Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
Not a member yet
10487 research outputs found
Sort by
Визначення особливостей формування зносостійкого шару, наплавленого порошковою стрічкою
No full textThis study investigates the technological process of surfacing parts with a powder tape. The task addressed is to optimize the technological process of multilayer arc surfacing with powder tapes based on mathematical modeling of the formation of a seam of a given chemical composition with a minimum allowance for subsequent mechanical processing.
The technological parameters for the coating formation process have been calculated depending on the thickness of the surfacing layer of surfaces after machining, the maximum number of surfacing layers, and the required chemical composition of the weld metal. That has made it possible to devise technological recommendations for surfacing complex alloys on parts of a wide range of applications that operate under conditions of intensive wear.
The results are relevant in additive technologies, part of which is arc surfacing with powder electrodes of various designs, when it is necessary to fabricate an article by sequentially applying layers along a trajectory that repeats the geometry of the parts. The proposed mathematical models make it possible to obtain a reliable and operational assessment of the influence of technological process parameters on the formation of the chemical composition and geometry of the deposited layer during multilayer surfacing, taking into account the minimum waste of deposited metal after finishing grooving.
With values of the ratio of the height of the reinforcement roller to its width (≤ 0.3) and the relative surfacing step within 0.75–0.90, the maximum efficiency of the formation of a multilayer coating is ensured (by the minimum height of the deposited layer). It also enables the minimization of costs for subsequent machining, taking into account the imitation of errors (by the maximum height of irregularities). If the weld reinforcement coefficient is more than 2, then the required chemical composition is achieved already in the second coating layer.
The resulting numerical accuracy makes it possible to predict effective ways to save welding materials and reduce the labor intensity of the process when surfacing complex-alloyed wear-resistant alloys.Об’єктом дослідження є технологічний процес наплавлення деталей порошковою стрічкою. Вирішувалась проблема оптимізації технологічного процесу багатошарового дугового наплавлення порошковими стрічками на основі математичного моделювання формування шва заданого хімічного складу з мінімальним припуском на наступну механічну обробку. Проведено розрахунок технологічних параметрів процесу формування покриття залежно від товщини наплавленого шару поверхонь після механічної обробки, максимальної кількості наплавлених шарів, необхідного хімічного складу металу шва. Це дозволило розробити технологічні рекомендації для наплавлення складнолегованих сплавів на деталі широкого спектру застосування, які працюють в умовах інтенсивного зношування. Отримані результати актуальні й в адитивних технологіях, частиною яких є дугове наплавлення порошковими електродами різної конструкції, коли необхідно створювати виріб за рахунок послідовного нанесення шарів за траєкторією, що повторює геометрію деталей. Запропоновані математичні моделі дозволяють отримати достовірну та оперативну оцінку впливу технологічних параметрів процесу на формування хімічного складу та геометрії наплавленого шару при багатошаровому наплавленні з урахуванням мінімальних відходів наплавленого металу після чистової проточки. При значеннях величини відношення висоти посилення валику до його ширини (≤ 0,3) і відносному кроку наплавлення в межах 0,75–0,90 забезпечується максимальна ефективність формування багатошарового покриття (за мінімальною висотою нанесеного шару). Також забезпечується мінімізація витрат на наступну механічну обробку з врахуванням наслідування погрішностей (за максимальною висотою нерівностей). Якщо коефіцієнт посилення шва більше 2, то необхідний хімічний склад досягається вже у другому шарі покриття. Отримана числова точність дозволяє спрогнозувати ефективні шляхи економії зварювальних матеріалів та зниження трудомісткості процесу при наплавленні складнолегованих зносостійких сплаві
Розробка моделі ефективності стрільби артилерії в умовах обмежених ресурсів боєприпасів та зносу стволів
No full textThis study examines the process of destroying individual and group targets by an artillery battery under conditions of limited ammunition of a given quality and varying degrees of barrel bore wear.
The task addressed relates to the revealed lack of a quantitative model that would make it possible to assess the effectiveness of aimed or planar fire in the presence of resource limitations on shots and barrel bore wear, which could facilitate determining the threshold conditions for the feasibility of continuing fire.
A discrete stochastic model of the effectiveness of firing an artillery unit has been proposed. The model is designed to assess the effectiveness of aimed fire under conditions of limited resource of high-quality ammunition. The model also takes into account the presence of guns in the unit, the barrels of which have different levels of wear. It is proposed to divide shots from each gun in the artillery unit into four different classes, which takes into account the quality of the shot elements: the projectile and the propellant charge, as well as the condition of the barrel.
