Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Алгоритмічне забезпечення та аналіз ефективності комплексного прескриптивного технічного обслуговування вантажних суден із використанням прогнозного моніторингу
No full textThe object of this study is the processes of prescriptive technical maintenance (TM) of vessel machinery and structures of cargo ships. The task addressed relates to the insufficient efficiency of conventional methods for vessel machinery TM, which leads to increased risks of failures and enhanced operating costs.
In this work, algorithmic support to a system of comprehensive prescriptive maintenance of cargo ships based on predictive monitoring methods has been developed. Data on the parameters of machinery technical condition were experimentally acquired and systemized; a comprehensive analysis of costs, risks, and reliability was carried out using the developed algorithms. The results demonstrated that applying the proposed methodology could reduce the cost of maintenance by up to 44.4%, as well as decrease the risk of malfunctions by up to 89.4%. It has been established that the total economic effect of optimizing the maintenance processes of the principal engine components equals USD 4849 per life cycle of the machinery. This confirms the feasibility and effectiveness of using comprehensive predictive monitoring in vessel TM systems.
Special feature of the results is their integrated nature, which makes it possible to simultaneously consider technical and economic aspects of TM. This is what makes it possible to avoid the shortcomings inherent in conventional regulatory systems, ensuring a higher level of operational reliability and economic efficiency of cargo ships.
The practical application of the devised methodology is possible provided that the proposed algorithms are integrated into vessel operation processes with appropriate information and analytical support, including automated data collection and continuous monitoring of machinery conditionОб’єктом дослідження є процеси прескриптивного технічного обслуговування (ТО) суднових технічних засобів і конструкцій вантажних суден. Вирішувалась проблема недостатньої ефективності традиційних методів ТО суднового обладнання, що призводить до підвищення ризиків відмов та збільшення експлуатаційних витрат.
У роботі розроблено алгоритмічне забезпечення системи комплексного прескриптивного ТО вантажних суден на основі методів прогнозного моніторингу. Виконано експериментальний збір і систематизацію даних про параметри технічного стану обладнання, проведено комплексний аналіз витрат, ризиків та надійності при використанні розроблених алгоритмів. Отримані результати показали, що застосування запропонованих методик дозволяє зменшити витрати на проведення ТО до 44,4 %, а також знизити ризики виникнення несправностей до 89,4 %. Встановлено, що загальний економічний ефект від оптимізації процесів ТО основних компонентів двигуна складає 4849 дол. США на життєвий цикл обладнання, що підтверджує доцільність і ефективність застосування комплексного прогнозного моніторингу у системах ТО суден.
Особливістю отриманих результатів є інтегрований характер, що дозволяє одночасно враховувати як технічні, так і економічні аспекти ТО. Саме це дає змогу уникнути недоліків традиційних регламентних систем, забезпечуючи більш високий рівень експлуатаційної надійності та економічної ефективності роботи вантажних суден.
Практичне використання розроблених методик можливе за умови інтеграції запропонованих алгоритмів у процеси експлуатації суден з відповідною інформаційно-аналітичною підтримкою, яка включає автоматизований збір даних і безперервний моніторинг стану обладнанн
Конструювання некруглих коліс із застосуванням полінома четвертого ступеня
No full textThis study’s object is the process of designing closed non-circular wheels with a given center-to-center distance with external rolling, provided that it occurs without mutual slip. Non-circular wheels serve as centroids in the design of cylindrical gear transmissions with a variable gear ratio. The gear ratio is characterized by the gear function. If the gear ratio is constant, then the centroids are circles. The gear ratio in this case is the ratio of the radii of these circles. Non-circular wheels can be designed according to a given gear function, which is determined by the kinematics of the mechanism’s links’ actuators. In this case, non-circular wheels can be non-closed.
The study addresses another task related to designing non-circular wheels provided that they are closed. Various approaches can be used to this end. The current paper considers the use of a fourth-degree polynomial. In non-circular wheels, the radii, which are understood as the distances from the centers of rotation to the point of contact, are variable. The necessary conditions for constructing non-circular wheels are the constant value of the sum of these radii during the rotation of non-circular wheels, as well as the equality of the paths traveled, that is, the equality of the arcs that non-circular wheels pass during rotation. Pairs of wheels can have the same or different numbers of protrusions and depressions. This is explained by the use of a fourth-degree polynomial whose plot has an axis of symmetry. Accordingly, non-circular wheels or their protrusions also have an axis of symmetry.
