Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
Not a member yet
10487 research outputs found
Sort by
Мінімізація цифрових ризиків і загроз економічній безпеці держави із використанням генеративного штучного інтелекту
No full textThis study's object is the process that provides for the state's economic security in the context of digital transformation, which is accompanied by the growth of cyber threats and digital risks. Its relevance is predetermined by the urgent need to rethink approaches to cybersecurity and the growing dependence of the economy on information technologies. The issue is the insufficient integration of security-oriented mechanisms into national digital development strategies, which limits the state’s ability to counter hybrid threats and ensure the resilience of critical infrastructures.
This study confirms the presence of a statistically significant inverse relationship between the level of information and communication technologies development and cybersecurity (correlation coefficient r = –0.763, p < 0.05), indicating a potential technological imbalance. A concept of digital risk mitigation has been proposed, which integrates generative artificial intelligence (GAI) into the analytical, infrastructural, regulatory, and educational components of the national cybersecurity system.
The proposed approach is based on the application of regression modeling, comparative analysis of international indices, graph-analytical visualization, and expert evaluation, providing interdisciplinary coverage of the research domain. It has been shown that the effectiveness of intelligent security solutions depends significantly on institutional maturity, transparency of the regulatory environment, access to data, digital inclusion, and readiness for cross-sectoral cooperation.
The findings can be applied to enhance national digital policy and design a strategic framework for integrating GAI into the state’s economic security system, particularly under wartime conditionsОб’єктом дослідження є процес забезпечення економічної безпеки держави в умовах цифрової трансформації, що супроводжується зростанням кіберзагроз і цифрових ризиків. Актуальність обумовлена необхідністю переосмислення підходів до кіберзахисту в умовах війни, цифрової нерівності, фрагментованості нормативного середовища та зростанням залежності економіки від інформаційних технологій. Проблема полягає у недостатній інтеграції безпекових інструментів у стратегії цифрового розвитку, що знижує здатність держави протидіяти гібридним викликам та забезпечувати стабільність функціонування ключових інфраструктур. Результати дослідження доводять наявність статистично значущого зворотного зв’язку між рівнем розвитку інформаційно-комунікаційних технологій та рівнем кібербезпеки (коефіцієнт кореляції r=-0,763, p<0,05), що вказує на ризик технологічного дисбалансу. Запропонована концепція мінімізації цифрових ризиків базується на інтеграції генеративного штучного інтелекту (ГШІ) в аналітичні, інфраструктурні, нормативні та освітні компоненти системи цифрової безпеки. Особливістю підходу є використання методів регресійного аналізу, порівняння цифрових індексів, візуалізації та експертного узагальнення, що забезпечує міждисциплінарне охоплення досліджуваної проблематики. Визначено, що ефективність впровадження інтелектуальних рішень значною мірою залежить від рівня інституційної зрілості, прозорості регуляторного середовища, доступу до даних, цифрової інклюзії та готовності до міжсекторальної кооперації. Отримані результати можуть бути використані для оновлення цифрової політики держави, підвищення кіберстійкості критичної інфраструктури та формування національної стратегії розвитку ГШІ у сфері економічної безпеки, з урахуванням викликів воєнного час
Розробка методу оцінки рівня національної безпеки соціуму на основі концепції потрійної спіралі
No full textThe object of research is the process of formation of a network structure and a new, non-hierarchical method of coordinating the links of assessing the society national security level, based on the triple helix concept. The triple helix (network interaction of science, business and the state) is presented as a universal institutional matrix for an innovative type of growth and conditions for continuous updates of the relationships of the political, social and economic part of the society national security level. From these positions, the concept of the triple helix allows to form the principles of managing the society national security level under the conditions of interaction of its parts. In this case, the main indicators of national security are taken into account. The economic and social situation at the local level directly affects the stability, manageability, civic cohesion and the country’s ability to resist external and internal threats. The proposed models provide the formation of the national