It is proposed to consider the successive states of the artillery unit's guns as elements of the Markov chain. It was established that it is possible to achieve a firing efficiency coefficient that lies within the range of 0.63−0.83. The limiting estimate of the firing efficiency coefficient of the artillery unit on a separate target was obtained, which is equal to 0.5.
The results showed that when the limiting value of the firing efficiency coefficient is obtained, aimed fire degenerates into planar target destruction with enlarged scattering ellipses. This state leads to an almost twofold increase in the cost of shots and the time of firing, which sharply increases the risk of counter-battery damage to the battery.
Such results are attributed to the combination of the accepted classification of shots by quality, taking into account the increased wear of the barrel bores due to a decrease in the probability of hitting, and the analysis of a set of realistic gun firing strategies.
The model could be offered for performing tactical calculations when choosing a fire mode, the structure of using available ammunition, and assessing the feasibility of switching from aimed to plane fireОб’єктом дослідження є процес знищення окремих і групових цілей артилерійською батареєю в умовах обмеження боєприпасів заданої якості та різного ступеня зносу каналів стволів.
Визначено проблему відсутності кількісної моделі, яка дозволить оцінити ефективність прицільної або площинної стрільби при наявності ресурсних обмежень на постріли і знос каналів стволів, що дасть можливість визначати порогові умови доцільності продовження вогню.
Запропоновано дискретну стохастичну модель ефективності стрільби артилерійського підрозділу. Модель призначена для оцінки ефективності прицільної стрільби за умов обмеженого ресурсу якісних боєприпасів. Модель також враховує наявність у складі підрозділу гармат, у яких стволи мають різний рівень зносу. Запропоновано постріли з кожної гармати зі складу артилерійського підрозділу розділити на чотири різні класи, що враховує якість елементів пострілу: снаряд та метальний заряд, та стан стволу. Послідовні стани гармат артилерійського підрозділу запропоновано вважати елементами Марківського ланцюга. Встановлено, що можна досягти коефіцієнта ефективності стрільби, що лежить в межах 0,63−0,83. Отримано граничну оцінку коефіцієнту ефективності стрільби артилерійського підрозділу по окремій цілі, яка дорівнює 0,5.
Результати дослідження показали, що при отриманні граничного значення коефіцієнту ефективності стрільби прицільна стрільба вироджується в площинне ураження цілі зі збільшеними еліпсами розсіювання. Такий стан речей веде до збільшення майже в два рази витрати пострілів і часу ведення вогню, що різко підвищує ризик контрбатарейного ураження батареї.
Отримання таких результатів стало можливим завдяки поєднанню прийнятої класифікації пострілів за якістю, врахування збільшеного зносу каналів стволів через зниження ймовірності влучання та аналізу множини реалістичних стратегій стрільби гарматами.
Модель можна запропонувати для виконання тактичних розрахунків при виборі режиму вогню, структури використання наявних боєприпасів і оцінювання доцільності переходу від прицільної до площинної стрільб
Удосконалення методу оперативного визначення ділянки фантомізаціі на зображенні з космічної системи радіолокаційного спостереження
No full textThis work examines the process that determines a phantom area in an image acquired from a space radar observation system. The principal hypothesis of the study assumed that improving a method for defining the phantom area could reduce image processing errors of the first and second kind.
The operational method for determining the phantom area in an image acquired from a space radar observation system has been improved; in it, in contrast to known ones,
– a radar image is represented as a two-dimensional array of pixels whose intensity is determined by the amplitude of the radar signal in grayscale;
– the influence of speckle noise is minimized using convolution with a Gaussian filter;
– the image histogram is aligned to increase contrast;
– the boundaries in the image are selected using a gradient operator;
– the area with the selected boundaries with objects of interest is defined as the phantom area in the image acquired from a space radar observation system.
An experimental study was conducted on the operational determination of the phantom area in an image from a space radar surveillance system. Phantom areas on which objects of interest are located are highlighted in an image from a space radar surveillance system. At the final stage of the improved method for boundary selection, the Sobel, Prewitt, and Roberts operators are considered. The choice of the Roberts operator at the final stage for boundary selection allowed for the following:
– a decrease in processing errors of the first kind: by 2.64% compared to the Sobel operator; by 5.66% compared to the Prewitt operator;
– a reduction of processing errors of the second kind: by 2.4% compared to the Sobel operator; by 4.26% compared to the Prewitt operatorОб’єктом дослідження є процес визначення ділянки фантомізаціі на зображенні з космічної системи радіолокаційного спостереження. Основна гіпотеза дослідження полягала в тому, що удосконалення методу визначення ділянки фантомізаціі дозволить зменшити помилки обробки зображення першого та другого роду.