As an example, the construction of a leading centroid with one protrusion and one depression is given, for which the maximum and minimum distances from the center are 10 and 6.1 linear units, respectively. For this centroid, a trailing centroid has been constructed, and the center-to-center distance has been found, which is 16.79 linear unitsОб’єктом дослідження є процес конструювання замкнених некруглих коліс за заданою міжцентровою відстанню із зовнішнім коченням за умови, що воно відбувається без взаємного ковзання. Некруглі колеса служать центроїдами при проектуванні зубчастих циліндричних передач із змінним передавальним числом. Передавальне число характеризується передавальною функцією. Якщо передавальне число є сталим, то центроїдами є кола. Передавальне число в такому випадку є відношенням радіусів цих кіл. Некруглі колеса можна конструювати за заданою передавальною функцією, яка визначається кінематикою виконавчих ланок механізму. В такому випадку некруглі колеса можуть бути незамкненими. В дослідженні вирішується інша проблема – конструювання некруглих коліс за умови, що вони є замкненими. Для цього можна використовувати різні підходи. В даному дослідженні розглянуто використання полінома четвертого ступеню.
У некруглих коліс радіуси, під якими розуміються відстані від центрів обертання до точки контакту, є змінними. Необхідними умовами побудови некруглих коліс є стала величина суми цих радіусів при обертанні некруглих коліс, а також рівність пройдених шляхів, тобто рівність дуг, які проходять некруглі колеса, за час обертання. Пари коліс можуть мати однакове або різне число виступів і впадин. Це пояснюється застосуванням полінома четвертого ступеня, графік якого має вісь симетрії. Відповідно, і некруглі колеса або їх виступи теж мають вісь симетрії.
Як приклад, наведено побудову ведучої центроїди із одним виступом і однією впадиною, для якої максимальна і мінімальна відстань від центра становить 10 і 6,1 лінійних одиниць відповідно. Для цієї центроїди побудовано ведену центроїду і знайдено міжцентрову відстань, яка складає 16,79 лінійних одиниц
Розробка комбінованого апарата для низькотемпературної обробки кондитерських виробів на основі рослинних полікомпонентних напівфабрикатів
No full textThe object of this study is the process of low-temperature processing of confectionery products, in particular marshmallows made on the basis of plant polycomponent semi-finished products, taking into account the parameters of infrared heating and preliminary air preparation. The task relates to the lack of effective technologies for low-temperature processing of confectionery products with plant polycomponent semi-finished products to preserve their quality and functionality.
A model of a combined apparatus for low-temperature processing of confectionery products, in particular marshmallows made on the basis of plant polycomponent semi-finished products, is given. The apparatus has a rectangular chamber with rounded edges for uniform heat flow, a film-like resistive electric heater of the radiant type (30…120°C), replaceable functional trays, and an autonomous ventilation system based on Peltier elements. Air is recirculated with preliminary drying and heating up to 45°C.
The uniformity of the heat flux distribution on the receiving surface has been confirmed: the central temperature was 46.0°C, the contour temperature was within 42.0…43.1°C. This thermal regime helps stabilize the structure of confectionery products during low-temperature processing. The experimental process of drying marshmallows demonstrates effective dehydration: classic marshmallows lose up to 20% of moisture in 50 min, marshmallows with plant polycomponent semi-finished products – up to 22% in 70 min, and marshmallows with plant polycomponent semi-finished products and amaranth – up to 24% in 80 min. The data indicate the need to extend the drying time of samples with plant ingredients because of their increased hydrophilicity.
Sensory evaluation has confirmed the high quality of the finished confectionery products. The highest indicators were obtained for marshmallows with RPN and amaranth (aroma – 5.0; taste – 4.9; structure – 4.8). The designed structure became the basis for assembling a device with high-quality low-temperature processing of confectionery products. The device is suitable for the production of pastilles, snacks, bakery products, and drying of plant raw materials in pharmaceuticals and cosmeticsОб’єктом дослідження є процес низькотемпературної обробки кондитерських виробів, зокрема зефіру, виготовленого на основі рослинних полікомпонентних напівфабрикатів, з урахуванням параметрів інфрачервоного нагрівання та попередньої підготовки повітря. Проблема полягає у відсутності ефективних технологій низькотемпературної обробки кондитерських виробів із рослинними полікомпонентними напівфабрикатами для збереження їх якості та функціональності.
