Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Інтегроване рішення: каскадна флюїдизаційна сушарка й сушіння для продуктів нового покоління
No full textThis study considers the process of drying raw materials (fruit, grain, mixed, dairy, and vegetable-fat) in an improved prototype of a cascade fluidization dryer, compared to the basic (control) model without Peltier elements and film-like electric heaters. The task addressed is to enable stable fluidization, resource saving, and preservation of the quality characteristics of raw materials during drying.
The proposed structure includes autonomous fan systems, warm air recirculation channels, air heating up to 75°C, and zoned temperature regime: sections A1 (68…75°C), A2 (58…65°C), and A3 (48…55°C) with temperature adjustment using Peltier elements. The raw material moves by gravity through inclined channels, enabling consistent drying with humidity and air velocity control (2.3…2.6 m/s), which supports effective fluidization.
Experimental studies on apples, oatmeal, muesli, and lactose mixture have shown that the technology provides a reduction in drying time (from 22 to 60 min) while preserving nutrients and moisture uniformity (standard deviation up to 0.9…1.6%). Air recirculation (35…42%) and autonomous control over process parameters improve resource efficiency without compromising quality.
The results confirm the versatility of the improved cascade fluidized bed dryer for resource-saving drying of various types of food raw materials under optimized temperature conditions and automated process control. The devised technology could be implemented in the food industry for making high-quality dried products while maintaining functional propertiesОб’єктом дослідження є процес сушіння сировини (фруктової, зернової, змішаної, молочної та рослинно-жирової) у вдосконаленій макетній конструкції каскадної флюїдизаційної сушарки, порівняно з базовою (контрольною) моделлю без елементів Пельтьє та плівкоподібних електронагрівачів. Основна проблема полягає у забезпеченні стабільної флюїдизації, ресурсоощадності та збереженні якісних характеристик сировини під час сушіння. Запропонована конструкція включає автономні вентиляторні системи, канали рециркуляції теплого повітря, підігрів повітря до 75°C і зонований температурний режим: секції А1 (68…75°C), А2 (58…65°C) та А3 (48…55°C) з терморегуляцією за допомогою Пельтьє-елементів. Сировина рухається гравітаційно через похилі канали, забезпечуючи послідовне сушіння з контролем вологості та швидкості повітря (2,3…2,6 м/с), що підтримує ефективну флюїдизацію.
Експериментальні дослідження для яблук, вівсяних пластівців, мюслів та лактозної суміші показали, що технологія забезпечує скорочення тривалості сушіння (від 22 до 60 хв) при збереженні поживних речовин і однорідності вологості (стандартне відхилення до 0,9…1,6%). Рециркуляція повітря (35…42%) і автономний контроль параметрів процесу підвищують ресурсоощадність без втрати якості.
Отримані результати підтверджують універсальність вдосконаленої каскадної флюїдизаційної сушарки для ресурсоощадного сушіння харчової сировини різного типу з оптимізованим температурним режимом і автоматизованим контролем процесу. Розроблена технологія може бути впроваджена у харчову промисловість для виробництва якісних сушених продуктів із збереженням функціональних властивосте
Удосконалення контролю експлуатаційних характеристик електрорухомого складу метрополітену шляхом застосування ретроспективного методу розрахунку пасажиропотоків
No full textThis study investigates the process that forms operational loads on the electric rolling stock within a city’s underground railroad system. The task addressed relates to the impossibility to directly measure passenger flows on separate sections of the network because most control systems only record passenger entry and exit events without tracking their full route. This creates analytical gaps and makes it impossible to accurately assess the actual load, which is critical for technical diagnostics as well as maintenance.
To solve this problem, a method for estimating passenger flows has been devised, based on stochastic modelling of passenger movement on an oriented graph of the transport network.
An approach to load estimation has been proposed, the distinctive feature of which is the rejection of determining a single most probable route for each passenger. Instead, the conditional "weight" of a passenger is probabilistically distributed among the set of all possible routes that could lead him/her from the potential entry station to the actual exit station within time constraints.
Method verification by simulation on a conditional network showed high accuracy of the results (the average relative error did not exceed 0.5%). The distribution of errors is symmetrical, close to normal, and concentrated around zero, which indicates the absence of systematic deviations. The accuracy is attributed to the fact that the probability distribution makes it possible to level out the uncertainty of the passenger’s choice of a specific route and obtain an objective integrated assessment of the load at the level of individual routes.
