Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Удосконалення мобільної конструкції вертикально-модульної геліосушарки для агросектору «Від лану до столу»
No full textThe object of this study is the radiation drying of local agricultural raw materials (Jerusalem artichoke of the "Kyivskyi bily" variety and apples of the "Williams" variety) in a mobile structure of a vertical-modular solar dryer. The study is aimed at improving the resource-saving drying of agricultural raw materials. The solar dryer has adjustable hemispherical air collectors (tilt angle 20…45°) and a heat-insulated chamber with a thermal accumulator (stone pebbles, size 50–80 mm), a backup infrared heater (600 W), and autonomous fans in a combination with Peltier elements. Drying of agricultural raw materials with a thickness of 4–12 mm and a heat carrier speed of 0.05–2.0 m/s was carried out in the summer-autumn decades of 2024. The drying duration of Jerusalem artichoke was 38.6–50 h, apples – 30.5…37 h; drying temperature – 22…50 °C. Moisture removal was 77.8 % for Jerusalem artichoke and 87.0 % for apples. Moisture removal when loading 6.0 kg of raw materials was 3.5 kg for Jerusalem artichoke (77.8 % moisture) and 4.2 kg for apples (87.0 % moisture) under drying conditions to a moisture content of 20.0 %. Losses of vitamin C during sun drying in Jerusalem artichoke were 2.17 times (versus 3.21 times during convective drying), and in apples – 2.26 times (versus 2.58 times). Dietary fiber in Jerusalem artichoke decreased by 2.29 times (versus 3.33 times), and in apples – by 2.25 times (versus 3.91 times). Losses of β-carotene in Jerusalem artichoke during sun drying were 2.65 times (versus 3.08 times). There was also a smaller decrease in phosphorus and mono- and disaccharides. Dried semi-finished products had a uniform appearance, light yellow color, and natural taste and aroma properties. An improved mechanism for managing the competitiveness of agricultural enterprises combines technical, economic, and organizational aspects for entering the European market and expanding exportsОб’єктом дослідження є радіаційне сушіння власної агросировини (топінамбуру сорту «Київський білий» та яблука сорту «Вільямс») у мобільній конструкції вертикально-модульної геліосушарки. Дослідження спрямоване на підвищення ресурсоощадного сушіння агросировини. Геліосушарка має регульовані напівсферичні повітряні колектори (кут нахилу 20…45°) та теплоізольовану камеру з термоакумулятором (кам’яна галька, розмір 50–80 мм), резервний інфрачервоний нагрівач (600 Вт) і автономні вентилятори у комплексі з елементами Пельтьє. Сушіння агросировини товщиною 4–12 мм та швидкості теплоносія 0,05–2,0 м/с реалізовувалось в літньо-осінні декади 2024 р. Тривалість сушіння топінамбура становила 38,6–50 год, для яблук – 30,5…37 год; температура сушіння – 22…50 °C. Видалення вологи склало 77,8 % для топінамбура та 87,0 % для яблук. Видалення вологи при завантаженні 6,0 кг сировини склало 3,5 кг для топінамбура (77,8 % вологості) та 4,2 кг для яблук (87,0 % вологості) за умов сушіння до вмісту 20,0 % вологи. Втрати вітаміну С при геліосушінні у топінамбурі становлять 2,17 рази (проти 3,21 рази при конвективному сушінні), а в яблуках – 2,26 рази (проти 2,58 рази). Харчові волокна в топінамбурі зменшуються в 2,29 рази (проти 3,33 рази), а в яблуках – в 2,25 рази (проти 3,91 рази). Втрати β-каротину в топінамбурі при геліосушінні – 2,65 рази (проти 3,08 рази). Також спостерігається менше зменшення фосфору та моно- і дисахаридів. Сушені напівфабрикати мають рівномірний зовнішній вигляд, світло-жовтий колір та природні смакові й ароматичні властивості. Вдосконалений механізм управління конкурентоспроможністю агропідприємств поєднує технічні, економічні та організаційні аспекти для виходу на європейський ринок і розширення експорт
Покращення розуміння 3D-сцен за допомогою текстових анотацій
No full textThe object of this study is the use of text annotations as a form of 3D scene representation. The paper investigates the task of integrating large-scale language models (LLMs) into complex 3D environments. Using the Embodied Question Answering task as an example, we analyze different types of scene annotations and evaluate the performance of LLMs on a subset of test episodes from the OpenEQA dataset. The aim of the study was to evaluate the effectiveness of textual scene descriptions compared to visual data for solving EQA tasks. The methodology implied estimating the optimal context length for scene annotations, measuring the differences between free-form and structured annotations, as well as analyzing the impact of model size on performance, and comparing model results with the level of human comprehension