Представлено модельний зразок комбінованого апарата для низькотемпературної обробки кондитерських виробів, зокрема зефіру, виготовленого на основі рослинних полікомпонентних напівфабрикатів. Апарат має прямокутну камеру з округлими гранями для рівномірного теплового потоку, плівкоподібний резистивний електронагрівач випромінювального типу (30…120°C), змінні функціональні піддони та систему автономного вентилювання на основі елементів Пельтьє. Рециркуляцію повітря з попереднім осушенням і підігрівом до 45°C.
Підтверджено рівномірність розподілу теплового потоку на приймальній поверхні: центральна температура 46,0°C, контурна – у межах 42,0…43,1°C. Такий тепловий режим сприяє стабілізації структури кондитерських виробів під час низькотемпературної обробки. Дослідний процес підсушування зефіру демонструє ефективну дегідратацію: класичний зефір втрачає до 20% вологи за 50 хв, зефір із рослинними полікомпонентними напівфабрикатами – до 22% за 70 хв, а зефір із рослинними полікомпонентними напівфабрикатами та амарантом – до 24% за 80 хв. Отримані дані вказують на необхідність подовження часу підсушування зразків із рослинними інгредієнтами через їхню підвищену гідрофільність.
Сенсорна оцінка підтвердила високу якість готової кондитерської продукції. Найвищі показники отримав зефір з РПН та амарантом (аромат – 5,0; смак – 4,9; структура – 4,8). Розроблена конструкція стала основою для створення апарата з якісною низькотемпературною обробкою кондитерських виробів. Апарат підходить для виробництва пастили, снеків, хлібобулочних виробів і сушіння рослинної сировини у фармацевтиці та косметиці
Розробка технології виробництва м’якого сиру з верблюжого молока
No full textThe object of this study is the soft cheese production from camel milk (Camelus dromedarius), with a specific focus on curd formation and the structural and quality characteristics of the final product.
The study addresses a key problem, namely it’s the weak gelation and unstable curd structure of camel milk, resulting from its atypical protein composition, which complicates its use in cheese making. The main task was to identify optimal values of coagulant dose and coagulation temperature to enhance both cheese yield and quality.
Experimental studies evaluated the effects of ChyMax® M 1000 at doses of 0.05–0.20 ml/l and coagulation temperatures of 34–40°C on key technological indicators such as yield, syneresis, moisture retention, and textural attributes. Both factors significantly influenced the development of curd and final product quality. The most favorable results were obtained at a coagulant dose of 0.10–0.15 ml/l and a coagulation temperature of 36–38°C. Under these conditions, cheese yield reached up to 184.5 g/l, with improved moisture content (up to 60.5%), moderate syneresis, and enhanced textural characteristics. These outcomes are attributed to increased proteolytic activity and improved gel matrix formation at the optimal conditions. The key distinguishing feature of the results is the identified balance of coagulant dose and temperature, which led to stable curd structure and higher cheese yield.
A technological scheme for the soft cheese production from camel milk was developed, offering potential for industrial-scale application. The proposed process is suitable for dairy enterprises seeking to diversify their product range with functional and regionally adapted soft cheeses based on camel milkОб’єктом цього дослідження є виробництво м’якого сиру з верблюжого молока (Camelus dromedarius) зі спеціальним акцентом на формування згустку та структурно-якісні характеристики готового продукту. У дослідженні розглянуто ключову проблему: слабке гелеутворення та нестабільна структура згустку верблюжого молока, що пов’язані з його атиповим білковим складом і ускладнюють його використання у сироварінні. Основним завданням було визначення оптимальних значень дози коагулянту та температури коагуляції для підвищення як виходу, так і якості сиру.