The scope of practical application of the results includes technical monitoring systems for rolling stock, adaptive repair planning, optimization of timetables, as well as improvement of transport safety in the context of using anonymous means of payment for travelОб’єктом дослідження є процес формування експлуатаційних навантажень на електрорухомий склад метрополітену. Вирішується проблема неможливості прямого вимірювання пасажиропотоків на окремих ділянках мережі через те, що більшість систем контролю фіксують лише події входу та виходу пасажирів, не відстежуючи повний маршрут. Це створює аналітичні прогалини та унеможливлює точну оцінку реального навантаження, що є критичним для технічної діагностики та планування обслуговування.
Для вирішення цієї проблеми розроблено метод оцінювання пасажиропотоків, що ґрунтується на стохастичному моделюванні переміщення пасажира на орієнтованому графі транспортної мережі.
Запропоновано метод оцінки навантаження, відмінною рисою якого є відмова від визначення єдиного найімовірнішого шляху для кожного пасажира Натомість, умовна «вага» пасажира ймовірнісно розподіляється між множиною всіх допустимих маршрутів, які могли привести його від потенційної станції входу до фактичної станції виходу в межах часових обмежень.
Апробація методу шляхом імітаційного моделювання на умовній мережі показала високу точність отриманих результатів (середня відносна похибка не перевищила 0.5%). Розподіл похибок є симетричним, близьким до нормального і зосередженим біля нуля, що свідчить про відсутність систематичних відхилень. Точність пояснюється тим, що ймовірнісний розподіл дозволяє нівелювати невизначеність вибору пасажиром конкретного шляху та отримати об'єктивну інтегровану оцінку навантаження на рівні окремих перегонів.
Сфера практичного використання результатів охоплює системи технічного моніторингу стану рухомого складу, адаптивне планування ремонтів, оптимізацію графіків руху та підвищення безпеки перевезень в умовах використання знеособлених засобів оплати проїзд
Розробка методичного підходу до пріоритизації ділянок автомобільних доріг для виконання робіт з експлуатаційного утримання
No full textThis study examines the process that prioritizes road sections for performing operational maintenance work to ensure compliance with the predefined level of requirements.
The task addressed is to prioritize road sections in order to enable long-term network maintenance. This issue is due to objective circumstances related to the existing lack of long-term financing, poor filling of databases on the condition of roads, the need to take into account various criteria depending on the purposes of budget allocations. Unlike similar studies, in which the basis is a simple arrangement of objects by their priority, a methodological approach has been devised that is long-term-focused and includes further optimization of the road maintenance program.
Importantly, an analytical hierarchical process (AHP) method was integrated into the mathematical model whose solution has been implemented in authentic RoadRange program. In practice, it allows road organizations to determine an effective, economically justified long-term program for operational maintenance of roads under an automated mode without additional costs for expensive software.
The devised methodological approach to prioritizing sections of highways was tested using data from the Kyiv oblast (Ukraine). Based on the calculation results, 14 sections had been identified that were included in the potential long-term program and met relevant conditions and criteria. The effectiveness of program formation was proven by calculating the ratio of the consistency index to the repair index that equaled 0.002, which does not exceed the limit value of 0.10.
The prospect of this study is to test the devised methodological approach at other critical infrastructure facilities and adapt it accordingly.Об’єкт дослідження – процес пріоритизації ділянок автомобільних доріг з метою виконання робіт з експлуатаційного утримання для забезпечення дотримання заданого рівня вимог.
Досліджено проблему пріоритизації ділянок автомобільних доріг для цілей формування довгострокового утримання мережі. Ця проблема виникла через об’єктивні обставини, які пов’язані з наявним недоліком довгострокового фінансування, слабким наповненням баз даних про стан доріг, потребою врахування різноманітних критеріїв залежно від цілей бюджетних асигнувань. На відміну від аналогічних досліджень, де основою є просте упорядкування об’єктів за їх пріоритетом, розроблений методичний підхід орієнтований на довгостроковість та містить подальшу оптимізацію програми утримання доріг. При цьому в математичну модель інтегровано метод аналітичного ієрархічного процесу (АНР), розв’язання якої реалізовано в авторській програмі RoadRange. На практиці це дозволяє дорожнім організаціям визначати ефективну економічнообґрунтовану довгострокову програму експлуатаційного утримання доріг в автоматизованому режимі без додаткових витрат на дороговартісне програмне забезпечення.