Удосконалено метод оперативного визначення ділянки фантомізаціі на зображенні з космічної системи радіолокаційного спостереження, в якому, на відміну від відомих,
– радіолокаційне зображення представлено у вигляді двомірного масиву пікселів, інтенсивність яких визначається амплітудою радіолокаційного сигналу в градаціях сірого;
– проводиться мінімізація впливу спекл-шуму за допомогою згортання з гаусовським фільтром;
– проводиться вирівнюванні гістограми зображення з метою підвищення контрасту;
– проводиться виділення границь на зображенні градієнтним оператором;
– область з виділеними границями з об’єктами інтересу визначається як ділянка фантомізації на зображенні з космічної системи радіолокаційного спостереження.
Проведено експериментальне дослідження щодо оперативного визначення ділянки фантомізаціі на зображенні з космічної системи радіолокаційного спостереження. На зображенні з космічної системи радіолокаційного спостереження виділені ділянки фантомізації, на яких розташовані об’єкти інтересу. На заключному етапі удосконаленого методу для виділення границь розглянуто оператори Собеля, Прюітта та Робертса. Вибір на заключному етапі для виділення границь оператору Робертса дозволив:
– знизити помилки обробки першого роду: на 2,64% у порівнянні з застосуванням оператору Собеля, на 5,66% у порівнянні з оператором Прюітта;
– знизити помилки обробки другого роду: на 2,4% у порівнянні з оператором Собеля;,на 4,26% у порівнянні з оператором Прюітт
Формування системи інформаційного забезпеченння еколого-економічного механізму землекористування в парадигмі сталого розвитку
No full textThis study focuses on the processes and mechanisms of land use management in the context of sustainable development. The task under consideration is associated with the fragmentation of information support to the ecological-economic mechanism behind land use (EEMLU), which complicates the objective assessment of land resources.
The feasibility of a conceptual approach to improving EEMLU information support at various levels of management has been substantiated. A multi-level land information system has been designed, categorized by type and content, and consolidated into a single information space (SIS), taking into account regional characteristics.
An approach to designing an EEMLU information support system has been proposed, taking into account the potential of the latest digital technologies and the principles of open data. The principles of forming and functioning of information support were outlined and categorized; the factors influencing its effectiveness were systematized.
An algorithm has been developed to enhance the significance of land efficiency assessment methods through the use of integrated indicators, which enables comprehensive consideration of the environmental, economic, and social outcomes of land use. A model has been built to substantiate the effectiveness of EEMLU information support, which makes it possible to assess the range of benefits for all participants in land and property relations.
The results are attributed to a comprehensive approach that took into account regional characteristics and modern information and analytical tools. The findings could be practically implemented provided that a SIS for land resources is constructed and the proposed model is applied in state and local government, taking into account regional characteristics, in order to improve the effectiveness of land use assessmentОб’єктом дослідження є процеси та механізми управління землекористуванням в умовах сталого розвитку. Проблема, що вирішувалася, полягає у фрагментарності інформаційного забезпечення еколого-економічного механізму землекористування (ЕЕМЗ), що ускладнює об’єктивну оцінку земельних ресурсів. Обґрунтовано доцільність концептуального підходу для вдосконалення інформаційної підтримки ЕЕМЗ на різних рівнях управління. Сформовано багаторівневу систему земельної інформації, класифіковану за видами та змістовним наповненням і узагальнену в єдиному інформаційному просторі (ЄІП) з врахуванням регіональних особливостей. Запропоновано підхід до створення системи інформаційної підтримки ЕЕМЗ, що враховує потенціал новітніх цифрових технологій та принципи відкритості даних. Окреслено й класифіковано принципи формування і функціонування інформаційного забезпечення, та систематизовано чинники, що впливають на його ефективність. Побудовано алгоритм підсилення значущості методів оцінювання ефективності земель через використання інтегральних показників, що забезпечує комплексне врахування екологічних, економічних та соціальних результатів землекористування. Розроблено модель для обґрунтування ефективності функціонування інформаційного забезпечення ЕЕМЗ, яка дає змогу оцінити спектр переваг для всіх учасників земельних та майнових відносин. Результати отримано завдяки комплексному підходу з урахуванням регіональних особливостей та сучасних інформаційно-аналітичних інструментів. Практичне використання результатів можливе за умови створення ЄІП земельних ресурсів та застосування запропонованої моделі в державному й місцевому управлінні з урахуванням регіональних особливостей з метою підвищення ефективності оцінки землекористуванн
Виявлення впливу екстракту кукурудзяних рилець на властивості національного кисломолочного продукту – айрану
No full textThis study's object is the potential of fresh and dried corn silk (CS) as functional ingredients for fortifying the national fermented milk product – ayran.