Експериментальні дослідження оцінювали вплив ChyMax® M 1000 у дозах 0.05–0.20 мл/л та температури коагуляції в межах 34–40 °C на основні технологічні показники: вихід, сировиділення, утримання вологи та текстурні властивості. Обидва фактори суттєво впливали на формування згустку та якість кінцевого продукту. Найкращі результати отримано при дозі коагулянту 0.10–0.15 мл/л і температурі коагуляції 36–38 °C. За цих умов вихід сиру досягав 184.5 г/л, вміст вологи збільшувався до 60.5 %, зменшувалося сировиділення та покращувалися текстурні характеристики. Такі результати пояснюються підвищеною протеолітичною активністю та формуванням стабільнішої гелевої матриці за оптимальних умов.
Відмінною рисою отриманих результатів є встановлення оптимального співвідношення дози коагулянту і температури, що забезпечило стабільну структуру згустку та вищий вихід сиру. Розроблено технологічну схему виробництва м’якого сиру з верблюжого молока, придатну до впровадження в промислових масштабах. Запропонований процес може бути використаний молокопереробними підприємствами для розширення асортименту функціональних та регіонально адаптованих м’яких сирів на основі верблюжого молока
Розробка інформаційної моделі цифрового двійника технологічного процесу енергоблоку атомної електростанції
No full textThis study's object is the technological process that occurs at the power unit of a nuclear power plant, which is considered as a complex technical system with a multi-level hierarchical structure of functional subsystems. This paper addresses the task to improve the efficiency of modeling, monitoring, and controlling the technological process at a nuclear power plant as a complex technical system with a multi-level hierarchical structure.
A new approach to modeling the modes of a nuclear power plant based on system-cluster theory has been proposed. A cluster structure with key subclusters has been built: power control, protection, heat carrier adjustment, and emergency shutdown. Mathematical models have been constructed that take into account physical processes and logical-dynamic behavior of the monitoring and control system.
A feature of the devised approach is the use of the value of fractal dimensionality as a quantitative indicator of the self-similar scaled structure of functional subclusters. An algorithm for calculating fractal dimensionality has been proposed, which allows for real-time analysis of dynamic changes in the external and internal structure of the power unit process control.
Threshold values of the fractal dimensionality of subclusters have been determined for comparison with current parameters under normal and emergency modes.
It was established that the loss of one control level in a subcluster leads to a decrease in fractal dimensionality from 1.83 to 1.60, signaling a possible degradation of the SCADA level.
A model of a digital twin of the power unit process has been built based on a system-cluster approach, which allows for the implementation of visualization, simulation, monitoring, and diagnostics functionsОб’єктом дослідження є технологічний процес, який відбувається на енергоблоці атомної електростанції, що розглядається як складна технічна система з багаторівневою ієрархічною структурою функціональних підсистем. В рамках дослідження вирішувалась проблема підвищення ефективності моделювання, моніторингу та управління технологічним процесом енергоблоку АЕС як складної технічної системи з багаторівневою ієрархічною структурою.
Запропоновано новий підхід до моделювання режимів енергоблоку АЕС на основі системно-кластерної теорії. Створено кластерну структуру з ключовими підкластерами: керування потужністю, захист, регулювання теплоносія та аварійна зупинка. Розроблено математичні моделі, що враховують фізичні процеси та логіко-динамічну поведінку системи моніторингу і контролю.
Особливістю розробленого підходу є використання величини фрактальної розмірності як кількісного показника самоподібної масштабованої структури функціональних підкластерів. Запропоновано алгоритм обчислення фрактальної розмірності, який дозволяє у режимі реального часу здійснювати аналіз динамічних змін у зовнішній та внутрішній структурі керування технологічним процесом енергоблоку.
Визначено порогові значення фрактальної розмірності підкластерів для порівняння з поточними параметрами в штатних і аварійних режимах.
Досліджено, що втрата одного рівня керування в підкластері призводить до зменшення фрактальної розмірності з 1,83 до 1,60, сигналізуючи про можливу деградацію SCADA-рівня.