of scene annotations. The results showed that detailed descriptions that include a list of objects, clearly described attributes, spatial relationships, and potential interactions improve EQA performance, even outperforming the most advanced method in OpenEQA – GPT-4V (57.6 % and 58.5 % for GPT-4 and LLaMA-2, respectively, vs. 55.3 % for GPT-4V). The results can be explained by the high level of detail that provides the model with contextually clear and interpretable information about the scene. The optimal context length for textual descriptions was estimated to be 1517 tokens. Nevertheless, even the best textual representations do not reach the level of perception and reasoning demonstrated by humans when presented with visual data (50 % for textual data vs. 86.8 % for video). The results are important for the development of multimodal models for Embodied AI tasks, including Robotics and Autonomous Navigation Systems. They could also be used to improve user interaction with three-dimensional spaces in the field of virtual or augmented realityОб’єктом дослідження є використання текстових анотацій для представлення 3D-сцен. У роботі досліджено проблему інтеграції великих мовних моделей (ВММ) в складні 3D-середовища. На прикладі задачі Embodied Question Answering проаналізовано різні типи анотацій сцен та оцінено продуктивність ВММ на підмножині тестових епізодів набору даних OpenEQA. Метою дослідження було оцінити ефективність текстових описів сцен порівняно з візуальними даними для вирішення задач EQA. Методологія включала визначення довжини контексту для анотацій сцен, відмінностей між анотаціями в довільній та структурованій формах, а також аналіз впливу розміру моделей на результати роботи і порівняння результатів моделей з рівнем розуміння анотацій сцен людьми.
Отримані результати показали, що детальні описи, які включають перелік об’єктів, чітко характеризують їхні атрибути, просторові зв’язки та потенційні взаємодії, забезпечують переваги у виконанні EQA, навіть перевершуючи найсучасніший метод у OpenEQA – GPT-4V (57.6 % та 58.5 % для GPT-4 та LLaMA-2 відповідно проти 55.3 % GPT-4V). Результати пояснюються високим рівнем деталізації, яка забезпечує моделі контекстно чітку та інтерпретовану інформацію про сцену. Оптимальну довжину контексту для текстових описів визначено у розмірі 1517 токенів. Попри це, навіть найкращі текстові представлення не досягають рівня сприйняття та міркування, які демонструє людина, коли їй надано візуальні дані (50 % на текстових даних проти 86.8 % маючи відео). Отримані результати мають значення для розвитку мультимодальних моделей для задач Втіленого ШІ, зокрема робототехніки та автономних систем навігації. Вони також можуть бути застосовані для покращення взаємодії користувачів з тривимірними просторами у сфері віртуальної чи доповненої реальносте
Розроблення підходу до запобігання виникненню інформаційного хаосу у чат-ботах з використанням породжувального штучного інтелекту
No full textThe object of this study is the linguistic constructions of queries to chatbots with Large Language Models (LLMs). The area of research is the emergence of information chaos during communication between the user and the chatbot, which leads to errors in forming a response to the query. It is assumed that the user and the chatbot are separate complex systems, the events and actions of which are difficult to predict for a long period. Behavior models of complex systems are subject to the influence of chaos theory. To demonstrate this, the work used one of the simple mathematical problems with a logical component. The Copilot and ChatGPT 4o mini chatbots that were studied gave erroneous results in response to a query for the task. The error occurred when generating a query due to the introduction of a logical component. A similar process was represented by a system of differential equations solving which establishes clear rules for obtaining an accurate answer to the query.
To submit a request from the user, an approach has been proposed that makes it possible to break down the information block of the request by constructing piecewise linear attractors. That is, paired semantic expressions are formed with the formation of a request cleared of information noise. The problem is solved by presenting a methodology for controlling the selection of substitute words, based on the operations of generating the next substitution and calculating the number of the given substitution.
According to the devised approach, the best options for a request to the Copilot chatbot were obtained in 182 characters or 48 words, numbers, and special characters. For the ChatGPT 4o mini chatbot, such a request consisted of 219 characters.
