНЬОГО ОФОРМЛЕННЯ. МОЖЛИВОСТІ ЗАХИСТУ ПРАВ НА ТЕХНІЧНЕ НОУ-ХАУ В УКРАЇНСЬКОМУ ЗАКОНОДАВСТВІ

    Наведено інформацію про наявні види ноу-хау і особливості їхнього оформлення, а також можливості захисту прав на технічне ноу-хау в українському законодавстві. Подано стислу характеристику змісту управлінських, комерційних і фінансових ноу-хау, а також більш розгорнуту характеристику технічного ноу-хау. Наведено структуру оформлення ноу-хау на пристрій і технологію, а також приклад ноу-хау.

    Переглянути
  • Нам – сімдесят…етапи розвитку і творчості Інженерно-хімічного факультету

    Сімдесят років...
    І для людини це не так багато. А для такої великої структури в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут», як інженерно-хімічний факультет – це зовсім мало. Це – пройдений шлях напруженої, творчої роботи і плани подальшого розвитку. Необхідно роздивитися, що зроблено корисного, а що зроблено не так, як хотілось би, проаналізувати все, що було і що потрібно зробити для поступу вперед. Для нас – це основний постулат для розвитку, творчості й підготовки інженерних кадрів. Але без минулого немає майбутнього, і тому трохи історії…

    Seventy years …

    And the man is not so much. And for such a large structure at the National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, a chemical engineering department – a very little. This – the traversed path of hard, creative work and plans for future development. You must see what made useful and what is not done the way we would like to analyze everything was and what to do to make progress. For us – a basic tenet for the development, creation and training engineers. But without a past has no future, and so little history …

    Переглянути
  • АВТОМАТИЗОВАНА ГЕОІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО ЕКОЛОГІЧНОГО КОНТРОЛЮ

    Дістав подальший розвиток новий підхід щодо розробки автоматизованої геоінформаційної системи для комплексного екологічного контролю стану забруднення довкілля. Розроблено відповідне програмне забез-печення, яке пройшло успішну апробацію та впроваджено у обласних те регіональних відділах інструмен-тально-лабораторного контролю Державної екологічної інспекції України.

    The further development got a new approach of developing automated geographic information system for integrat-ed environmental monitoring of environmental pollution. The respective software was successfully tested and im-plemented in the regional divisions of regional instrumental-laboratory control of the State Environmental Inspec-tion of Ukraine.

    Переглянути
  • МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ВАННИ СКЛОВАРНОЇ ПЕЧІ

    Розглянуто ванну скловарної печі, що є об’єктом у системі керування скловарним виробництвом. Розробле-но математичну модель скловарної печі з урахуванням усіх межових умов і виведено передатні функції за каналами температура газу – температура скломаси, температура газу – температура кладки. Задачу розв’язано за допомогою перетворення за Лапласом рівнянь теплопровідності для скломаси і кладки з отриманням їх характеристичних рівнянь. Наступним кроком було створення матриці коефіцієнтів сис-теми та за її розрахунком – отримання коефіцієнтів рівнянь теплопровідності.

    Considered private glass furnace that is subject to the control system glass production. Created a structural model of the furnace bath, with all the boundary conditions, and its transfer function is derived via the gas temperature – the temperature of molten glass, the gas temperature – the temperature of masonry.
    This problem was solved by using the Laplace transformed equations of thermal conductivity for glass and masonry, to obtain their characteristic equations. The next step was to find the coefficient matrix of the system and after the calculation to obtain the coefficients of thermal conductivity.
    Particular attention should be paid to the transfer function obtained with a value of x = xout as a particular solution of the problem removing the transfer function. In the following result can be used in the synthesis of control systems.

    Переглянути
  • МОДЕЛЮВАННЯ РЕЖИМУ ПУСКУ ЕКСТРУЗІЇ ПОЛІМЕРІВ

    Наведено новий спосіб моделювання режиму пуску екструзії полімерів, що базується на нейронних мере-жах. Досліджено декілька різних структур моделі. Як критерій оцінювання якості нейромоделей викорис-тано накопичену суму квадратів помилок. Як навчальний алгоритм застосовано алгоритм зворотного роз-рахунку помилки. У процесі синтезу системи керування використано дані реального процесу екструдування. Показано, що найкращим чином працює нейромережа, що включає три нейрони у схованому шарі та запіз-нення на два кроки. Визначено оптимальну структуру та параметри нейромережі.