Побудовано модель цифрового двійника технологічного процесу енергоблоку на основі системно-кластерного підходу, що дозволяє реалізувати функції візуалізації, симуляції, моніторингу та діагностики
Обгрунтування подвійної системи вентиляції для повного захоплення високорадіоактивних відходів у відпрацьованих відкритих шахтах
No full textThe complete burial of high-level radioactive waste (HLW) in spent open mines presents a promising solution to long-term waste isolation. This study presents the justification and design of an innovative dual ventilation system aimed at regulating heat and removing gas-dust mixtures from such repositories. The ventilation system is designed to control dust-gas emissions and thermal loads through a two-chimney configuration, enabling efficient gas extraction and convective cooling. A system of main and additional chimneys is proposed: the main chimney channels the rising hot gas-dust mixture, while the additional chimney processes it through a staged treatment system before final disposal. Mathematical modeling, including Fourier’s Law, Darcy’s Law, and Fick’s Law, supports the thermal, hydraulic, and gas dynamics simulations. The study demonstrates that with adequate ventilation flow and composite-layer insulation, internal repository temperatures can be reduced from 300°C to below 100°C within 30 years, significantly lowering the risk of container degradation and gas-induced particle mobilization. The integrated system improves the safety, observability, and long-term reliability of HLW burial in open spent mines, offering a scalable and internationally compliant solution. Through a combination of temperature distribution modeling, structural analysis, and airflow simulations, the system's viability is demonstrated. The results show that the proposed ventilation configuration provides effective thermal regulation, structural resilience under stress, and compatibility with repurposed mining infrastructure. The study contributes a scalable, energy-efficient solution to HLW (High-level radioactive waste) repository management, paving the way for safer and more sustainable nuclear waste isolationПовне захоронення високоактивних радіоактивних відходів (ВРВ) у відпрацьованих відкритих шахтах є перспективним рішенням для довгострокової ізоляції відходів. У цьому дослідженні представлено обґрунтування та проектування інноваційної подвійної вентиляційної системи, спрямованої на регулювання тепла та видалення газопилових сумішей з таких сховищ. Вентиляційна система призначена для контролю пилогазових викидів та теплових навантажень завдяки конфігурації з двома димарями, що забезпечує ефективне відведення газу та конвективне охолодження. Запропоновано систему основного та додаткового димарів: основний димар направляє піднімається гарячу газопилову суміш, а додатковий димар обробляє її за допомогою поетапної системи очищення перед остаточним захороненням. Математичне моделювання, включаючи закон Фур'є, закон Дарсі та закон Фіка, підтверджує теплове, гідравлічне та газодинамічне моделювання. Дослідження демонструє, що за умови належного вентиляційного потоку та ізоляції з композитного шару внутрішню температуру сховища можна знизити з 300°C до нижче 100°C протягом 30 років, що значно знижує ризик деградації контейнера та мобілізації частинок, викликаної газом. Інтегрована система покращує безпеку, спостережуваність та довгострокову надійність захоронення високоактивних радіоактивних відходів (ВРВ) у відкритих відпрацьованих шахтах, пропонуючи масштабоване та міжнародно сумісне рішення. Завдяки поєднанню моделювання розподілу температури, структурного аналізу та моделювання потоку повітря демонструється життєздатність системи. Результати показують, що запропонована конфігурація вентиляції забезпечує ефективне регулювання температури, структурну стійкість під навантаженням та сумісність з перепрофільованою гірничою інфраструктурою. Дослідження пропонує масштабоване, енергоефективне рішення для управління сховищем ВРВ (високоактивних радіоактивних відходів), прокладаючи шлях для безпечнішої та більш сталої ізоляції ядерних відходів
Підвищення ефективності вторинного регулювання частоти та потужності в енергосистемі з врахуванням перетоків по внутрішніх перетинах
No full textThis study's object is the processes of frequency and power adjustment in the power system of Ukraine, which is connected to parallel operation with a neighboring power system.
The current issues related to increasing the efficiency of secondary frequency and power adjustment in the unified power system of Ukraine, which operates in parallel with the European power system (ENTSO-E), have been considered. The factors associated with the introduction of renewable energy sources, the growing role of decentralized generation, and the need to take into account the limitations of internal tie-lines in the power system when distributing the load have been analyzed.
An analysis of approaches to automatic frequency and power adjustment was conducted; the shortcomings of existing solutions were identified, including simplification of the network topology, failure to take into account the technical limitations of power units and reserves, as well as limitations in internal controlled tie-lines.