security level integrated indicator model through the main factors of the political, social and economic components. The conducted studies provide a more objective assessment of "preventive" security measures in the context of providing data from state bodies and operational information from law enforcement agencies. At the same time, both quantitative and qualitative assessments of the national security level are taken into account, which provides confidence in ensuring the national security level of the state as a whole. The proposed method for assessing the national security level is based on a model for calculating the integral indicator of the regional society national security level, which ensures timely intervention by authorities and state institutions in stabilizing and/or increasing the national security level. Thus, at the beginning of 2022 in Lviv (Ukraine) it was 65.75 (stable region), in Mariupol (Ukraine) – 32.75 (before occupation, risk to security)Об’єктом досліджень є процес становлення мережевого устрою та нового, неієрархічного способу координації зв'язків оцінки рівня національної безпеки соціуму, заснованого на концепції потрійної спіралі. Потрійна спіраль (мережева взаємодія науки, бізнесу та держави) представлена як універсальна інституційна матриця для інноваційного типу зростання та умов безперервних оновлень взаємозв'язків політичної, соціальної та економічної частини рівня нацбезпеки соціуму. З цих позицій концепція потрійної спіралі дозволяє сформувати принципи управління рівнем національної безпеки соціуму за умов взаємодії її частин. При цьому враховуються основні показники національної безпеки. Економічна та соціальна ситуація на місцевому рівні безпосередньо впливають на стабільність, керованість, громадянську згуртованість і здатність країни протистояти зовнішнім та внутрішнім загрозам. Запропоновані моделі забезпечують формування моделі інтегрованого показника рівня національної безпеки шляхом основних факторів політичної, соціальної та економічної компонент. Проведені дослідження забезпечують більш об’єктивну оцінку «превентивних» заходів безпеки в умовах надання даних від державних органів та оперативної інформації правоохоронних органів. При цьому враховуються як кількісні, так і якісні оцінки рівня національної безпеки, що забезпечує впевненість у забезпеченні рівня національної безпеки держави у цілому. Запропонований метод оцінки рівня національної безпеки базується на моделі розрахунку інтегрального показника рівня національної безпеки регіонального соціуму, що забезпечує своєчасне втручання органів влади та державних інституцій у стабілізацію та/або підвищення рівня національної безпеки. Так, на початок 2023 року у Львові (Україна) він складає 65,75 (стабільний регіон), у Маріуполі (Україна) – 32,75 (до окупації, ризик для безпеки
Розробка та експериментальна оцінка біо-інсіірованих нерівностей поверхні паль для покращеного перенесення навантаження в піщаних ґрунтах
No full textIn sandy soils, skin resistance efficiency is critical, as it governs load capacity, settlement, and foundation cost. This study investigates pile foundations with directional surface asperities embedded in uniform sand to clarify the limited knowledge of how asperity orientation (cranial vs. caudal), geometric ratio (L / H), and pile diameter affect axial load transfer. Experimental tests were conducted on steel piles with diameters of 10, 12, and 15.85 mm under smooth, cranial, and caudal conditions with L / H ratios of 20, 26.67, and 33.33. Axial compression tests following ASTM D1143-20 in controlled dry sand provided ultimate load and shaft resistance data, validated by one-way ANOVA. The results show that cranial asperities consistently outperformed other surfaces, with the Cr L / H 20 configuration on the 15.85 mm pile reaching 0.368 kN, a 392.51% increase over smooth piles, while caudal asperities achieved only 134.30%. Cranial asperities also mobilized shaft resistance more uniformly along the pile, reducing end-bearing reliance. This performance is explained by stronger passive interaction at the pile-soil interface, which raises normal stress and friction mobilization. The distinctive feature of this research is the identification of the L / H ratio as a measurable design parameter, with L / H = 20 found to be optimal, in contrast to previous studies that described roughness only qualitatively. The findings demonstrate practical potential for applying cranial asperity designs in pile foundations for light- to medium-scale infrastructure on sandy soils, such as bridges, wharves, and transmission towers, enabling shorter or fewer piles without compromising safety while improving cost efficiency and geotechnical performanceУ піщаних ґрунтах ефективність опору поверхневого шару є критично важливою, оскільки вона визначає вантажопідйомність, осідання та вартість фундаменту. У цій роботі