НАУКА

НАУКА

Сортировать по умолчанию названию
  • 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
  • ЗМІШУВАННЯ РОЗПЛАВІВ ТЕРМОПЛАСТІВ У ЧЕРВ’ЯЧНОМУ ЕКСТРУДЕРІ

    Здійснено чисельне моделювання змішування в черв’ячному каналі екструдера та динамічного змішувача бар’єрного типу. Наведено результати моделювання, що дозволяють дослідити динаміку зміни темпера-тур під час течії полімерів у змішувальних елементах та вибирати оптимальні параметри змішувальних елементів та/чи технологічні режими змішування.

    Mixing processes are important in the processing of polymeric materials, because the quality of mixing directly determines the quality of the product [1]. For science-based structural design of extrusion mixing equipment is im-portant to know the basic patterns of mixing processes that occur in its various structural zones.
    In many cases, the quality of mixing is estimated by the following integral indicators, as the accumulated defor-mation, time, shear stress, etc. [1-4]. Usually these indicators do not always allow for a full understanding of the mixing process. Unresolved part of the scientific problem forecast performance polymer mixing equipment is inves-tigating the complexity of quantifying [3]. For straight mixing quality criterion accept concentration dispersed ma-terial in the dispersion environment [4]. If input component compositions with different temperatures such criteria may be uniformity of temperature field. Research data are devoted to the numerical modeling of the mixing process by finite element method [5, 6], based on a mathematical model [4].
    The purpose of research is to study the dynamics of the mixing process of polymer composites in screw extruder with a dynamic mixer barrier type.
    The process of mixing considered in the zone and in the batching screw dynamic mixing barrier type for three dis-persed variants introducing material into the dispersion environment. The criteria of efficiency of mixing polymers made the change the concentration of dispersed material in the dispersion medium and changes temperature uni-formity of the mixture.
    The numerical study of mixing two polymers with different versions of the introduction dispersed material in the dispersion environment. Simulation results show that the introduction of dispersed material in the dispersion envi-ronment at the core of a rotating screw is almost twice as fast, than when it is introduction at fixed external cylin-der. To further improve the effectiveness of confusing extruder is advisable to use mixers barrier type. Using as criteria the mixing changes the distribution of concentration and temperature differences mixture showed the effec-tiveness of assessment processes of mixing of polymer composites in educational version Ansys Academic Teaching.

    Переглянути
  • ФІЗИКО-МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕПОКСИКРЕМНІЙОРГАНІЧНИХ КОМПАУНДІВ

    Досліджено фізико-механічні властивості епоксикремнійорганічних компаундів. Показано особливу поведі-нку поліметилфенілсилоксанів під час формування структури епоксикремнійорганічних компаундів.

    We study the physical and mechanical properties of epoxide-organic silicon compounds. The use of organosilicon compounds as agents for the production of cohesive coatings of different functional purposes conditionally complex of positive properties, namely high hydrophobic thermal and chemical stability, ability to combining with organic and inorganic compounds and consequently the ability to target modification. The disadvantages of organosilicon compounds are their low mechanical properties, adhesion, elasticity, and other. Therefore, to improve the silicone coating and the extension of how the application material was affected in an attempt to combine them with organic compounds this can reduce the above drawbacks. In this article, the focus of research is the polyorganosiloxane, epoxy resin ED-20 and compounds thereof. Quantifying the wettability formed on the solid surfaces of the contact angle values on the point of the phase angle and roll over the surface of a liquid droplet О, which is a dynamic characteristic. The method of its determination to evaluate the wettability of a static state is determined. Wetting liquid is distilled water. Determination of water and physical-mechanical properties of the epoxide-organic silicon compounds (micro-hardness, impact strength, mechanical strength squeezing and bending) was carried out accord-ing to procedures adopted for paints and varnishes. Analysis of the data source, and an epoxy silicone material showed the presence of significant difference in the values of roll angles and edge wetting and micro-hardness based materials. With the full contact with water the epoxide-organic silicon compounds have two extremes in the curve of water absorption on the concentration of ED-20 for PMPS II and one for the PMPS I. The article also studies the characteristics of interaction processes of the epoxide-organic silicon compounds of different composi-tion with water in the dynamic and static conditions and when it is fully immersed in different concentration of ED-20, type and concentration of the polyorganic siloxane. It has been found that the compositions of the PMPS II less sensitive to water. A more detailed analysis of changes in the mechanical strength of the example polymethylphenylsiloxane compounds II showed the presence of the positive impact of the latter at concentrations that do not exceed 7.5 wt.%. The subsequent increase of its content is accompanied by a significant decline in strength and flexural clenching and after 20 wt.% These indicators are practically the same. The show features polymethylphenylsiloxanes behavior in the processes of structure formation of the epoxide-organic silicon com-pounds. The dependence of the physical and mechanical properties of the epoxide-organic silicon compounds (mi-cro-hardness, impact strength, mechanical strength and compression of bending) in a wide range of concentrations of ED. The presence of areas of extreme changes in physical and mechanical properties of the compounds and found their concentration ranges.