There is an obvious need for comprehensive research into fermented products based on plant-milk synergy. The current study is aimed at solving the task of increasing the nutritional value of ayran by fortifying it with extracts from local raw materials.
A series of comprehensive studies were conducted to reveal the potential of fermented ayran products with CS extracts using the synergistic effect of plant and dairy matrices. A technology for ayran fortified with biologically active compounds of CS extract has been devised. It has been established that under the influence of CS extract, the content of polyphenols and flavonoids increases by 22.2%, which accompanies the antioxidant activity of corn silk in products. In the experimental sample, a significant increase (by 10.49%) in protein content was observed, which exceeds the control value. This activation led to the conclusion that corn silk significantly improves the amino acid profile of the product. The concentration of some amino acids increased significantly. The most pronounced increase is observed for proline (by 18.28%), methionine (by 15.67%), valine (by 13.36%), arginine (by 13%), and tyrosine (by 12.7%). An increase in the level of phenylalanine (by 10%), histidine (by 6.47%), alanine (by 6.7%), serine (by 4.9%), glycine (by 3.8%), lysine (by 2.1%), and isoleucine with leucine (by 0.98%) was also noted. Ayran with aqueous extract of corn silk demonstrated an improved mineral profile. The contents of important minerals such as sodium (4.77%), magnesium (1.21%), phosphorus (10.90%), potassium (18.08%), calcium (10.68%), chlorine (11.25%), and sulfur (0.71%) increased significantly. These changes indicate that the designed product could be considered an improved functional food and with the potential for commercializationОб’єктом дослідження був потенціал кукурудзяних рилець (КР) у свіжому та висушеному вигляді як функціональних інгредієнтів для збагачення національного кисломолочного продукту – айрану.
Існує очевидна потреба у проведенні комплексних досліджень ферментованих продуктів, заснованих на рослинно-молочній синергії. Дослідження спрямоване на вирішення проблеми підвищення харчової цінності айрану шляхом збагачення його екстрактами з місцевої сировини. Було проведено серію комплексних досліджень, спрямованих на розкриття потенціалу ферментованих продуктів айрану за рахунок екстрактів КР, що використовують синергетичний ефект рослинних і молочних матриць. Розроблено технологію айрану, збагаченого біологічно активними сполуками екстракту КР.
Встановлено, що під впливом екстракту КР вміст поліфенолів і флавоноїдів зростає на 22,2%, що супроводжується антиоксидантною активністю кукурудзяних рилець у продуктах. В експериментальному зразку спостерігалося значне підвищення (на 10,49%) вмісту білка, що перевищує контрольний показник. Така активація дозволила зробити висновок, що кукурудзяні рильця суттєво покращують амінокислотний профіль продукту. Концентрація деяких амінокислот значно зросла. Найбільш виражене підвищення зафіксоване для проліну (на 18,28%), метіоніну (на 15,67%), валіну (на 13,36%), аргініну (на 13%) та тирозину (на 12,7%). Також відмічено підвищення рівня фенілаланіну (на 10%), гістидину (на 6,47%), аланіну (на 6,7%), серину (на 4,9%), гліцину (на 3,8%), лізину (на 2,1%) та ізолейцину з лейцином (на 0,98%).