Виконано апробацію розробленого методичного підходу до пріоритизації ділянок автомобільних доріг за даними Київської області (Україна). За результатами розрахунків було визначено 14 ділянок, які увійшли в потенційну довгострокову програму та задовільняли умовам і критеріям. Ефективність формування програми доведена за розрахунком показника співвідношення індексу погодженості з індексом ремонтування, який склав 0,002, що не перевищує граничне значення в 0,10.
Перспективою даного дослідження є виконання апробації розробленого методичного підходу на інших об’єктах критичної інфраструктури та його адаптаці
Оцінка ефективності централізованого використання поїзних формувань у розгалуженій мережі постачання для металургійного виробництва
No full textThis study investigates a transportation-technological system that enables raw material supply by rail to meet the needs of a metallurgical enterprise. The task addressed is to assess the effectiveness of centralized use of train shipments in an extensive supply network for the needs of metallurgical production. The hypothesis of the study assumes that under conditions of centralized management of the rolling stock fleet of railroad transport within an extensive supply network, its number will be smaller than in the case of a non-centralized one. A mathematical and simulation model has been built in the AnyLogic University Researcher environment using agent and discrete-event approaches. The main criterion is the minimization of the average delivery time; additional criteria are the optimal use of the working fleet of railroad cars and train locomotives. Applying them in combination makes it possible to optimize the working fleet of railroad cars and locomotives, taking into account the extensiveness of the supply network and the conditions of centralized management.
It was experimentally established that with centralized fleet management, fluctuations and volumes of metallurgical raw material residues at the enterprise depend on the loading rate of railroad cars of the sending or group of railroad cars of the stepped routes. According to the calculated values of the determination coefficients, the approximation by the exponential function turned out to be denser. The variability of raw material residues decreases with a change in the technical loading rate of the train or railroad car batch. It was established that the difference between the standard deviation for the train loading rate of 4000 t (σ(х) = 4524.7 t) and the standard deviation of 2606.5 t (σ(х) = 4524.7 t) is 1918.2 t. This corresponds to 42% of the initial value of the indicator.
The proposed approach allows for a more accurate assessment of the need for a working fleet of railroad cars and locomotives, as well as improves the efficiency of transportation managementОб’єктом дослідження є транспортно-технологічна система постачання сировини залізничним транспортом для забезпечення потреб металургійного підприємства. Вирішувалась проблема оцінки ефективності централізованого використання поїзних відправлень у розгалуженій мережі постачання для потреб металургійного виробництва. Гіпотеза дослідження – за умов централізованого управління парком рухомого складу залізничного транспорту на розгалуженій мережі постачання, його кількість буде меншою, ніж при нецентралізованому. Розроблено математичну та імітаційну моделі в середовищі AnyLogic University Researcher із застосуванням агентного та дискретно-подієвого підходів. Головним критерієм є мінімізація середнього часу доставки, а додатковими критеріями – оптимальне використання робочого парку вагонів та поїзних локомотивів. Їх застосування у сукупності дозволяє оптимізувати робочий парк залізничних вагонів і локомотивів з урахуванням розгалуженості мережі постачання та умов централізованого управління.
Експериментально встановлено, що при централізованому управлінні парком, коливання і обсяги залишків металургійної сировини підприємства залежать від норми завантаження вагонів відправницького, чи групи вагонів ступінчастого маршрутів. Відповідно до розрахованих значень коефіцієнтів детермінації, щільнішою виявилася апроксимація експоненціальною функцією. Варіативність залишків сировини знижується зі зміною технічної норми завантаження складу поїзда або вагонної партії. Встановлено, що різниця між стандартним відхиленням для норми завантаження поїзда у 4000 т (σ(х) = 4524,7 т) і стандартним відхиленням у 2606,5 т (σ(х) = 4524,7 т) становить 1918,2 т. Це відповідає 42 % від початкового значення показника.
Запропонований підхід дозволяє більш точно оцінити потребу в робочому парку вагонів та локомотивів, а також підвищити ефективність управління перевезенням
Інтерпретований підхід на основі ЕКГ для виявлення гемодинамічно значущих аритмій з використанням легких моделей машинного навчання
No full textThe object of this study is the diagnostic process of patients with suspected hemodynamically significant arrhythmia in emergency and telemedicine settings, where rapid and interpretable decision support is required. The problem addressed is the limited access to echocardiographic assessment in emergency and resource-constrained environments, where interpretable and computationally efficient alternatives are urgently needed, particularly for mobile and field-deployed applications.