An improved approach to secondary adjustment based on the method of predictive models has been proposed, which makes it possible to take into account these limitations and improve the efficiency of secondary frequency and power adjustment in the power system. The study of the processes was performed on a dynamic model of the power system with real parameters; the effectiveness of the proposed approach was confirmed by comparison with the conventional proportional-integral control law of the automatic frequency and power control system.
It has been shown that the implementation of the devised approach provides a reduction in frequency recovery time by 8% and prevents overloading of controlled sections, increasing the stability and reliability of the power system under the conditions of modern challenges. The has proposed approach made it possible to increase the efficiency of secondary frequency and power control in the power systemОб'єктом дослідження є процеси регулювання частоти та потужності в енергосистемі України, яка підключена на паралельну роботу з сусідньою енергосистемою. Розглянуто актуальні питання підвищення ефективності вторинного регулювання частоти та потужності в об’єднаній енергосистемі України, що працює паралельно з європейською енергосистемою (ENTSO-E). Проаналізовано фактори, які пов’язані з впровадженням відновлюваних джерел енергії, зростанням ролі децентралізованої генерації та необхідністю врахування обмежень внутрішніх перетинів в енергосистемі при розподілі навантаження. Проведено аналіз підходів до автоматичного регулювання частоти та потужності, виявлено недоліки існуючих рішень, серед яких спрощення топології мережі, неврахування технічних обмежень енергоблоків і резервів, обмежень у внутрішніх контрольованих перетинах. Запропоновано вдосконалений підхід до вторинного регулювання на основі методу прогнозуючих моделей, що дозволяє враховувати ці обмеження та підвищити ефективність вторинного регулювання частоти та потужності в енергосистемі. Дослідження процесів виконано на динамічній моделі енергосистеми з реальними параметрами, а ефективність запропонованого підходу підтверджено порівнянням із традиційним пропорційно-інтегральним законом регулювання системи автоматичного регулювання частоти та потужності. Показано, що впровадження розробленого підходу забезпечує зменшення часу відновлення частоти на 8% та запобігає перевантаженню контрольованих перетинів, підвищуючи стійкість і надійність роботи енергосистеми в умовах сучасних викликів. Запропонований підхід дозволив підвищити ефективність вторинного регулювання частоти та потужності в енергосистем
Визначення стану енергетичної резильєнтності бізнесу в контексті завдань антикризового управління у воєнний час
No full textThis study's object is the energy resilience of industrial enterprises in Ukraine under martial law. The task considered relates to the insufficient understanding of the consequences of power outages because of the limited availability of reliable empirical data and the lack of tools for comprehensive assessment of business energy resilience. This study is based on the results of monthly surveys of managers from 400–600 enterprises in eight industries, conducted between 2022 and 2024.
A statistically significant relationship between energy problems and a number of business performance indicators has been confirmed. In particular, in 74.4% of cases (35 out of 47), a positive correlation was found, indicating the effective adaptation of most businesses. Negative correlations were found in only 25.5% of cases (12 variables), mainly in mechanical engineering, light industry, and the production of building materials, where power outages had a significant impact on business operations.
Regression models have shown that in most cases (81%), the issue of power supply interruptions is not a critical predictor of decisions to expand business activities. Industrial enterprises are planning to expand their activities despite energy supply problems.
These results are attributed to the implementation of operational anti-crisis measures, corporate strategies, and government support for improving energy security and business continuity during periods of energy instability.
The findings could be used by public authorities to assess sectoral vulnerabilities to energy threats, devise support programs, and design tools for energy crisis planning at regional or industry levelsОб’єктом дослідження є енергетична резильєнтність промислових підприємств України в умовах воєнного стану. Проблема, що вирішувалася, полягала в недостатньому розумінні наслідків впливу перебоїв енергопостачання через обмеженість достовірних емпіричних даних і відсутність інструментарію комплексної оцінки енегетичної резильєнтності бізнесу. Дослідження базується на результатах щомісячних опитувань керівників 400–600 підприємств восьми галузей промисловості, яке проводилися протягом 2022–2024 років.
Була підтверджена наявність статистично значущого зв’язку між енергетичними проблемами та низкою показників діяльності підприємств. Зокрема, у 74,4% випадків (35 з 47) виявлено позитивний кореляційний зв’язок, що свідчить про ефективну адаптацію більшості підприємств. Негативні зв’язки виявлено лише у 25,5% випадків (12 змінних), переважно у машинобудуванні, легкій промисловості та виробництві будматеріалів, де перебої в енергопостачанні суттєво вплинули на ведення господаської діяльності.