досліджуються пальові фундаменти зі спрямованими нерівностями поверхні, вбудованими в однорідний пісок, щоб з'ясувати обмежені знання про те, як орієнтація нерівностей (краніальна проти каудальної), геометричне співвідношення (L / H) та діаметр палі впливають на передачу осьового навантаження. Експериментальні випробування проводилися на сталевих палях діаметром 10, 12 та 15,85 мм за гладких, краніальних та каудальних умов зі співвідношеннями L / H 20, 26,67 та 33,33. Випробування на осьове стискання відповідно до ASTM D1143-20 у контрольованому сухому піску забезпечили дані про граничне навантаження та опір стволу, підтверджені однофакторним дисперсійним аналізом. Результати показують, що краніальні нерівності послідовно перевершували інші поверхні, причому конфігурація Cr L / H 20 на палі 15,85 мм досягла 0,368 кН, що на 392,51% більше, ніж у гладких палях, тоді як каудальні нерівності досягли лише 134,30%. Черепні нерівності також рівномірніше мобілізували опір ствола вздовж палі, зменшуючи залежність від торцевих опор. Ця продуктивність пояснюється сильнішою пасивною взаємодією на межі розділу паля-ґрунт, що підвищує нормальні напруження та мобілізацію тертя. Відмінною особливістю цього дослідження є визначення співвідношення L / H як вимірюваного параметра проектування, причому L / H = 20 було визнано оптимальним, на відміну від попередніх досліджень, які описували шорсткість лише якісно. Результати дослідження демонструють практичний потенціал застосування конструкцій з урахуванням нерівностей краніальної лінії в пальових фундаментах для легкої та середньої інфраструктури на піщаних ґрунтах, таких як мости, пристані та вежі ліній електропередач, що дозволяє використовувати коротші або меншу кількість паль без шкоди для безпеки, одночасно покращуючи економічну ефективність та геотехнічні характеристик
Розробка підходу до оптимізації локальної густини для покращення структури та розділення кластерів у даних про якість води
No full textThe object of this study is the clustering of water quality data characterized by complex distribution patterns, irregular cluster shapes, and local density variations. The main problem encountered is the limitation of conventional methods such as K-means in achieving optimal cluster separation when the data has uneven distribution, overlap between clusters, and density imbalance. To overcome this, a clustering approach based on local density optimization (LDO) was developed, integrated with principal component analysis (PCA) for dimension reduction and Pasca distance (PaDi) to adjust distance calculations according to local density variations. In this approach, LDO serves to improve data distribution by maintaining global topology and local density consistency before performing cluster formation using the K-means algorithm. Testing on a real water quality dataset shows that the combination of PCA + LDO + PaDi + K-means achieves a Silhouette score of 0.3450, a Davies-Bouldin index of 0.9149, and a Calinski-Harabasz Index of 616.1674, which is superior to both standard K-means and PCA + K-means. This improvement was achieved due to the LDO’s ability to reduce density distortion, resulting in more compact clusters, clearer boundaries, and reduced classification errors in transition areas. The proposed approach is characterized by adaptive density-based transformation, sensitivity to local variations through PaDi, and high stability in iterations, ensuring robustness in diverse data conditions. Thus, this approach is relevant for large-scale and real-time water quality monitoring systems and can be extended to other multidimensional datasets in the environmental, industrial, and ecological fields with complex distributions, providing a strong analytical basis for decision-making and policy developmentОб’єктом цього дослідження є кластеризація даних про якість води, що характеризуються складними моделями розподілу, неправильними формами кластерів та локальними варіаціями щільності. Основною проблемою, що виникає, є обмеження традиційних методів, таких як K-середніх, у досягненні оптимального розділення кластерів, коли дані мають нерівномірний розподіл, перекриття між кластерами та дисбаланс щільності. Щоб подолати це, було розроблено підхід до кластеризації, заснований на локальній оптимізації щільності (LDO), інтегрований з аналізом головних компонентів (PCA) для зменшення розмірності та відстанню Паска (PaDi) для коригування розрахунків відстані відповідно до локальних варіацій щільності. У цьому підході LDO служить для покращення розподілу даних, підтримуючи глобальну топологію та локальну узгодженість щільності перед виконанням формування кластерів за допомогою алгоритму K-середніх. Тестування на реальному наборі даних про якість води показує, що комбінація PCA + LDO + PaDi + K-середніх досягає показника показник силуету 0,3450, індексу Девіса-Боулдена 0,9149 та індексу Калінського-Харабаша 