    The paper presents a new approach to the modeling of the start-up part of a polymer extrusion process, based on a neural network. Some different model structures were researched. As a performance criterion in estimating the quality of the neural network model the cumulated squared error over a whole training sequence of data was used. The backpropagation algorithm was used as a training algorithm. The design steps, which included choosing the network topology, training, validation and testing, were illustrated with data taken from a real process that uses polymer material.
    It was found that for the extruder system presented in the paper, 3 hidden neurons and 2 input and output delays gave optimum performance. As a result the optimal model structure and parameters of the neural network (weights and biases) were determined.
    Simulation results with real data are also presented and confirm good performance of proposed control system. The neural network model approximated the transient part of the process well even when input variables were quite far away from training data.

    Переглянути
  • ПЕРЕДАТНІ ФУНКЦІЇ ТА ЧАСТОТНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИЛІНДРИЧНОЇ ТЕПЛОАКУМУЛЮЮЧОЇ СТІНКИ

    Подано передатні функції та частотні характеристики циліндричної теплоакумулюючої стінки як об’єкта з розподіленими параметрами залежно від межових умов на зовнішній і внутрішній поверхнях. Ре-зультати можуть бути використані для синтезу систем керування.

    Transfer functions and frequency responses of cylindrical heat storage walls as plants with distributed parameters depending on boundary conditions on external and internal surfaces are presented. Obtained results can be used for control systems synthesis.

    Переглянути
  • ЕКОНОМІЧНА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕПЛООБМІННИХ АПАРАТІВ

    Під час проектування теплообмінників техніко-економічним показникам їхньої роботи приділяється недо-статньо уваги. Це призводить до використання малоефективних конструкцій апаратів. У статі запропо-новано сучасну методику оптимізації теплообмінних апаратів.

    Heat exchangers take one of the leading places at the enterprises of chemical, food and other industries both in Ukraine and abroad. The improvement of design process and manufacture of these devices is one of the areas of intensification technology processes of production a mineral fertilizer, synthetic fibers, pulp and piper industry, etc.In the design process of heat exchangers in values, that are contained to the technical task of design can not be uniquely determine the optimal sizes of the device. Even experienced designers are forced to make some choices of calculations (sometimes 5…6) before the opportunity to find the optimal size of the device fall for them (pipe size, pitch of their placement in the tube lattice, the distance between the walls in the intertube space, etc.)
    As the experience shows in the design process of the heat exchangers designers obviously don't pay enough atten-tion to the technical and economic performance of these devices. It's about the cost of manufacturing heat exchang-ers, cost implementation, cost in the process of exploitation. That's why in some cases efficient heat exchangers are made and exploit, and in others they are less efficient and even practically useless for modern conditions of the con-struct devices.
    This problem can be solved by the introduction of modern methods of economic direction for optimizing heat ex-changers.

    Переглянути
  • ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ ТОРФ’ЯНОГО СИНТЕЗ-ГАЗУ В ЕНЕРГЕТИЦІ

    Проведено розрахунки економічної ефективності енергетичного комплексу, що складається включає в себе газифікатор для газифікації низинного торфу та паро-газотурбінну установку для промислового виробни-цтва електроенергії. Показано, що даний проект є досить привабливим з інвестиційної точки зору: має термін окупності – 2,2 роки та внутрішню норму рентабельності понад 56 %.

    Nowadays more and more attention in the world is paid for technology of using low-calorie fuels. They are associ-ated with the processes of pyrolysis, gasification, production of gas synthesis and diesel fuel.

    In general, gasification technology is developing very well. There are many examples of successful commercial and practical realization of such projects. Examples of such developments commercialization from using of gasification process for electricity and heat production can be used in such energy systems as: Nexterra Systems Corp., Van-couver, British Columbia, Canada, a fixed layer gasifier with upflow; gasifier with a bubble aerated layer at the power plant in Varnamo, Sweden; Siemens SFG gasifier at the power plant in Friberg, Germany, etc.
    In this article the energy complex for electricity production is considered. It consists of gasifier and H.T.P. turbine plant. The combined H.T.P. turbine plant (160 MW) type UGT 110000 CC1 (Zoria Mashproekt factory) was used for emphasize the potential opportunities of this project. For the operation this plat must be ensured by synthetic gas that is obtained from peat by water gas scheme.
    The cost of 1 kW ∙ h energy obtained in the combined H.T.P. turbine plant type UGT 110,000 CC1 with using natu-ral gas is 1,12 grn/(kW ∙ h) and synthesis gas – 0,26 grn/(kW ∙ h).
    Technical and economic assessment shows that using of peat synthesis gas in the electricity production by UGT 110000 CC1 plant is very attractive from an investment point of view: a payback period – 2,2 years; the net present value of the project for 5-th year operation of energy complex is over 1,2 billion; the internal rate of return of 5-th year operation more than 56 %, that means the project will not be unprofitable even with the discount rate increase from 20 to 56 %. Thus, the reserves of peat deposits of eleven Ukraine regions can provide work of power unit (160 MW) from 100 to 1000 years each.