The proposal could be used in practical activities to improve chatbot technologies and form key data sets in artificial intelligence systems, which would further make it possible to avoid errors when solving problems with a logical componentОб’єктом дослідження роботи виступають мовні конструкції запитів до чат-ботів з Великими Мовними Моделями (LLM). Проблемою дослідження є виникнення інформаційного хаосу при спілкуванні користувача та чат-боту, що призводить до помилок при формуванні відповіді на запит. Прийнято припущення, що користувач та чат-бот є окремими складними системами, події та дії яких важко прогнозуються на довготривалий період. Моделі поведінки складних систем підпадають під дію теорії хаосу. Для демонстрації цього в роботі використана одна із простих математичних задач з логічною складовою. Чат-боти Copilot та ChatGPT 4o mini, які досліджувалися, у відповідь на запит за задачею видавали помилкові результати. Помилка виникала при генерації запиту через введення логічної складової. Подібний процес був представлений системою диференціальних рівнянь, розв’язання якої дозволяє встановлювати чіткі правила для отримання точної відповіді на запит.
Для подання запиту від користувача було запропоновано підхід, який дозволяє розбити інформаційний блок запиту шляхом побудови кусочно-лінійних атракторів. Тобто, відбувається формування парних смислових виразів з формуванням запиту, очищеного від інформаційного шуму. Задача вирішена з представленням методики механізму управління вибором слів-замінників, заснований на операціях генерації наступної підстановки і обчислення номера заданої підстановки.
За розробленим підходом було отримано найкращі варіанти запиту до чат-боту Copilot у 182 символи або 48 слів, цифр та спеціальних знаків. До чат-боту ChatGPT 4o mini такий запит складався з 219 символів.
Запропоноване може бути використане у практичній діяльності для вдосконалення технологій чат-ботів та формування ключових наборів даних у системах штучного інтелекту, що у подальшому дозволить уникати помилок при вирішенні задач з логічною складово
Оптимізація ціноутворення та замовлення рішень в рамках дуополічної конкуренції для нових та відновлених продукцій у кільцевому ланцюгу постачання
No full textThis study explores pricing and order interval decisions for competing manufacturers in a circular supply chain. With a growing focus on environmental sustainability in a business, two duopolistically competing manufacturers offer different products to their customers, involving both new and remanufactured products. This research investigates the impact of various products on market demand by considering selling prices and inventories. It highlights how the selling price in the demand function is influenced not only by its price but also by competitors’ prices. Additionally, it emphasizes the pivotal role of the order interval in determining product inventory. This research performs a quantitative method in the operational research. Initially, it structures the demand and profit functions for each manufacturer. By developing a Nash equilibrium model on the game theory, this study determines the optimal decisions for pricing and ordering interval to maximize profit for each manufacturer. The numerical results confirmed that the optimal prices and profits for the manufacturer selling new products (p1=67, π1=1443.96) are higher than the manufacturer (p2=65, π2=1435.22). Meanwhile, the comprehensive sensitivity analysis demonstrates that increasing the selling price (pi=45~85) and order interval (Ti=5.2~6) will reduce the manufacturer’s profit. On the other hand, increasing the competitors’ selling price and order interval will strategically increase the manufacturer’s profit. Furthermore, increasing the wholesale price (wi=35~70) and holding cost (hi=0~15) will decrease the order interval, increase the selling price, and ultimately reduce profit. The managerial insights summarize that it is imperative for a manufacturer to determine the optimal selling price and order interval to gain a competitive advantage when making pricing and ordering interval decisionsУ цій роботі досліджуються рішення щодо ціноутворення та інтервалу замовлення для конкуруючих виробників у циклічному ланцюжку поставок. Приділяючи дедалі більшу увагу екологічній стійкості в бізнесі, два дуополічно конкуруючі виробники пропонують своїм клієнтам різні продукти, включаючи як нові, так і відновлені продукти. У цій роботі досліджується вплив різних продуктів на ринковий попит, враховуючи ціни продажу та запаси. Це підкреслює, як на ціну продажу у функції попиту впливає не лише його ціна, але й ціни конкурентів. Крім того, це підкреслює ключову роль інтервалу замовлення у визначенні запасів продукту. Це дослідження виконує кількісний метод в оперативному дослідженні. Спочатку він структурує функції попиту та прибутку для кожного виробника. Розробляючи модель рівноваги Неша на основі теорії ігор, це дослідження визначає оптимальні рішення щодо ціноутворення та інтервалу замовлення, щоб