616,1674, що перевершує як стандартні K-середні, так і PCA + K-середні. Цього покращення було досягнуто завдяки здатності LDO зменшувати спотворення щільності, що призводить до більш компактних кластерів, чіткіших меж та зменшення помилок класифікації в перехідних областях. Запропонований підхід характеризується адаптивним перетворенням на основі щільності, чутливістю до локальних варіацій через PaDi та високою стабільністю в ітераціях, що забезпечує стійкість у різноманітних умовах даних. Таким чином, цей підхід є актуальним для великомасштабних систем моніторингу якості води в режимі реального часу та може бути поширений на інші багатовимірні набори даних у екологічній, промисловій та екологічній сферах зі складними розподілами, забезпечуючи міцну аналітичну основу для прийняття рішень та розробки політик
Розробка моделі вимірювання відстані з використанням підходу збільшення та модифікації архітектури YOLOV3
No full textDetermining the best model for measuring object distance, the appropriate formula for that model, and modifying the YOLOv3 architecture is the focus of this research. This was done to address the problem of object distance measurement errors using a monocular camera. In this study, the researchers used a magnification approach and modified the YOLOv3 architecture, which was then named Hybrid Dist – YOLOv3. The proposed distance measurement model does not use camera height and camera shift distance variables, so it can still measure objects that are higher than the camera height and the measurement time is faster. The only variable in the measured distance formula is the change in object image height. As for modifications to the YOLOv3 architecture, there are two types of training and test data: initial measurement data and from KITTI. The training data from the initial measurements consisted of three classes, namely person, bottle, and jerrycan, with 24, 10, and 10 samples, respectively. The detection accuracy at mAP0.50 is 0.994, 1.1, with absolute measurement error values (ɛA) of –0.274, –0.153, and –0.163. For the training data from KITTI, there are three object classes, namely pedestrian, car, and truck, with 1150, 7682, and 318 samples, respectively. From the tests conducted, the ɛA values for the pedestrian, car, and truck classes show an improvement from the previous study, which were originally 1.75, 2.49, and 4.63, to 1.37, 2.25, and 3.74. The results of this research can be applied in the automotive industry to driver assistance systems (DAS), soccer robots, or similar systems that require distance measurementВизначення найкращої моделі для вимірювання відстані до об'єкта, відповідної формули для цієї моделі та модифікації архітектури YOLOv3 є предметом цього дослідження. Це було зроблено для вирішення проблеми похибок вимірювання відстані до об'єкта за допомогою монокулярної камери. У цьому дослідженні дослідники використали підхід збільшення та модифікували архітектуру YOLOv3, яка тоді отримала назву Hybrid Dist – YOLOv3. Запропонована модель вимірювання відстані не використовує змінні висоти камери та відстані зсуву камери, тому вона все ще може вимірювати об'єкти, які вищі за висоту камери, а час вимірювання є швидшим. Єдиною змінною у формулі виміряної відстані є зміна висоти зображення об'єкта. Що стосується модифікацій архітектури YOLOv3, існує два типи навчальних та тестових даних: початкові дані вимірювань та дані з KITTI. Навчальні дані з початкових вимірювань складалися з трьох класів, а саме: людина, пляшка та каністра, з 24, 10 та 10 вибірками відповідно. Точність виявлення при mAP0.50 становить 0.994, 1.1, з абсолютними значеннями похибки вимірювання (ɛA) –0.274, –0.153 та –0.163. Для навчальних даних KITTI є три класи об'єктів, а саме: пішохід, автомобіль та вантажівка, з 1150, 7682 та 318 вибірками відповідно. Згідно з проведеними тестами, значення ɛA для класів пішохід, автомобіль та вантажівка показують покращення порівняно з попереднім дослідженням, яке спочатку становило 1.75, 2.49 та 4.63, до 1.37, 2.25 та 3.74. Результати цього дослідження можуть бути застосовані в автомобільній промисловості для систем допомоги водієві (СДВ), футбольних роботів або подібних систем, що потребують вимірювання відстані
Обґрунтування застосування автоматизованих платформ управління грошовими потоками підприємств малого та середнього бізнесу
No full textThis study considers cash flow management processes at small and medium-sized businesses in the context of digitalization. The subject of the study is a set of digital solutions that enable the optimization of cash flow management processes by enterprises. The task addressed relates to the economic feasibility of using automated cash flow management platforms for small and medium-sized businesses. To this end, the work identified the features of existing financial accounting tools and analytical cash flow management platforms.