    Переглянути
  • ВПЛИВ ВМІСТУ АЗОТУ В КРОХМАЛЬНИХ КЛЕЯХ НА ПОКАЗНИКИ ЯКОСТІ ФЛЮТІНГУ

    Встановлено, що із збільшенням вмісту азоту в крохмальному клеї, катіонованому диметиламіном, він краще утримується на волокні, що зменшує вміст крохмалю в підсітковій воді та мутність підсіткових вод і покращує фізико-механічні показники паперу для гофрування щонайменше вдвічі. Доцільно використо-вувати крохмальний клей, модифікований диметиламіном, із вмістом азоту понад 1,5 %. Найкращі показ-ники мають зразки флютінгу, виготовлені за умови введення крохмального клею, катіонованого диметила-міном, із вмістом азоту 2 %, під час відливання. Одержано математичне узагальнення результатів.

    It is proved that with the increase of nitrogen content in starch adhesives, cationated by dimetilamin, he is better kept on the fiber, which in turn leads to both decrease in the starch content and turbidity of the subgrid water and increase physical and chemical characteristics of the paper for goffering more than two times.
    It is proved that expedient to use starch adhesiv, cationated by dimetilamin with nitrogen content more then 1,5 %.
    It is spend comparison of indicators of quality fluting and subgrid water which was reception at manufacturing of a paper in case of a different place of introduction of glue (at adition glue in time drinding, in time outflow and 50 % glue in time drinding and 50 % in time outflow). It is established that the best indicators samples fluting made of introduction starch glue, cationated by dimetilamin with the maintenance of nitrogen have of 2 %, during time outflow.
    From experimental data mathematical treatment of results is done. The got mathematical models which was got on the method of organization of the difficult systems on the basis of group account of arguments, describe probed process adequately.

    Переглянути
  • АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ

    Показана важность переработки нефтяных шламов. Определены наиболее важные исходные характери-стики и проведен анализ технологий переработки нефтяных шламов, образующихся на нефтеперерабаты-вающих заводах. Функционально-стоимостной анализ базовых технологий утилизации нефтяных шламов показал, что наивысшую интегральную оценку имеет технология термодесорбции и трехфазного центри-фугирования.

    At existing practice the oil sludge formed as a result of crude oil and oil products refining process are collected and stored in open depots in territories of the Refinery treatment facilities, therefore harming the environment. Volumes of this waste are constantly increasing therefore the issue of sludge refining and recycling has a global nature.
    The sludge processing technologies require considerable operational and capital expenses however in the condi-tions of increasing deficiency and considerable rise in price of fuel as well as because of the environment protection requirements strengthening these expenses are expedient. Herewith the priority in financing is received by the pro-jects allowing to minimize number of the sludge processing products or enabling to use them over again at a profit. Therefore all existing for today practical studies in the field of technology of sludge processing both of domestic and foreign companies are basically targeted on crude oil and oil products separation and recycling.

    Переглянути
  • КОНЦЕНТРУВАННЯ РОЗЧИНУ ХЛОРИДУ АМОНІЮ НА МЕМБРАНАХ МФФК І ПВХ

    Проаналізовано можливість концентрування розчину хлориду амонію на мікрофільтраційних мембранах МФФК і ПВХ контактною мембранною дистиляцією. Визначено найкращі умови концентрування.

    Much attention to the problems of steady development of economy lately spared. The decision of this question is related to active introduction in industry of molecular and nanotechnology. They must replace outdated powerful and ecologically dangerous productions developed in Ukraine in soviet time, and provide our country a main place in the world division of labor. Membrane distillation belongs to such breach technologies.
    Membrane distillation is a process of membrane separation of the liquid systems on molecular level, which consists in evaporation of volatile component solution through the pores of polymeric membrane and condensation of it on the opposite side of this membrane. The term ‘contact membrane distillation’ is applied to processes which have the following characteristics: the membrane must be porous and not moistened; there must be no capillary condensa-tion within the membrane pores; only vapour should be transferred through the membrane pores; both sides of membrane must be in direct contact with the liquid; for each component the driving force of the mass transfer is the partial pressure gradient in the vapour phase.
    The paper proposes an analysis of experimental data of membrane concentration of ammonium chloride on MFFK and PVC membranes, conclusions regarding the optimal choice of the membrane and the mode of application. Conclusions about the prospects for the application of this process in the future are formulated.

    Переглянути