    Переглянути
  • КІНЕТИКА ПРЕСУВАННЯ ПАПЕРОВОГО ПОЛОТНА НА БАШМАЧНОМУ ПРЕСІ

    Проаналізовано конструкції башмачних пресів. Запропоновано принципово нову конструкцію. Розроблено математичну модель пресування паперового полотна на башмачному пресі з новими умовам однозначнос-ті, що дає можливість розрахувати кількість видаленої вологи та сухість полотна після пресування.

    Now forging parts papermaking machines uses many different designs presses. Regardless of the type of construc-tion, the water is filtered through paper to canvas cloth in the transverse direction, filtering water from the cloth can occur in the longitudinal direction (simple presses) or in the transverse direction (shaft with blind holes, grooved shaft, suction shaft).
    Presses of the native papermaking machines provide a dry cloth when pressed, about 35…40 %. That is not enough, as for drying the paper spent a huge amount of thermal energy in the form of steam, so the development of the press, providing a significant increase in dry is relevant. One way of increasing dryness is usage of shoe press, which by increasing the length of the contact area increased while pressing, so dry cloth before drying section in-creasing to 50…55 %.
    Work of presses of papermaking machine is measured by the amount of water removed, and uniform moisture con-tent across the width of fabric after the presses. Dehydration capacity of presses depends primarily on the length of the extrusion zone delighted shaft and on the number of these zones. When pressing simultaneously with dehydra-tion of the paper web changing its structure, increases the contact area between the fibers and the coupling strength between them.
    In the existing literature does not sufficiently covered shoe-type presses calculation that does not allow constructing them because kinetic regularities of the process is unknown.
    The purpose of this article is to establish the kinetics of the compaction and main parameters shoe-type press need-ed to develop methods of calculation and design shoe presses.
    In the conventional two-shaft presses created considerable common pressure gradient and significantly lower hy-draulic pressure gradient. In the developed design will increase the hydraulic pressure gradient by summing the camera of the shoe-type heated compressed air. Under the influence of the total pressure break down the cell struc-ture of the paper web from which water is removed that the action of hydraulic pressure filtered in cloth, from cloth in the grooves of the shaft.
    This article consists of 5 items: problem, purpose of, the physical model of the process, the mathematical model of the process and conclusions. Each item clearly defines the essence of the article.

    Переглянути
  • СУШІННЯ НАПОВНЮВАЧА ПАПЕРОВОГО ПОЛОТНА

    Наведено фізичну та математичну моделі, що описують основні процеси, які відбуваються під час сушіння пасти двооксиду титану в сушарці з фонтануючим шаром інертних тіл. Запропоновано конструкцію установки для дослідження процесу та перевірки адекватності моделі. Працездатність установки переві-рено експериментально. Отримано залежність напруження установки за випареною вологою від перепаду температури в шарі.