максимізувати прибуток для кожного виробника. Чисельні результати підтвердили, що оптимальні ціни та прибутки для виробника, який продає нову продукцію (p1=67, π1=1443,96), вищі, ніж для виробника (p2=65, π2=1435,22). У той же час комплексний аналіз чутливості показує, що збільшення ціни продажу (pi=45~85) та інтервалу замовлення (Ti=5,2~6) зменшить прибуток виробника. З іншого боку, збільшення ціни продажу конкурентів і інтервалу замовлення стратегічно збільшить прибуток виробника. Крім того, збільшення оптової ціни (wi=35~70) і вартості зберігання (hi=0~15) зменшить інтервал замовлення, збільшить ціну продажу та, зрештою, зменшить прибуток. Менеджерські висновки підсумовують, що для виробника вкрай важливо визначити оптимальну ціну продажу та інтервал замовлень, щоб отримати конкурентну перевагу під час прийняття рішень щодо ціноутворення та інтервалу замовлен
Розробка інструменту виявлення вразливостей за допомогою великих мовних моделей
No full textThe subject of this study is a tool for automating vulnerability detection using large language models, developed to reduce the time spent on conventional penetration testing. In addition, a detailed analysis has been conducted comparing the effectiveness of the automated approach with that of conventional manual security testing. The tool utilizes application programming interface access to LLMs, enabling the analysis of large volumes of data, the identification of complex relationships between system components, and the provision of interactive support to specialists during the testing process. By conducting experiments under actual conditions, the tool demonstrated the ability to integrate with popular penetration test tools and deal with real cyber threats, particularly in scenarios involving active attacks on networks and web applications. By automating routine tasks, such as configuration checks, analysis of tool outputs, and generating recommendations, the tool significantly reduces the workload on specialists. On average, the tool shortened the testing time by 54.4 % compared to a manual approach. Recall reached 94.7 % in network analysis scenarios but dropped to 66.7 % in web application testing, while the automated approach’s precision ranged from 80 % to 90 %. The study results confirmed that the application of large language models in the penetration testing process significantly reduces the time required to complete tasks and improves the accuracy of vulnerability detection. The tool could be used both independently and in combination with other automation tools, making it a versatile solution for organizations of various sizes. Thus, the proposed solution is a substantial contribution to the development of modern cybersecurity technologies and demonstrates the prospects of integrating artificial intelligence into automation processesОб'єктом дослідження є інструмент для автоматизації виявлення вразливостей за допомогою великих мовних моделей, розроблений для скорочення часу, витраченого на традиційне тестування на проникнення. Додатково було здійснено детальний аналіз, що порівнює ефективність автоматизованого підходу з класичним ручним тестуванням безпеки. Інструмент використовує програмний інтерфейс додатків до великих мовних моделей, що дозволяє аналізувати великі обсяги даних, виявляти складні взаємозв’язки між компонентами систем та забезпечувати інтерактивну підтримку фахівців під час тестування. Шляхом проведення експериментів інструмент показав здатність інтегруватися з популярними засобами тестування на проникнення та працювати з реальними загрозами, зокрема у сценаріях з активними атаками на мережі та веб-додатки. Автоматизація рутинних завдань (перевірка конфігурацій, аналіз вихідних даних інструментів, формування рекомендацій) дала змогу суттєво знизити навантаження на фахівців. У середньому інструмент скоротив час виконання тестування на 54.4 % порівняно з ручним підходом. Показники повноти сягали 94.7 % у сценаріях мережевого аналізу й знижувалися до 66.7 % під час тестування веб-додатків, а точність автоматизованого підходу коливалася в межах 80–90 %. Результати підтвердили, що застосування великих мовних моделей значно скорочує час на виконання завдань та покращує точність виявлення вразливостей. Інструмент може використовуватися як самостійно, так і у поєднанні з іншими засобами автоматизації, що робить його універсальним рішенням для організацій різного масштабу. Таким чином, запропоноване рішення є вагомим внеском у розвиток сучасних технологій кібербезпеки та демонструє перспективність інтеграції штучного інтелекту у процеси автоматизаці
Розробка семантичного метода поділу тексту для RAG систем, з керованим порогом та розміром ковзного вікна
No full textThe object of this study is Retrieval-Augmented Generation (RAG) systems used to improve the quality of responses by large language models (LLMs). The task addressed is to improve the efficiency of the semantic text segmentation stage in such systems, which directly affects the accuracy of extracting relevant fragments.