An example of using the Finmap online platform proves the advantages of visualizing financial information, which is easily perceived even by non-financial specialists. Automation of transaction accounting makes it possible to minimize manual labor and errors by 90% and allows business owners to receive structured information about the financial results of their activities and cash flow. The time required to analyze a company's financial condition and make decisions is reduced by 50% through quick access to key metrics and their visual display.
The prospects and feasibility of implementing digital solutions in cash flow management have been proven by modeling and simulation using Bizagi Modeler software. This tool made it possible not only to reflect the optimized cash flow management process using automated tools but also, by analyzing metrics, to quantitatively assess the minimization of process execution time and resource utilization. In the practical domain, this is an effective tool for substantiating a management decision on the feasibility of using digital solutions, with elements of training business owners and staff on their integration into operational activitiesОб’єктом дослідження є процеси управління грошовими потоками підприємств малого та середнього бізнесу в умовах цифровізації. Предметом дослідження є сукупність цифрових рішень, що забезпечують оптимізацію процесів управління грошовими потоками підприємств. Вирішувалась проблема економічної обґрунтованості застосування автоматизованих платформ управління грошовими потоками підприємств малого та середнього бізнесу. З цією метою в роботі виявлені особливості існуючих інструментів фінансового обліку та аналітичних платформ управління грошовими потоками. На прикладі застосування онлайн-платформи Finmap доведені переваги візуалізації фінансової інформації, яка легко сприймається навіть нефінансовими фахівцями. Автоматизація обліку транзакцій дозволяє мінімізувати ручну працю та помилки на 90%, а власники бізнесу отримують структуровану інформацію про фінансові результати діяльності та рух грошей. Час, необхідний для аналізу фінансового стану компанії та прийняття рішень, скорочується на 50 % завдяки швидкому доступу до ключових метрик та їх наочному відображенню. Перспективність та доцільність впровадження цифрових рішень при управлінні грошовими потоками доведена засобами моделювання та симуляції зі використанням програмного забезпечення Bizagi Modeler. Цей інструмент дозволив не лише відобразити оптимізований процес управління грошовими потоками із використанням автоматизованих інструментів, а й проаналізувавши метрики, кількісно оцінити мінімізацію витрат часу виконання процесу та завантаженості ресурсів. В практичній сфері це є дієвим інструментом обґрунтування управлінського рішення щодо доцільності використання цифрових рішень, з елементами навчання власників бізнесу та персоналу щодо їх інтеграції в операційну діяльніст
Розробка напрямів уніфікації інноваційного обігу в Україні в межах процесу її європейської інтеграції, в умовах триваючого збройного конфлікту та перспектив повоєнного відновлення
No full textThis study considers the system of normative, regulatory, managerial techniques and procedures for identifying innovations in Ukraine and the European Union, as well as their comparison. The study aims to address the unification of innovation flow in Ukraine with the requirements from the European Union. The directions, techniques, and procedures to unify normative regulation of innovation flow in Ukraine with the law of the European Union have been examined.