    Titanium dioxide TiO2 is using for production of high quality expensive paper as filler paper web in the pulp and paper industry. In this regard, there is considerable demand for titanium dioxide pigment. The drying process of pasta is the most energy-intensive and limiting process technology TiO2. Therefore, the development of new highly efficient and economical drying equipment TiO2 is an urgent problem.
    The aim of the article is to study the kinetics of drying filler paper web TiO2 and receive parameters necessary for the calculation of industrial drying installation.
    Scientific novelty of this work is to use a completely different method of dry pasta in the "spouting bed" with the use of simple, cheap inert bodies dry – plastic and glass beads. To achieve this goal, a new design patents drying instal-lation. In this dryer drying agent comes from the lower pipe and passing through the slit, which made three parti-tions, increases your speed and meets the TiO2 paste which is inert bodies. Because triangular partitioning flow stream whirlwind drying and fluidized formed (gushing) layer. The advantages of this setup are: simple structure (as compared with vibrating dryers) stable spouting layer, high performance, ease of maintenance and repair.
    For the experimental study of the drying process TiO2 paste it developed a mathematical model that takes into ac-count the convective heat transfer between the drying agent for wet material that is uniformly distributed on the inert bodies. The adequacy of the mathematical model of the drying process in the "jetting" layer is confirmed ex-perimentally. Compare experimental and theoretical data showed that the mathematical model describes with suffi-cient accuracy the paper web drying filler TiO2.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕРМОМЕХАНІЧНОГО СТАНУ ОХОЛОДЖУВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ ТРУБ

    Розглянуто результати числового моделювання температурних полів і полів напружень у стінці полімер-них труб двох типорозмірів (90, SDR 6 і 63, SDR 9) за різних умов охолодження. Показано, що двосто-роннє охолодження труб (особливо за участі води як холодоагенту), не лише інтенсифікує процес охоло-дження, але й може призвести до виникнення в їхніх стінках значних механічних напружень, що негативно впливатиме на якість екструдованих труб.

    It is known, what even at the same process of processing of polymer the packaging density of its macromolecules can change depending on parameters of processing, in particular from speed of a melt cooling. Thus depending on parameters of technological process, in particular from temperature of processing and speed of cooling operational properties of a product can change essentially. Especially it is characteristic for crystal or partially crystal poly-mer, in particular for polyethylene, during its melt cooling when the polymer temperature changes in a wide range: from temperature above temperature of melting (hardening) to temperature surrounding environments.
    In this article results of numerical modeling of temperature fields and fields of pressure in a wall of polymeric pipes of two standard sizes (D=90 mm, SDR 6 and D=63 mm, SDR 9) are considered under different refrigerating condi-tions. Cooling processes at unilateral external cooling of a pipe by water, bilateral external and internal cooling of a pipe by water, and also the bilateral combined cooling (outside by water, inside by air) are investigated. It is shown that bilateral cooling of pipes (especially by water as a coolant), not only intensifies cooling process, but also can lead to occurrence in walls of pipes of considerable mechanical stresses which will negatively influence quality of received pipes.
    Thus, if during cooling a formed polymeric product residual stresses exceed admissible stress, in polymer arise an external and internal defect (macro and micro cracks, bowls, leakages, etc.) that worsens indicators of quality of a received product.
    The least stress arise under condition of unilateral cooling which at the same time provides considerable duration of process of cooling, and, hence, and considerable floor spaces under cooling baths. Therefore the most effective from the point of view «intensity of cooling and residual pressure» is the bilateral combined cooling (water and air cooling).
    It is necessary to notice that the resulted researches concern a case when polymer before the cooling beginning already has cooled down more low from the hardening temperature. In a case when cooling of the formed product occurs from temperature which exceeds the hardening temperature of polymer, it is necessary to consider process-es, characteristic for a mode of polymer hardening.

    Переглянути
  • ЕФЕКТ РОЗБУХАННЯ ПІД ЧАС ЕКСТРУЗІЙНОГО ФОРМУВАННЯ ПОЛІМЕРНИХ ПРОФІЛІВ

    Досліджено ефект розбухання під час екструзійного формування полімерних профілів, визначено залежно-сті розподілу швидкостей зсуву та лінійних швидкостей за довжиною профілю, проаналізовано залежність коефіцієнта розбухання від коефіцієнта налипання.