The work reports a method of semantic text segmentation for RAG systems, based on the sliding window technique with a dynamically changing size. The method devised uses embedding models and makes it possible to take into account the semantic context of the text. The adjustable value of the cosine similarity threshold used in semantic splitting makes it possible to additionally increase the relevance of query formation to LLM. The developed algorithm for setting this threshold value makes it possible to more fully take into account the specificity of the query subject. Compared to advanced methods of semantic text segmentation, the method devised provides the following gains depending on the maximum document size parameter: IoU from 0.2 % to 2.8 %, precision from 0.4 % to 3.1 %, omega precision from 1.4 % to 14.8 %. The gains are primarily associated with text processing at the level of semantically complete units in the form of sentences, rather than tokens. In addition, the dynamic sliding window technique allowed for better adaptation to the text structure. The results are valid within the framework of the used evaluation, which covers heterogeneous text datasets, and could be applied in practice when building RAG systems in industries with high requirements for preserving the semantic integrity of the text, for example, in law, science, or technology. The algorithms that implement the proposed method are posted on GitHub as Python librariesОб’єктом дослідження є системи Retrieval-Augmented Generation (RAG), що використовуються для покращення якості відповідей великих мовних моделей (LLM). Проблема, що вирішується в роботі, полягає у підвищенні ефективності етапу семантичного поділу тексту в таких системах, що безпосередньо впливає на точність витягування релевантних фрагментів.
У роботі представлений метод семантичного поділу тексту для RAG-систем, заснований на техніці ковзного вікна з розміром, що динамічно змінюється. Розроблений метод використовує embedding-моделі та дозволяє враховувати семантичний контекст тексту. Додатково збільшити релевантність формування запитів до LLM дозволяє настроюване значення порога косинусної подібності, що використовується при семантичному розподілі. Розроблений алгоритм налаштування цього порогового значення дозволяє більш повно врахувати специфіку тематики запиту. У порівнянні з передовими методами семантичного поділу тексту розроблений метод дає наступний приріст залежно від параметра максимального розміру документа: IoU від 0.2 % до 2.8 %, точність від 0.4 % до 3.1 %, точність омега від 1.4 % до 14.8 %. Приріст передусім пов’зано з обробкою тексту на рівні семантично повних одиниць у вигляді речень, а не токенів. Крім того, техніка динамічного ковзного вікна дозволила ліпше адаптуватися до структури тексту. Отримані результати є валідними в межах використаного фреймворку оцінки, що охоплює різнорідні текстові датасети, і можуть бути застосовані на практиці при побудові RAG-систем у галузях з високими вимогами до збереження семантичної цілісності тексту, наприклад, у праві, науці чи техніці. Алгоритми, що реализуют запропонований метод, розміщені у GitHub як бібліотеки на Pytho
Вдосконалення аналітичної моделі ближнього магнітного поля електромагнітів системи керування орієнтацією космічного апарату
No full textThe specificity of applying the technology for ensuring magnetic purity of small spacecraft, which have cylindrical electromagnets with a magnetic moment of 10–50 A m2 in the orbit orientation control system, has been considered. It is shown that the electromagnets of the orientation control system are the most powerful source of magnetic hindrance with a magnetic flux density of up to 1 T for the magnetically sensitive equipment of the spacecraft. The need for modeling the magnetic field of the electromagnet at the preliminary stage of spacecraft development for the rational choice of its layout has been substantiated. In order to improve the technology for ensuring magnetic purity, which is aimed at increasing the reliability of spacecraft operation, a search for the best model of the magnetic field of such electromagnets was carried out.