The main results show that machine learning models, such as XGBoost, achieved strong diagnostic performance (F1-score = 0.84, AUC = 0.91), while rule-based classifiers provided clinically interpretable accuracy. These results enabled partial compensation for the absence of echocardiography and contributed to reliable triage in acute and time-sensitive settings.
This effectiveness stems from key features of the method: reliance on interpretable ECG features (tQRS, tRR, HR, and EF derived from tQRS/tRR) and low computational complexity, setting it apart from more opaque deep learning methods. The results are explained by the strong correlation between these features and both electrical and mechanical heart function, enabling hemodynamic assessment without imaging. This supports clinical trust in the algorithm’s outputs.
The proposed approach is applicable in primary screening, emergency triage, telemedicine, and remote monitoring, combining accuracy with explainability and autonomy from imaging tools. Therefore, research on interpretable ECG-based detection of hemodynamically significant arrhythmias remains highly relevant, especially in settings lacking access to specialized diagnosticsОб'єктом цього дослідження є діагностичний процес пацієнтів з підозрою на гемодинамічно значущу аритмію в умовах невідкладної допомоги та телемедицини, де потрібна швидка та інтерпретована підтримка рішень. Проблема, що розглядається, полягає в обмеженому доступі до ехокардіографічної оцінки в умовах невідкладної допомоги та обмежених ресурсів, де терміново потрібні інтерпретовані та обчислювально ефективні альтернативи, особливо для мобільних та польових застосувань.ff
Основні результати показують, що моделі машинного навчання, такі як XGBoost, досягли високої діагностичної ефективності (F1-оцінка = 0,84, AUC = 0,91), тоді як класифікатори на основі правил забезпечили клінічно інтерпретовану точність. Ці результати дозволили частково компенсувати відсутність ехокардіографії та сприяли надійному сортуванню в гострих та чутливих до часу умовах.
Ця ефективність випливає з ключових особливостей методу: опори на інтерпретовані ознаки ЕКГ (tQRS, tRR, HR та EF, отримані з tQRS/tRR) та низької обчислювальної складності, що відрізняє його від більш непрозорих методів глибокого навчання. Результати пояснюються сильною кореляцією між цими характеристиками та як електричною, так і механічною функцією серця, що дозволяє проводити гемодинамічну оцінку без візуалізації. Це підтримує клінічну довіру до результатів алгоритму.
Запропонований підхід застосовується в первинному скринінгу, невідкладному сортуванні, телемедицині та дистанційному моніторингу, поєднуючи точність із поясненням та автономністю від інструментів візуалізації. Тому дослідження інтерпретованого виявлення гемодинамічно значущих аритмій на основі ЕКГ залишаються дуже актуальними, особливо в умовах відсутності доступу до спеціалізованої діагностик
Розробка моделі управління фінансовою безпекою бізнес-проєктів в умовах цифровізації
No full textThe object of research is the financial security of business projects in the context of the digital transformation of the economy. The issue tackled relates to the increasing frequency of internal and external financial threats that undermine business stability while conventional management methods do not take into account the new challenges of the digital economy.
Methods of financial security management have been proposed that integrate classical approaches (administrative, economic, organizational, mathematical, socio-psychological) with digital technologies – artificial intelligence, Big Data, blockchain, and cloud platforms. Such integration provides multi-level protection against risks, allows for timely identification of threats, increases the accuracy of financial forecasting, as well as contributes to the adaptability and efficiency of management decisions.
The results make it possible to solve the task of increasing the financial stability of business projects in a changing environment through the comprehensive approach and adaptability of the model, which is based on a combination of systemic and interdisciplinary approaches with the active use of digital tools. The proposed structural diagram of the financial security management model of business projects makes it possible to minimize losses, increase investment attractiveness, and devise effective anti-crisis strategies.
Comparative analysis based on empirical data and international experience has revealed a significant advantage of digital models: the efficiency of systems using intelligent technologies exceeds the results of conventional approaches by an average of 30%. In particular, it was established that the use of adaptive digital models ensures operational identification of risks, increases the accuracy of financial forecasting, and minimizes the likelihood of crisis scenarios.