    When designing the forming heads for production of profile-molded products must be considered patterns of mani-festation of elastic recovery polymer melt and the degree of slip on the walls of the forming tool.
    The study aims to account for the influence of viscoelastic properties of polymer melts at changing the structure of the flow after the forming of the channel, which in turn leads to the need for change as a process of extrusion pro-cess parameters and structural dimensions of the forming tool.
    When designing extrusion dies the elastic properties of the melt, i.e. the ability of the melt to store an imposed de-formation elastically (memory fluid) are generally not considered.
    The elastic properties bring about effects, however, that are important for the design of the die.
    Neglecting the elasticity of a melt can lead to relatively large errors in the computation of the pressure loss, demonstra-tion this with an example of flow of a high molecular and hence highly elastic PE-HD through a blow molding head.
    The effect of viscoelastisity on the results in even more pronounced in the computation of the extrudate swelling.
    Extrusion swelling phenomenon is expanding jet of polymer melt exits the forming tool. Expanding the jet may be due to two factors. The first is the manifestation of the elastic properties of the liquid. The second - a restructuring velocity profile in the transition from the regime of fluid flow to Poiseuille flow with a free surface. Tanner showed that the expansion of the jet is the interaction of both mechanisms.
    In the production of polymer products by extrusion cross-section extruded polymer jet is increased compared to the channel cross-section profiling, which affects the final size and shape of the product. In technological practice, evaluate the effect of swelling ratio of extrudate diameter to the diameter of the forming channel. In the extrusion of complex profiles heterogeneity swelling of various elements of the intersection due to the fact that in different parts forming channels are different tensions that is the cause of viscoelastic deformation of various sizes. This may lead to a distortion of the profile up to a total inability to obtain the desired product configuration using a forming tool with a specific configuration forming channels.
    In this article is shown that viscoelastic properties of polymers in the simulation of the flow at the outlet of the ex-truder forming tool allows you to calculate the change in cross-section extruded molded products.
    Also built graphics of speed, pressure and flow stress viscoelastic fluid at the outlet of the extruder forming tool.

    Переглянути
  • МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОЕЛЕКТРИЧНОГО СТАНУ ЗА ДОПОМОГОЮ OpenFOAM

    Проведено серію тестових розрахунків з оцінки придатності вільного відкритого програмного коду OpenFOAM для розв’язання термічних та електротермічних задач.

    Modern requirements for development and modernization of equipment and processes are speed, accuracy, mini-mum costs. Usage of numerical simulation with latest achievements in computer hardware and software can pro-vide these requirements at the appropriate level. Numerical modeling allows one to quickly analyze new solutions and find the most effective ones. Also it can be apply for finding optimal value of input parameters or best process conditions. Computational simulation allows one to look deeper into physical phenomena or technological process-es. And it can determine the values that are difficult or impossible measured with experiment. Nowadays computer simulation has become a useful part of modeling many natural systems in physics, chemistry and biology as well as in engineering to gain insight into the operation of those systems. A lot of different softwares are used for purpose of numerical modeling. OpenFOAM is a good example of this class of software.
    OpenFOAM (Open Source Field Operation and Manipulation) is a C++ toolbox for the development of customized numerical solvers, and pre-/post-processing utilities for the solution of continuum mechanics problems, including computational fluid dynamics (CFD). The code is released as free and open source software under the GNU Gen-eral Public License.
    In this article, OpenFOAM is evaluated with regard to its suitability for the simulation of nonlinear heat conduction with and without heat source. In addition modified solver for modeling of electric heating of solid materials is pre-sented.
    To validate OpenFOAM test cases were set up and the results were compared with commercial software that has similar computational capabilities and with theoretical data. Test cases: steady-state nonlinear heat conduction in multilayer plane wall; steady-state heat conduction with heat source in two cylinders in contact; Joule heating of 3 square rods with different thermal and electric properties.
    The results obtained from OpenFOAM were in good agreement (near 1 %) with both numerical and analytical solu-tions.