A comparative analysis of approximate analytical models of the near magnetic field of a cylindrical electromagnet, which are based on its magnetic moment and overall dimensions, was carried out. It is established that the model based on two shifted dipole moments and the multipole model have unacceptably large deviations in the results of calculating the near magnetic field near the body of a cylindrical electromagnet. The advantages in the form of an expanded application area and a reduced deviation of the near magnetic field representation to 5 % when using the model based on cylindrical harmonics of the electromagnet have been theoretically substantiated. Formulas for engineering calculation of the magnetic field induced by a cylindrical electromagnet inside the spacecraft using its improved analytical model have been derived. It is proposed to use the model based on cylindrical harmonics for preliminary calculation of the magnetic hindrance generated by the electromagnets of the orientation control system to the magnetically sensitive equipment of the spacecraftРозглянуто особливість застосування технології забезпечення магнітної чистоти малих космічних апаратів, які мають у системі керування орієнтацією на орбіті циліндричні електромагніти з магнітним моментом 10–50 A·m2. Показано, що електромагніти системи керування орієнтацією являються найпотужнішим джерелом магнітної завади з індукцією до 1 Тл для магніточутливого обладнання космічного апарату. Обґрунтована необхідність моделювання магнітного поля електромагніту на попередньому етапі розробки космічного апарату для раціонального вибору його компоновки. З метою вдосконалення технології забезпечення магнітної чистоти, яка спрямована на підвищення надійності експлуатації космічних апаратів, проведено пошук кращої моделі магнітного поля таких електромагнітів.
Проведено порівняльний аналіз наближених аналітичних моделей ближнього магнітного поля циліндричного електромагніту, які базуються на його магнітному моменті та габаритних розмірах. Встановлено, що модель на основі двох зсунутих дипольних моментів та мультипольна модель мають недопустимо великі відхилення результатів розрахунку ближнього магнітного поля поблизу корпусу циліндричного електромагніта. Теоретично обґрунтовані переваги у вигляді розширеної області застосування та зменшеного до 5% відхилення представлення ближнього магнітного поля при застосуванні моделі на основі циліндричних гармонік електромагніта. Отримані формули для інженерного розрахунку магнітного поля створюваного циліндричним електромагнітом в середині космічного апарату за допомогою його покращеної аналітичної моделі. Запропоновано використовувати модель на основі циліндричних гармонік для попереднього розрахунку магнітної завади, створюваної електромагнітами системи керування орієнтацією магніточутливому обладнанню космічного апарат
Оптимізація процесу флотоекстракції барвників
No full textThe object of this study is the process of treatment of wastewater contaminated with dyes by solvent sublation. Synthetic dyes are toxic, carcinogenic, and mutagenic, they cause serious problems with human health and are not subject to biological decomposition.
Thus, there is an urgent need to devise cost-effective and environmentally safe approaches to the treatment of wastewater containing dyes before their discharge into the environment.
A solvent sublation technology is proposed, which combines the advantages of ionic flotation and liquid extraction.
The influence of process parameters on the efficiency of solvent sublation treatment of wastewater containing synthetic dyes has been investigated to ensure maximum efficiency (minimum values of residual pollutant concentrations).
The dependences of purification efficiency for four dyes on the selected parameters such as pH, initial pollutant concentration, gas consumption and surfactant:dye ratio have been experimentally obtained.
Based on the research, a mathematical apparatus of the STAR system was used to construct a 2nd-order mathematical regression model. The approximation error is 0.834; therefore, the proposed model describes the experimental data with a reasonable degree of accuracy.
The stated optimization problem was solved by using the "OPTIMIZ-M" program; the optimal process conditions were determined, under which the maximum removal of dyes (97.20 %) is achieved:
– pH: 6;
– initial pollutant concentration: 20 mg/dm3;
– surfactant:dye ratio: 1.5:1;
– gas flow rate: 140 cm3/min.
Optimizing solvent sublation treatment provides high quality wastewater treatment at minimal costs, reducing dye emissions into the environment, which could potentially increase the competitiveness of enterprises in the marketОб’єктом дослідження виступає процес флотоекстракційного очищення стічних вод, забруднених барвниками. Синтетичні барвники є токсичними, канцерогенними та мутагенними, викликають серйозні проблеми зі здоров'ям людей, не піддаються біологічному розкладу.
Таким чином, існує гостра необхідність у розробці економічно ефективних та екологічно безпечних підходів до очищення стічних вод, що містять барвники, перед їх скиданням у навколишнє середовище.
Запропонована технологія флотоекстракції, яка поєднує переваги іонної флотації та рідинної екстракції.
Було досліджено вплив параметрів процесу на ефективність флотоекстракційного очищення стічних вод від синтетичних барвників для забезпечення максимальної ефективності (мінімальних значень залишкових концентрацій полютантів).