Регресійні моделі довели, що проблема перебоїв із енергопостачанням у більшості випадків (81%) не є критичним предиктором прийняття рішень щодо розширення діяльності підприємств. Промислові підприємства планують розвиток своєї діяльності, незважаючи на проблеми енергозабезпечення.
Ці результати стали можливими завдяки реалізації оперативних антикризових заходів, корпоративних стратегій та урядової підтримки підвищення енергетичної безпеки та безперервності бізнес-процесів у період енергетичної нестабільності.
Отримані результати можуть бути використані органами влади для оцінювання вразливостей галузей до енергетичних загроз, формування програм підтримки та розробки інструментів енергетичного антикризового планування на рівні регіонів чи галузе
Розробка гідрогелів крохмалю та альгінату саго для 3D-друку харчових продуктів методом екструзії
No full textThe integration of food-grade starch into 3D printing technologies holds significant potential for creating customized, sustainable, and nutritionally enriched food products. This manuscript explores the development of novel sago starch-alginate food inks, specifically examining their rheological behavior, printability, and application potential for extrusion-based 3D food printing. Indonesia, holding over half the world's sago forests (1.28 million hectares), underutilizes this native staple. However, challenges persist in ensuring structural stability, reproducibility, and functional performance. The primary problem addressed is the identification of suitable hydrogel formulations that achieve both reliable printability and structural integrity post-printing. This study establishes that successful 3D printing of alginate-sago hydrogels requires a critical concentration threshold of 20% alginate/sago formulation. A notable feature is the significant discrepancy between theoretical rheological predictions and experimental outcomes for mid-range composites (e. g., Alg6/Sago6 and Alg8/Sago8), underscoring limitations in current rheological models. Sago starch, with its high amylose content and favorable shear-thinning behavior, offers superior printability and storage performance. While sago incorporation significantly enhances shear-thinning behavior and allows for effective viscosity modulation, storage modulus proved more predictive of printability than viscosity parameters. These findings provide practical insights for optimizing starch in maintaining structural fidelity. A circular and cubical shape of printing with height of 10 cm was reached using the line deposition of around 0.5 mm with 90% accuracy of design patternІнтеграція харчового крохмалю в технології 3D-друку має значний потенціал для створення індивідуальних, стійких та збагачених поживними речовинами харчових продуктів. У цьому рукописі досліджується розробка нових харчових чорнил на основі сагового крохмалю та альгінату, зокрема, їхня реологічна поведінка, придатність для друку та потенціал застосування для 3D-друку харчових продуктів методом екструзії. Індонезія, де знаходиться понад половина світових сагових лісів (1,28 мільйона гектарів), недостатньо використовує цю місцеву рослину. Однак, залишаються проблеми із забезпеченням структурної стабільності, відтворюваності та функціональних характеристик. Основною проблемою, що розглядається, є визначення відповідних гідрогелевих рецептур, які забезпечують як надійну придатність для друку, так і структурну цілісність після друку. Це дослідження встановлює, що успішний 3D-друк альгінат-сагових гідрогелів вимагає критичного порогу концентрації 20% альгінату/саго. Примітною особливістю є значна розбіжність між теоретичними реологічними прогнозами та експериментальними результатами для композитів середнього класу (наприклад, Alg6/Sago6 та Alg8/Sago8), що підкреслює обмеження сучасних реологічних моделей. Саговий крохмаль, завдяки високому вмісту амілози та сприятливій здатності до розрідження при зсуві, забезпечує чудову друкованість та продуктивність при зберіганні. Хоча включення саго значно покращує здатність до розрідження при зсуві та дозволяє ефективно модулювати в'язкість, модуль зберігання виявився більш прогностичним для друкованості, ніж параметри в'язкості. Ці результати дають практичне уявлення про оптимізацію крохмалю для підтримки структурної точності. Кругла та кубічна форма друку висотою 10 см була досягнута за допомогою лінійного нанесення близько 0,5 мм з 90% точністю шаблону проектуванн
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