Айран з водним екстрактом кукурудзяних рилець продемонстрував покращений мінеральний профіль. Вміст важливих мінералів, таких як натрій (4,77%), магній (1,21%), фосфор (10,90%), калій (18,08%), кальцій (10,68%), хлор (11,25%) та сірка (0,71%), суттєво збільшився. Ці зміни свідчать про те, що розроблений продукт можна вважати вдосконаленим, функціональним продуктом харчування, перспективним для комерціалізаці
Виявлення навантаженості несучої конструкції вагона-платформи для довгомірних вантажів при залізнично-поромних перевезеннях
No full textThis study's object is the processes of perception and redistribution of loads in the supporting structure of a flat wagon for long-length cargo during rail-ferry transportation. The task addressed is to adapt a universal flat wagon for transporting long-length cargo. In this case, it is proposed to improve the structure of a flat wagon by equipping it with frame-type side walls reinforced with sandwich panels.
The proposed technical advancement was substantiated by mathematical modeling of the dynamic loading of the flat wagon during transportation by rail ferry. The calculation results established that the proposed improvement contributes to a reduction in the dynamic loading of a flat wagon's supporting structure by 15% compared to the typical structure. The findings were confirmed by computer simulation. The results of calculating the strength of a flat wagon's supporting structure established that its strength is ensured.
A special feature of the technical advancement is that it does not require intervening in the basic concept of a flat wagon's supporting structure since the side walls are removable.
The scope of practical application of the research results is railroad transport. The practical use of the findings is subject to the absence of a natural degree of freedom of the side wall frame.
The results of this study will contribute to improving the efficiency of railroad transport operation, including international traffic. The results could also prove useful for designing modern car structures with improved technical and operational characteristicsОб’єктом дослідження є процеси сприйняття та перерозподілу навантажень в несучій конструкції вагона-платформи для довгомірних вантажів при залізнично-поромних перевезеннях. Проблема, що вирішувалась в рамках даного дослідження, полягає у адаптації універсального вагона-платформи до перевезень довгомірних вантажів. При цьому пропонується удосконалення конструкції вагона-платформи шляхом оснащення боковими стінами каркасного типу, підкріплених сендвіч-панелями.
Обґрунтування запропонованого удосконалення здійснено математичним моделюванням динамічної навантаженості вагона-платформи при перевезенні залізничним поромом. Результати розрахунку встановили, що запропонована реалізація сприяє зменшенню динамічної навантаженості несучої конструкції вагона-платформи на 15% у порівнянні із типовою конструкцією. Отримані результати підтверджено комп’ютерним моделювання. Результати розрахунку на міцність несучої конструкції вагона-платформи встановили, що її міцність забезпечується.
Особливість зазначеного удосконалення полягає у тому, що воно не потребує втручання в основний концепт несучої конструкції вагона-платформи, оскільки бокові стіни є знімними.
Сфера практичного використання результатів дослідження – залізничний транспорт. Умова практичного використання результатів – відсутність власного ступеня вільності каркаса бокових стін.
Результати даного дослідження сприятимуть підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту, в тому числі, в міжнародному сполученні. Також отримані результати можуть бути корисними напрацюваннями при створенні сучасних конструкцій вагонів із покращеними технічними та експлуатаційними характеристикам
Відновлення втрачених даних глобального позиціонування за допомогою великих мовних моделей без перенавчання
No full textThis study focuses on the reconstruction of missing GPS trajectory data. The principal issue relates to restoring geospatial coordinates in the absence of large volumes of labeled data and under conditions where conventional spatial-temporal models demonstrate limited generalization capabilities.
This paper proposes a large language model-based approach to address the reconstruction task without requiring prior training on specialized datasets. To reduce dependence on domain-specific features, the focus was on optimizing data preprocessing and constructing effective prompts. Three coordinate representations have been explored: original degree-based values (using the VPAIR dataset), the Earth-Centered, Earth-Fixed (ECEF) system, and ECEF coordinates shifted relative to the starting point of the trajectory.
Experimental results show that using centered ECEF coordinates reduces the mean absolute error (MAE) by 51–59% for both latitude and longitude compared to other representations. Conversion to the ECEF system also demonstrates selective advantages in latitude reconstruction. To mitigate the instability of autoregressive prediction, a multi-iteration reconstruction strategy with result aggregation has been implemented. The open-source model LLaMA 3.2 achieved the highest accuracy (MAE: 36.57 for latitude and 52.14 for longitude), outperforming both other open models and the commercial GPT-4o.