    Переглянути
  • ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ МЕТАЛОВОЛОКНИСТИХ ПОРИСТИХ МАТЕРІАЛІВ

    Досліджено вплив характеристик і параметрів металоволокнистих пористих матеріалів, які застосову-ють у двофазних теплопередаючих пристроях, на каркасну теплопровідність таких матеріалів. Проаналі-зовано відомі результати аналогічних досліджень. Показано, що істотно на каркасну теплопровідність впливає пористість металоволокнистих матеріалів. Розроблено і створено спеціальне обладнання, в якому для підвищення точності вимірювань застосовані оригінальні дротові датчики теплового потоку. Визна-чено залежності, що дозволяють розраховувати каркасну теплопровідність металоволокнистих матеріа-лів з урахуванням пористості, довжини й діаметра вихідних волокон.

    Given investigation is devoted to the influence of characteristics and parameters of metal fibrous materials applying in two-phase heat-transmitting devices on the value of skeletal heat conductivity for such materials. The known be-fore results of similar researches have been analysed. It is shown, that metal fiber materials porosity influences significantly skeletal heat conductivity. Special equipment increasing the accuracy of measurements by means of original heat flow wire sensors is developed and created for carrying out experimental researches. The results known before and received in experimental researches are presented in form of graphic dependences. The empirical formulas are created for generalization and engineering application of known and experimentally received results. Formulas are offered to calculate the values of skeletal heat conductivity of metal fiber materials in view of such characteristics as porosity, length and diameter of given fibres.
    Received formulas are simple and easy-to-use for the appropriate thermophysical calculations, which are necessary for designing biphase heat-transmitting devices, in particular, heat pipes and thermosyphons.

    Переглянути
  • КІНЕТИКА НАГРІВАННЯ ВАЛА ДЛЯ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРЕСУВАННЯ ПАПЕРОВОГО ПОЛОТНА

    Розроблено математичну модель гарячого вала для високотемпературного пресування паперового полот-на. Проаналізовано процес пресування на звичайних пресах і запропоновано шляхи його інтенсифікації. Отримані попередні дані для розрахунку промислового зразка гарячого вала.

    The introduction of high-temperature pressing of paper web in the cellulose and paper industry will dramatically reduce the cost of thermal energy to produce paper. Therefore, the investigation of the kinetics of heating the roll for high-temperature paper web pressing is relevant.
    The study dedicated to the kinetics of heating the roll and getting process parameters necessary for design of the industrial hot roll of the press.

    Переглянути
  • ОСОБЛИВОСТІ ТЕЧІЇ В’ЯЗКОПРУЖНОЇ РІДИНИ В ДИCКОВОМУ ЗАЗОРІ ЕКСТРУДЕРА

    Досліджено течію в’язкоеластичної рідини у вісесиметричному каналі дискового екструдера. Розраховано технологічні параметри екструзії в’язкопружних рідин із високим числом Вайсенберга.

    Disk-shaped gap extruders have higher plasticizing and homogenizing power than screw extruders, but the forming pressure which they develop is lower. Therefore, they are mainly used as mixers or granulators for loading the prep-aration material into the screw extruder. The operation principle of disk-shaped extruder based on the use of emerg-ing into a viscoelastic material the stress normal to the shear rate.
    This article conducted numerous experiments which allow us to estimate qualitatively and quantitatively the Weissenberg effect that occurs when the flow of polymer melts is viscoelastic. The viscoelastic fluid flow in axisymmetrical channel disk-shaped extruder is research. Numerical experiments have allowed calculating the ex-trusion technological parameters of viscoelastic liquid at a high Weissenberg number more accurately.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ФЛОТАЦІЇ МАКУЛАТУРНОЇ МАСИ

    З метою підвищення білості підшару картону хром-ерзац досліджено вплив флотації на макулатуру марок: МС-2А, МС-6Б, МС-7Б, МС-8В. Найвищий флотаційний потенціал продемонструвала журнальна макулатура. Використання в композиції макулатури МС-8В не дає змоги досягти білості макулатурної маси 50 %; використання макулатури МС-8В* (із наповнювачем) дає змогу досягти вищих результатів. Найвищі результати досягнуто при використанні макулатури МС-6Б і МС-7Б у різних співвідношеннях.