Експериментально отримано залежності ефективності очищення для чотирьох барвників від обраних параметрів: рН, вихідна концентрація полютанту, витрата газу та співвідношення ПАР: полютант.
На основі виконаних досліджень, використовуючи математичний апарат системи STАR, побудовано математичну регресійну модель 2-го порядку. Похибка апроксимації становить 0,834; отже, запропонована модель з достатнім ступенем точності описує експериментальні дані.
Розв’язок сформульованої задачі оптимізації виконано за допомогою програми «ОPTІMІZ-M» і визначено оптимальні умови проведення процесу, за яких досягається максимальне видалення барвників (97,20 %):
– рН: 6.
– вихідна концентрація полютанту: 20 мг/ дм3.
– співвідношення ПАР:полютант: 1,5:1.
– витрата газу: 140 см3/хв.
Оптимізація флотоекстракційного очищення забезпечує високу якість очищення стічних вод за мінімальних витрат, зменшення викидів барвників у навколишнє середовище, що потенційно підвищить конкурентоспроможність підприємств на ринк
Встановлення впливу низьковідсоткових доз піноутворювачів на збільшення витрати рідини при її транспортуванні пожежними рукавами
No full textIn the cases where there is a need to quickly move large volumes of water over a distance of hundreds of meters, firefighting equipment is used. In such cases, hose lines formed from fire hoses are usually used. An attempt was made to determine the effect of microdoses of foaming agents on the level of fluid consumption transported by fire hoses. It has been experimentally established that the fluid consumption during its transportation by fire hoses increased when foaming agents were added to it. The foaming agents Pirena-1, Sofir, Alpen, and Bars, which are used in firefighting in Ukraine, were selected for the experiments. Each of the foaming agents was used in two versions – one that meets and one that does not meet the guaranteed shelf life. The maximum increase in flow rate (11.5 %) was recorded when adding 0.021 % of the Bars foaming agent to water. The results of the experiments depended on the brand of foaming agents used and were almost independent of the “age” of the foaming agents. It is important that the results of the study showed that “overdue” foaming agents can be used to increase the efficiency of fire-fighting equipment. Latex-coated pressure fire hoses with a diameter of 51 mm were randomly selected (from those available in the fire department). The length of the hose line was 200 m (500 m for hoses with a diameter of 77 mm), the ambient temperature was about 20 °C, the pressure at the pump was 4…6 bar. The facts of the increase in liquid flow rate established in the study could be used in practice to increase the amount of liquid transportation (pumping) without changing other parameters of the fire-fighting equipment, for example, when eliminating the consequences of floods or landslidesУ випадках, коли є потреба швидко перемістити великі об’єми води на відстані у сотні метрів, застосовується протипожежна техніка. У таких випадках зазвичай використовуються рукавні лінії, що формуються із пожежних рукавів. Зроблена спроба визначення впливу мікродоз піноутворювачів на рівень витрат рідини, що транспортується пожежними рукавами. Експериментально встановлено, що витрата рідини при її транспортуванні пожежним рукавами зростала, коли до неї додавалися піноутворювачі. Для проведення експериментів було обрано піноутворювачі Пірена-1, Софір, Альпен та Барс, що застосовуються при пожежогасінні в Україні. Кожен із піноутворювачів використовувався у двох варіантах – той, що відповідає, і той, що не відповідає гарантованому терміну зберігання. Максимальне зростання витрат (11,5 %) було зафіксоване при додаванні 0,021 % піноутворювача Барс до води. Результати експериментів залежали від марки застосованих піноутворювачів й майже не залежали від «віку» піноутворювачів. Важливо, що результати дослідження показали, що для підвищення ефективності застосування протипожежної техніки можна використовувати «протерміновані» піноутворювачі. Для проведення експериментів були вибрані випадковим чином (із числа наявних у пожежній частині) напірні пожежні рукава латексовані діаметрами 51 мм. Довжина рукавної лінії складала 200 м (500 м для рукавів діаметром 77 мм), температура навколишнього середовища становила близько 20 °С, тиск на насосі складав 4…6 бар. Встановлені у дослідженні факти зростання витрат рідини на практиці можуть бути використані для збільшення кількості транспортування (перекачування) рідини без зміни інших параметрів роботи протипожежної техніки, наприклад при ліквідації наслідків повеней чи повідд