The proposed approach can be considered a viable post-processing tool, particularly in missions involving unmanned aerial vehicles or other mobile platforms where part of the GPS data has been lost during acquisitionОб’єктом дослідження є відновлення втрачених GPS-даних траєкторій руху. Проблема полягає у забезпеченні реконструкції геопросторових координат за відсутності великих обсягів розмічених даних і в умовах, коли традиційні просторово-часові моделі демонструють обмежену узагальнюваність. У цьому дослідженні запропоновано підхід на основі великих мовних моделей для розв’язання задачі реконструкції без необхідності попереднього навчання на спеціалізованих датасетах. З метою подолання залежності від специфіки предметної області зосереджено увагу на оптимізації попередньої обробки даних та побудові ефективних запитів. Було досліджено три варіанти представлення координат: вихідні значення в градусах (на основі датасету VPAIR), система Earth-Centered, Earth-Fixed (ECEF), ECEF-координати, зміщені відносно початкової точки траєкторії. Результати експериментів засвідчили, що використання центрованих ECEF-координат дозволяє знизити середню абсолютну помилку на 51–59 % як для широти, так і довготи порівняно з іншими варіантами. Перетворення в систему ECEF також демонструє вибіркові переваги при відновленні широти. Для зменшення нестабільності авторегресивного передбачення було реалізовано підхід багаторазової ітеративної реконструкції з агрегуванням. Встановлено, що відкрита модель LLaMA 3.2 демонструє найкращу точність (MAE: 36,57 для широти і 52,14 для довготи), перевершуючи як інші відкриті моделі, так і комерційну GPT-4o. Запропонований підхід доцільно розглядати як інструмент післяобробки, зокрема в контексті місій із використанням безпілотних літальних апаратів чи інших мобільних платформ, коли частина даних була втрачена під час збору
Оцінка палива на основі торію для 12-річної експлуатації малих модульних реакторів з киплячою водою без перезаправки
No full textThe object of this study is an 870 MW small modular boiling water reactor (SMR-BWR) core that is expected to operate for 12 years without refueling. The main issue addressed is conventional BWR designs' limited fuel cycle duration, typically requiring refueling every 2–3 years. This short refueling period increases operational costs, leads to more extended maintenance downtimes, and generates larger volumes of spent fuel waste. This study examines the neutronic performance of thorium-based fuels, namely (Th-235U)O2 and (Th-233U)O2, and compares them with standard UO2 fuel in an SMR-BWR core configuration. The reactor core is a heterogeneous core consisting of 3 fuel zones. To control reactivity, a burnable poison in the form of B4C is also added to the fuel. Neutronic calculations are performed using the standard reactor analysis code (SRAC) system with the JENDL-4.0 nuclear data library. The SRAC code uses the PIJ module for fuel cell level calculations and the CITATION module for reactor core level calculations. The results show that (Th-233U)O2 offers the most stable Keff over a 12-year operating period, consistently remaining above the criticality threshold at all fuel volume fractions. In addition, this fuel type exhibits the most uniform power density distribution and the lowest PPF values, reducing the potential for thermal hotspots. (Th-233U)O2 fuel can achieve a burnup level of around 50,000 MW/ton, which aligns with SMR-BWR standards. UO2 and (Th-235U)O2 fuels show a more pronounced Keff decrease and less favorable power distribution characteristics. These findings underline the potential of (Th-233U)O2 as a promising candidate for long-cycle, continuous SMR-BWR applications without refuelingОб'єктом цього дослідження є активна зона малого модульного реактора з киплячою водою (ММРКВ) потужністю 870 МВт, яка, як очікується, працюватиме 12 років без перезавантаження палива. Основною проблемою, що розглядається, є обмежена тривалість паливного циклу традиційних конструкцій реакторів з киплячою водою (РКВ), яка зазвичай вимагає перезавантаження палива кожні 2–3 роки. Цей короткий період перезавантаження палива збільшує експлуатаційні витрати, призводить до триваліших простоїв на технічне обслуговування та генерує більші обсяги відпрацьованого палива. У цьому дослідженні розглядаються нейтронні характеристики палива на основі торію, а саме (Th-235U)O2 та (Th-233U)O2, та порівнюються зі стандартним паливом UO2 у конфігурації активної зони ММРКВ. Активна зона реактора є гетерогенною, що складається з 3 паливних зон. Для контролю реактивності до палива також додається горюча отрута у вигляді B4C. Нейтронні розрахунки виконуються за допомогою стандартної системи коду аналізу реактора (СКАР) з бібліотекою ядерних даних JENDL-4.0. Код СКАР використовує модуль PIJ для розрахунків рівня паливних елементів та модуль CITATION для розрахунків рівня активної зони реактора. Результати