The study of the processes that regulate innovation flow in Ukraine and the European Union has established their inconsistency with each other. It was determined that such inconsistency stems from the heterogeneity of approaches to identifying innovations in the European Union. It has been proven that the unification of regulation of innovation flow in Ukraine with the requirements of the EU should be holistic and systemic.
The following directions to unify innovation regulation in Ukraine have been substantiated: complex, object-based, network, concentration. The need for unification of Ukraine's regulatory rules with the recommendations of WIPO, the TRIPS Agreement, the Oslo Guidelines, the Horizon Europe Framework Agreement, the European Innovation Act, etc. was proven. The need for amendments to the provisions of the Law of Ukraine "On Innovation Activity" was substantiated.
The study is aimed at forming general theoretical principles for improving the regulation of innovation flow in Ukraine. The results could be used to improve the official rules for the dissemination and circulation of innovations, the formation of relevant decisions of state authorities, state innovation policy, and the basis for further scientific research on the specified issues.
The conclusions from this study could be used to resolve problematic issues of unification of the current legislation of Ukraine with the requirements of the European Union, as well as with international agreements and documentsОб’єктом дослідження є система нормативних, регуляторних, управлінських прийомів і способів ідентифікації інновацій в Україні та Європейському Союзі і їх порівняння. Дослідження спрямовано на вирішення питання уніфікації інноваційного обігу в Україні із вимогами Європейського Союзу. Досліджуються напрями, способи та прийоми уніфікації нормативного регулювання інноваційного обігу в Україні із правом Європейського Союзу.
Дослідженням процесів регулювання інноваційного обігу в Україні та Європейського Союзу, встановлено їх невідповідність один одному. Визначено, що такого роду невідповідність зумовлена неодноманітністю підходів до ідентифікації інновацій в Європейському Союзі. Доведено, що уніфікація регулювання інноваційного обігу в Україні із вимогами ЄС має носити цілісний та системний характер. Обґрунтовано такі напрями уніфікації регулювання інноваційного в України: комплексний, об’єктний, мережевий, концентраційний. Доведено необхідність уніфікації регуляторних правил України з рекомендаціями WIPO, Угоди TRIPS, керівництво «Осло», Рамкової угоди «Горизонт Європи», European Innovation Act, та інших. Обґрунтовано необхідність внесення змін до положень Закону України «Про інноваційну діяльність».
Дослідження спрямоване на формування загальних теоретичних засад удосконалення регулювання інноваційного обігу в Україні. Результати цього дослідження можуть бути використані при вдосконаленні офіційних правил поширення та обігу інновацій, формування відповідних рішень органів державної влади, державної інноваційної політики та основою для подальших наукових досліджень зазначеної проблематики. Висновки, отримані в ході цього дослідження, можуть бути використані для вирішення проблемних питань уніфікації чинного законодавства України із вимогами Європейського Союзу, а також із міжнародними угодами і документам
Розроблення альтернативного джерела енергії на основі багатоступіневого термоакустичного двигуна з зовнішнім підведенням теплоти
No full textThis study considers a multistage thermoacoustic engine with an external heat supply, used to convert low-grade heat from solar and geothermal sources into electrical energy.
The study [k of improving the efficiency of thermoacoustic engines using low-grade heat sources remains unresolved because of high self-starting temperatures and significant heat loss. This study examines an approach based on the design of a multistage thermoacoustic engine with an external heat supply, which reduces the starting temperature and improves efficiency.
To achieve this goal, mathematical modeling was performed in the DeltaEC environment using a linear approximation of Rott equations; a laboratory prototype of an eight-stage engine was designed. The results showed that at a heater temperature of 105°C and an average pressure of 2 bar, an acoustic oscillation frequency of 64 Hz and an electrical power of up to 80 W are achieved with an efficiency of approximately 12%.
Distinctive features of the proposed structure include optimized stage and resonator geometry, the use of a traveling acoustic wave, as well as the ability to operate at low heating temperatures, which distinguishes it from existing analogs. It has been established that increasing the stage diameter to an optimal ratio of 10:1 relative to the resonator, improving thermal insulation, and increasing pressure to 8 bar could increase efficiency by up to 40%.