Оцінка можливостей використання волоконного армування КНТ та ВПП у нанокомпозитах з утрамбованої землі для підвищення структурної стійкості
No full textThe object of the study is the rammed earth nanocomposites. Rammed earth nanocomposites reinforced with carbon nanotubes (CNT) and oil palm empty bunch (EFB) fibers provide nanoscale cohesion, and EFB fibers offer macroscale crack bridging, this research aims to significantly improve the material’s mechanical performance. This study pioneers a nanocomposite approach by integrating 1-2 % CNT and EFB fibers into rammed earth, achieving a 539 % increase in compressive strength (from 1.43 MPa to 9.13 MPa) and 34.671 kN buckling resistance to improve structural performance especially for the stability for sustainable construction applications. Standard rammed earth had a compressive strength of 1.43 MPa and buckling resistance, limiting its use; however, when 1 % CNT was added, increased compressive strength to 6.43 MPa (cube) and 6.58 MPa (cylinder), while 2 % CNT further enhanced it to 8.56 MPa and 9.13 MPa, respectively. Flexural strength also improved from 0.98 MPa to 3.60 MPa (beam). Cylindrical specimens showed optimal performance due to uniform stress distribution (34.671 kN buckling resistance). Microstructural analysis reveals CNT enhance nano-scale cohesion while EFB fibers provide macro-scale crack bridging. Compared to conventional concrete, the composite reduces embodied carbon by 62 % (per ISO 14040 LCA standards) and material density by 26 % (1.48 vs 2.0 g/cm3). These findings establish a new paradigm for sustainable seismic-resistant construction in developing tropical regions where both laterite soil and palm oil waste are abundant. The synergy of CNT (nanoscale cohesion) and EFB (load distribution) addresses key limitations. This material is suitable for eco-friendly construction, seismic-resistant structures, and lightweight partitions, offering a sustainable alternative to concrete/steel. The project simultaneously advances sustainable construction materials and provides a blueprint for vocational education that bridges technical and soft skillsОб'єктом дослідження є нанокомпозити на основі утрамбованої землі. Нанокомпозити на основі утрамбованої землі, армовані вуглецевими нанотрубками (КНТ) та волокнами порожніх пучків олійної пальми (ВПП), забезпечують нанорозмірну когезію, а волокна ВПП пропонують макророзмірне перекриття тріщин. Це дослідження спрямоване на значне покращення механічних характеристик матеріалу. Це дослідження є піонером у нанокомпозитному підході шляхом інтеграції 1–2 % КНТ та волокон ВПП в утрамбовану землю, що дозволило збільшити міцність на стиск на 539 % (з 1,43 МПа до 9,13 МПа) та опір вигину на 34,671 кН для покращення структурних характеристик, особливо для стійкості в екологічно чистому будівництві. Стандартна утрамбована земля мала міцність на стиск 1,43 МПа та опір вигину, що обмежує її використання; Однак, коли додавали 1 % КНТ, міцність на стиск збільшилася до 6,43 МПа (куб) та 6,58 МПа (циліндр), тоді як 2 % КНТ ще більше підвищили її до 8,56 МПа та 9,13 МПа відповідно. Міцність на згин також покращилася з 0,98 МПа до 3,60 МПа (балка). Циліндричні зразки продемонстрували оптимальні характеристики завдяки рівномірному розподілу напружень (опір вигину 34,671 кН). Мікроструктурний аналіз показує, що КНТ покращують нанорозмірну когезію, тоді як волокна ВПП забезпечують перекриття тріщин макророзміру. Порівняно зі звичайним бетоном, композит зменшує вміст вуглецю на 62 % (згідно зі стандартами ISO 14040 LCA) та щільність матеріалу на 26 % (1,48 проти 2,0 г/см3). Ці результати встановлюють нову парадигму для сталого сейсмостійкого будівництва в тропічних регіонах, що розвиваються, де є рясні латеритні ґрунти та відходи пальмової олії. Синергія КНТ (нанорозмірна когезія) та ВПП (розподіл навантаження) усуває ключові обмеження. Цей матеріал підходить для екологічно чистого будівництва, сейсмостійких конструкцій та легких перегородок, пропонуючи стійку альтернативу бетону/сталі. Проєкт одночасно просуває екологічно чисті будівельні матеріали та надає основу для професійної освіти, яка поєднує технічні та м’які навичк