показують, що (Th-233U)O2 пропонує найстабільніший показник Keff протягом 12-річного періоду експлуатації, постійно залишаючись вище порогу критичності для всіх об'ємних часток палива. Крім того, цей тип палива демонструє найрівномірніший розподіл густини потужності та найнижчі значення коефіцієнта пікової потужності (КПП), що зменшує потенціал теплових гарячих точок. Паливо (Th-233U)O2 може досягти рівня вигорання близько 50 000 МВт/тонну, що відповідає стандартам ММРКВ. Палива UO2 та (Th-235U)O2 демонструють більш виражене зниження Keff та менш сприятливі характеристики розподілу потужності. Ці результати підкреслюють потенціал (Th-233U)O2 як перспективного кандидата для тривалоциклових, безперервних застосувань ММРКВ без перезаряджанн
Розробка біотехнологічно модифікованих жирових композицій, збагачених омега-3 жирними кислотами, методом двостадійної переетерифікації
No full textThe object of the study is a two-stage combined transesterification of a fat composition to enrich the latter with ω-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA). The problem was the need to create a stable fat system enriched with ω-3 PUFA, which is minimally oxidized during the production process. The rational parameters of the enzymatic stage of transesterification of fat substrates were substantiated (process temperature 65°C, fat substrate composition: refined deodorized soybean oil: intermediate fat system PMS-MF). The proposed conditions ensure the degree of transesterification of the fat composition at the level of 74.2% with the formation of 0.6% free fatty acids. The oxidative stability of the resulting product is maximum at 4°C, when in 30 days the peroxide value increases to 15.3 mmol ½O2/kg with losses of ω-3 PUFA of 5.1%. The results of the research are explained by the combination of two stages of transesterification: chemical modification of the fat matrix (product – PMS-MF) and enzymatic using Lipozyme TL IM, which minimizes hydrolytic and oxidative processes of labile components. The key distinguishing feature of the research is the combination of a high degree of enzymatic transesterification (74.2%) with a low level of by-products (0.6% free fatty acids). This was achieved due to the rational ratio of substrates and the temperature of enzymatic transesterification, at which ω-3 PUFA are introduced into the fat system. The obtained results open up prospects for the industrial production of health-promoting fat products with an increased content of ω-3 PUFA and specialized food systems. The technology is effective for fat raw materials with a content of ω-3 PUFA of 7±1% and a peroxide value of less than 1 mmol ½O2/kgОб’єктом дослідження є двостадійна комбінована переетерифікація жирової композиції для збагачення останньої ω-3 поліненасиченими жирними кислотами (ПНЖК). Проблема полягала в необхідності створення стабільної жирової системи, збагаченої ω-3 ПНЖК, що мінімально окиснюється під час виробничого процесу. Обґрунтовано раціональні параметри ферментативної стадії переетерифікації жирових субстратів (температура процесу 65°C, склад жирового субстрату: соєва олія рафінована дезодорована : проміжна жирова система PMS-MF). Запропоновані умови забезпечують ступінь переетерифікації жирової композиції на рівні 74,2% при утворенні 0,6% вільних жирних кислот. Окисна стабільність отриманого продукту є максимальною при 4°C, коли за 30 діб пероксидне число зростає до 15,3 ммоль ½O₂/кг при втратах ω-3 ПНЖК 5,1%. Результати досліджень пояснюються поєднанням двох етапів переетерифікації: хімічною модифікацією жирової матриці (продукт – PMS-MF) та ферментативною з використанням Lipozyme TL IM, що мінімізує гідролітичні та окисні процеси лабільних складових. Ключовою відмінною рисою дослідження є поєднання високого ступеню ферментативної переетерифікації (74,2%) з низьким рівнем побічних продуктів (0,6% вільних жирних кислот). Це досягнуто за рахунок раціонального співвідношення субстратів та температури ферментативної переетерифікації, на якій в жирову систему вводять ω-3 ПНЖК. Отримані результати відкривають перспективи для промислового виробництва жирових продуктів оздоровчого призначення з підвищеним вмістом ω-3 ПНЖК та спеціалізованих харчових систем. Технологія є ефективною для жирової сировини з вмістом ω-3 ПНЖК 7±1% та пероксидним числом менше, ніж 1 ммоль ½O₂/к
Розробка поліадсорбентів на основі поліетиленіміну та низькомолекулярних лігандів для вилучення іонів металів II групи зі стічних вод
No full textThe object of this study is the physicochemical processes of interaction between Group II metal ions and polyethyleneimine (PEI) and low-molecular-weight ligands (salicylic acid, sulfosalicylic acid, EDTA) with the aim of developing polyadsorbents for the selective extraction of toxic ions from aqueous media. The problem to be solved is the development of effective and selective polyadsorbents for removing toxic metal ions from wastewater.