The practical significance of this work is its potential for implementing the designed engine in autonomous power supply systems in rural and remote areas of the Republic of Kazakhstan where electricity costs are traditionally higher and fuel delivery is difficult. The results confirm the feasibility of using thermoacoustic technologies for sustainable and environmentally friendly energy supplyОб’єктом дослідження є багатоступеневий термоакустичний двигун із зовнішнім підведенням теплоти, що використовується для перетворення низькопотенційного тепла від сонячних і геотермальних джерел в електричну енергію.
Проблема підвищення ефективності термоакустичних двигунів при використанні низькопотенційних джерел тепла залишається невирішеною через високі температури самозапуску та значні теплові втрати. У дослідженні розглянуто підхід, заснований на створенні багатоступеневого термоакустичного двигуна із зовнішнім підведенням теплоти, який забезпечує зниження температури запуску та зростання коефіцієнта корисної дії. Для досягнення цієї мети виконано математичне моделювання в середовищі DeltaEC із використанням лінійної апроксимації рівнянь Ротта та створено лабораторний зразок восьмиступеневого двигуна.
Отримані результати показали, що при температурі нагрівача 105 °C і середньому тиску 2 бар досягається частота акустичних коливань 64 Гц і електрична потужність до 80 Вт при ККД близько 12 %. Відмінною особливістю запропонованої конструкції є оптимізація геометрії ступенів і резонатора, використання бігучої акустичної хвилі, а також можливість роботи при низьких температурах нагріву, що вигідно відрізняє її від відомих аналогів. Встановлено, що збільшення діаметра ступенів до оптимального співвідношення 10:1 відносно резонатора, покращення теплоізоляції та підвищення тиску до 8 бар здатні забезпечити зростання ККД до 40 %.
Практична значущість роботи полягає у перспективі впровадження розробленого двигуна в автономні системи енергопостачання сільських і віддалених районів Республіки Казахстан, де вартість електроенергії традиційно вища, а доставка палива ускладнена. Отримані результати підтверджують можливість використання термоакустичних технологій для сталого та екологічно чистого енергопостачанн
Розробка математичної моделі асинхронного двигуна транспортної енергетичної установки з урахуванням процесів магнітного насичення
No full textThis study considers the electromagnetic and electromechanical processes in a traction induction motor. The task addressed relates to the absence of a universal mathematical model of a high-power induction motor that accounts for magnetic circuit saturation, cross-saturation, and core losses. Such a model is required for an adequate description of transient processes under the operating conditions of marine power plants.
The essence of the results reported here is the construction of a system of equations describing the electromagnetic and electromechanical processes in a traction induction motor, taking into account magnetic circuit saturation. The proposed model includes four differential and two algebraic equations, providing complete controllability over the machine dynamics on both linear and nonlinear segments of the magnetization characteristic. By applying the dynamic inductance method, the model accounts for the interdependence between flux linkages and currents in different coordinate axes, as well as for the nonlinear variations of inductance parameters under magnetic saturation. These specific features have made it possible to accurately reproduce the real physical processes in the motor, as confirmed by bench verification based on the Caterpillar 3516 marine power plant. The results are attributed to the use of a generalized spatial model and dynamic inductances that reflect the variability of the motor’s magnetic state under different load conditions.