    Переглянути
  • ВЛИЯНИЯ КАТИОННЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ НА ПРОЦЕССЫ РЕАГЕНТНОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ

    Приведены результаты исследования по снижению жесткости и мутности артезианской воды при использовании основных реагентов с флокулянтами. Показано, что при рН 10-11 Zеtag-7634 обеспечивает высокую эффективность осветления воды. Мутность после отстаивания равна нулю, за исключением опыта, где доза флокулянта достигает 2 мг/дм3 при рН 11. При этом достигается достаточно высокая эффективность умягчения как при рН 10, так и при рН 11. Флокулянт Zеtag-7563 близок по эффективности умягчения к флокулянту Zеtag-7634, однако существенно уступает ему по эффективности осветления умягченной воды. Установлено, что Percol-455 характеризуется более высокой эффективностью умягчения воды щелочью при рН 10, 11 по сравнению с флокулянтом Zеtag-7563, и при рН 11, по сравнению с флокулянтом Zеtag-7634. При использовании флокулянта Praestol-611BC в дозах 1…2 мг/дм3 достигается полное осветление воды отстаиванием при степени умягчения на уровне 84…88 %. Флокулянт Praestol-
    650BC обеспечивает эффективное осветление воды и при обработке ее щелочью при рН 10…11, как и Praestol-854BC при рН 9…10.

    Переглянути
  • НАТРИЙ-КАТИОННОЕ УМЯГЧЕНИЕ ВОДЫ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА

    Изучено влияние ионов железа (ІІ) и (ІІІ) на сорбцию ионов кальция и магния на катионите КУ-2-8 в натрий-форме, показано, что 10%-ный раствор хлорида натрия обеспечивает эффективную десорбцию ионов кальция, магния и железа в нейтральной среде. При сорбции ионов жесткости на катионите в натрий-форме из природной воды с высокой карбонатной жесткостью происходит увеличение рН среды до 9,0…9,2, что является причиной гидролиза железа на катионите и снижения его обменной емкости.

    Переглянути
  • ВИКОРИСТАННЯ ФЛОКУЛЯНТІВ ДЛЯ ДЕЗАКТИВАЦІЇ НИЗЬКОАКТИВНИХ СТОКІВ

    Розроблено нові методи отримання полікатіонітів при взаємодії амінів з епіхлоргідрином, акриловою кислотою та формальдегідом. Досліджено процеси катіонування поліакриламіду з використанням формальдегіду та аміаку або диметиламіну. Встановлено, що отримані низько-, середньо- та високомолекулярні флокулянти катіонного типу утворюють із гексаціанофератом калію малорозчинні комплекси при різних співвідношеннях реагентів в розведених розчинах. Показано, що полікатіонно-фероціанідні комплекси ефективно сорбують ізотопи Cs-137 та Sr-90 і забезпечують дезактивацію води при видаленні їх методом електрофлотації. Процес забезпечує ефективне очищення води при використанні відносно невеликих доз реагентів (3...20 мг/дм3).

    Переглянути
  • ФАКТОРИ ВПЛИВУ ПОЛІГРАФІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА НА СТАН ДОВКІЛЛЯ

    Розглянуто поліграфічне виробництво як джерело забруднення навколишнього середовища. Проведено аналіз основних небезпечних токсичних елементів та сполук, що містяться у сировинних та витратних матеріалах і впливають на життєві функції людини. Детально проаналізовано фактори екологічного ризику, пов’язаного з використанням полівінілхлоридних матеріалів. Запропоновано шляхи екологізації поліграфічного виробництва.

    Переглянути
  • МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ГРАНУЛОУТВОРЕННЯ БАГАТОШАРОВИХ КОМПОЗИТІВ ІЗ ЗАДАНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

    Запропоновано математичну модель процесу гранулоутворення багатошарових органо-мінеральних твердих композитів у дисперсному середовищі з рідких систем у псевдозрідженому шарі та перевірено її адекватність.

    Переглянути