Potentiometric, conductometric, and viscometric analysis methods have established that in binary PEI-M2+ systems, coordination complexes are formed with a molar ratio of PEI:M2+ = 2:1. For systems with Sr2+ and Ba2+ ions, stepwise complexation was identified, with particles of composition 6:1 and 4:1 being formed at the initial stage, respectively. The stability of the complexes formed was established in the following order: Be2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ > Mg2+.
Thermodynamic parameters showed that the complexation processes are spontaneous and exothermic, with the decrease in entropy being associated with an increase in order within the system. Stability constants (lgβ0) range from 5.4 (Mg2+) to 10.16 (Be2+).
Quantum chemical calculations have shown that the reaction centers in the ligand molecules are: the oxygen atoms of the carbonyl group (H2Sal), the sulfonate group (H3Ssal), and the carboxyl group (H2edta2⁻). It has been established that donor-acceptor interactions predominate in PEI-M2+-H2Sal/H3Ssal ternary systems, while electrostatic interactions dominate in PEI-Zn2+/Cd2+-H2Sal and PEI-Be2+-H2edta2⁻ systems.
In sorption tests in model solutions, the ternary complexes PEI-Be2+-H3Ssal and PEI-Hg2+-H3Ssal demonstrated the highest efficiency: the degree of removal of Be2+ reached 97.1%, Hg2+ – 93.4%, while for Mg2+ and Ba2+ it was less than 70%. Modified PEI with H3sal proved to be the most effective adsorbent among those studied. In industrial trials, the developed adsorbents reduced the concentrations of Be2+ and Hg2+ in wastewater to 0.004 and 0.002 mg/l, respectively, which meets the maximum permissible concentrations for discharge into water bodiesОб’єктом дослідження є фізико-хімічні процеси комплексоутворення іонів металів II групи з поліетиленіміном (ПЕІ) та низькомолекулярними органічними лігандами. Розв’язувана проблема пов’язана з розробкою ефективних і селективних поліадсорбентів для вилучення токсичних іонів металів зі стічних вод.
Методами потенціометричного, кондуктометричного та в’язкісного аналізу встановлено, що у бінарних системах ПЕІ–M2+ формуються координаційні комплекси з мольним співвідношенням ПЕІ:M2+ = 2:1. Для систем з іонами Sr2+ і Ba2+ виявлено ступінчасте комплексоутворення, на початковому етапі якого утворюються частинки складу 6:1 та 4:1 відповідно. Встановлено ряд стійкості утворених комплексів у такій послідовності: Be2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ > Mg2+.
Термодинамічні параметри показали, що процеси комплексоутворення відбуваються самочинно й екзотермічно, при цьому зниження ентропії пов’язане з підвищенням упорядкованості в системі. Константи стійкості (lgβ0) варіюються від 5,4 (Mg2+) до 10,16 (Be2+).
Квантово-хімічні розрахунки показали, що реакційними центрами в молекулах лігандів є: атоми кисню карбонільної групи (H2Sal), сульфогрупи (H3Ssal), карбоксильної групи (H2edta2⁻). Встановлено, що донорно-акцепторні взаємодії переважають у потрійних системах ПЕІ-M2+-H2Sal/H3Ssal, електростатичні взаємодії домінують у системах ПЕІ-Zn2+/Cd2+-H2Sal та ПЕІ-Be2+-H2edta2⁻.
У сорбційних тестах у модельних розчинах потрійні комплекси ПЕІ-Be2+-H3Ssal і ПЕІ-Hg2+-H3Ssal продемонстрували найвищу ефективність: ступінь вилучення Be2+ досягала 97,1%, Hg2+ – 93,4%, для Mg2+ і Ba2+ – менше 70%. Модифікований ПЕІ з H3Ssal виявився найефективнішим адсорбентом серед досліджених. У промислових випробуваннях розроблені адсорбенти знизили концентрації Be2+ і Hg2+ у стічних водах до 0,004 і 0,002 мг/л, що відповідає вимогам ГДК для скидання у водойми