The built model could be used in the synthesis of automatic control systems, analysis of transient processes, diagnostics of electric drives, as well as optimization of power plants. It could be practically implemented under conditions of stable thermal regime of the motor and availability of reliable experimental data for identification of saturation parametersОб’єктом дослідження є електромагнітні та електромеханічні процеси тягового асинхронного двигуна. Проблема полягає у відсутності універсальної математичної моделі потужного асинхронного двигуна, яка б ураховувала насичення магнітних кіл, крос-насичення та втрати в сталі. Така модель потрібна для адекватного опису перехідних режимів в умовах експлуатації суднових енергетичних установок. Суть отриманих результатів полягає у створенні системи рівнянь, що описують електромагнітні та електромеханічні процеси в тяговому асинхронному двигуні з урахуванням насичення магнітного кола. Модель містить чотири диференціальні та два алгебраїчні рівняння, що забезпечують повну керованість динамікою машини на лінійних і нелінійних ділянках характеристики намагнічування. Завдяки використанню методу динамічних індуктивностей у моделі враховано взаємозв’язок потоків і струмів у різних осях координат, а також нелінійні зміни параметрів індуктивності під впливом магнітного насичення. Саме ці особливості забезпечили можливість точного відтворення реальних фізичних процесів у двигуні, що підтверджено стендовою верифікацією на основі суднової енергетичної установки Caterpillar 3516. Пояснюються результати використанням узагальненої просторової моделі та динамічних індуктивностей, які відображають змінність магнітного стану двигуна при різних режимах навантаження. Розроблена модель може бути використана під час синтезу систем автоматичного керування, аналізу перехідних процесів, діагностики стану електроприводів та оптимізації енергетичних установок. Її практичне застосування можливе за умов забезпечення стабільного теплового режиму двигуна, наявності достовірних експериментальних даних для ідентифікації параметрів насиченн
Оптимізація багатовідбивного часопролітного мас-спектрометра з трансаксіальними дзеркалами, що забезпечує просторове та енергетичне часопролітне фокусування
No full textThis study explores a multi-reflection time-of-flight mass spectrometer (TOFMS) based on transaxial electrostatic mirrors providing spatial and energy time-of-flight focusing of the ion beam. Analysis of existing solutions reveals that spatial-energy time-of-flight focusing in compact TOFMSs is achieved using additional focusing elements, which complicates the design, limits resolution, and reduces sensitivity.
This paper demonstrates that three-electrode transaxial mirrors enable simultaneous spatial and energy time-of-flight focusing of ions without the use of additional focusing elements. Monte Carlo simulation of the beam dynamics has made it possible to determine the trajectories and flight times of ions under various initial conditions.
It was found that two closely spaced vertical focusing modes provide time-of-flight focusing of ions with a relative energy spread of . A mass resolution of 10,000 at half-maximum confirms the high efficiency of the proposed structure. The spatial distributions of the ion beam demonstrate stable focusing in the detector plane when modeling particles larger than 1000.
The results are attributed to the features of transaxial geometry, which enables three-dimensional spatial and energy time-of-flight focusing. The practical significance of this work is the applicability of such multi-reflector mass analyzers in laboratory and space research where a combination of high resolution and instrument compactness is requiredОб’єктом дослідження є багатовідбивний часопролітний мас-спектрометр (ЧПМС) на основі трансаксіальних електростатичних дзеркал, які забезпечують просторове та енергетичне часопролітне фокусування іонного пучка. Аналіз наявних рішень показує, що просторово-енергетичне часопролітне фокусування у компактних ЧПМС досягається за рахунок використання додаткових фокусувальних елементів, що ускладнює конструкцію, обмежує роздільну здатність і знижує чутливість.
У роботі показано, що триелектродні трансаксіальні дзеркала забезпечують одночасне просторове та енергетичне часопролітне фокусування іонів без застосування додаткових фокусувальних елементів. Моделювання динаміки іонного пучка методом Монте-Карло дало змогу визначити траєкторії та час прольоту іонів за різних початкових умов. Встановлено, що два близькі режими вертикального фокусування забезпечують часопролітне фокусування іонів із відносним енергетичним розкидом Масова роздільна здатність 10000 на піввисоті піка підтверджує високу ефективність запропонованої схеми. Просторові розподіли іонного пучка демонструють стійке фокусування в площині детектора під час моделювання частинок понад 1000.
Отримані результати пояснюються особливостями трансаксіальної геометрії, яка забезпечує тривимірне просторове та енергетичне часопролітне фокусування. Практична значущість роботи полягає в можливості застосування таких багатовідбивних мас-аналізаторів у лабораторних і космічних дослідженнях, де необхідне поєднання високої роздільної здатності та компактності прилад