Practical areas for improving management strategies for financial security of business projects have been outlined, in particular through the development of digital infrastructure, automation of control, introduction of a dynamic budgeting system, as well as predictive and analytical risk management modelsОб’єкт дослідження – фінансова безпека бізнес-проєктів у контексті цифрової трансформації економіки. Проблема полягає у зростанні частоти внутрішніх і зовнішніх фінансових загроз, які підривають стабільність бізнесу, а традиційні методи управління не враховують нові виклики цифрової економіки.
Запропоновано методи управління фінансовою безпекою, що інтегрують класичні підходи (адміністративні, економічні, організаційні, математичні, соціально-психологічні) з цифровими технологіями – штучним інтелектом, Big Data, блокчейном і хмарними платформами. Така інтеграція забезпечує багаторівневий захист від ризиків, дозволяє своєчасно ідентифікувати загрози, підвищує точність фінансового прогнозування, а також сприяє адаптивності та оперативності управлінських рішень.
Ці результати дають змогу розв’язати проблему підвищення фінансової стійкості бізнес-проєктів у мінливому середовищі завдяки комплексності та адаптивності моделі, що базується на поєднанні системного та міждисциплінарного підходів з активним використанням цифрових інструментів. Запропонована структурна схема моделі управління фінансовою безпекою бізнес-проєктів дозволяє мінімізувати втрати, підвищити інвестиційну привабливість і формувати ефективні антикризові стратегії.
Проведений порівняльний аналіз на основі емпіричних даних та міжнародного досвіду засвідчив істотну перевагу цифрових моделей: ефективність систем із застосуванням інтелектуальних технологій у середньому на 30% перевищує результати традиційних підходів. Зокрема, встановлено, що використання адаптивних цифрових моделей забезпечує оперативну ідентифікацію ризиків, підвищення точності фінансового прогнозування та мінімізацію ймовірності настання кризових сценаріїв. Окреслено практичні напрями удосконалення управлінських стратегій фінансової безпеки бізнес-проєктів, зокрема через розвиток цифрової інфраструктури, автоматизацію контролю, запровадження системи динамічного бюджетування та прогнозно-аналітичних моделей ризик-менеджмент
Визначення можливості використання біогазових технологій для впровадження енергозбережних систем мікроклімату
No full textThe object of this study is the greenhouse gas (GHG) emissions generated in livestock farming, primarily methane (CH4) from enteric fermentation and nitrous oxide (N2O) from manure management processes. The problem under study is the lack of instrumental methods and national programs for measuring and reducing emissions from confined animals, which results in excessive methane release and inefficient manure utilization.
Based on inventory data, the results show that annual agricultural emissions amount to 20,982.25 thousand tons of CO2-eq. methane (58% of agricultural GHGs) and 15,239.72 thousand tons of CO2-eq. nitrous oxide (42%), with a total of 319.547 million tons of CO2, 2.313 million tons of CH4, and 0.058 million tons of N2O released in 2018. Interpretation of these results confirms that improper manure storage, outdated technologies, and the absence of biogas recovery systems are the main contributors to elevated GHG emissions worldwide.
The distinctive feature of this research is the development of autonomous climate-friendly bioenergy systems equipped with solar collectors and bioreactors that convert animal waste into biogas and organic fertilizer. This innovative technological solution not only explains the mechanisms of emission reduction but also demonstrates how livestock enterprises can generate renewable thermal and electrical energy, covering up to 80–85% of their total energy demand. The practical significance of the study lies in demonstrating how the integration of such biogas technologies can improve environmental safety, reduce dependence on fossil fuels, enhance long-term energy resilience, and promote sustainable agricultural development on a global scaleОб'єктом цього дослідження є викиди парникових газів (ПГ), що утворюються у тваринництві, головним чином метану (CH4) внаслідок кишкової ферментації та закису азоту (N2O) внаслідок процесів управління гноєм. Проблема, що досліджується, полягає в відсутності інструментальних методів та національних програм для вимірювання та скорочення викидів від тварин, що утримуються в обмеженому просторі, що призводить до надмірного викиду метану та неефективного використання гною.
На основі даних інвентаризації результати показують, що щорічні викиди від сільського господарства становлять 20 982,25 тис. тон CO2-екв. метану (58% від сільськогосподарських ПГ) та 15 239,72 тис. тон CO2-екв. закису азоту (42%), із загальною кількістю викидів 319,547 млн тон CO2, 2,313 млн тон CH4 та 0,058 млн тон N2O у 2018 році. Інтерпретація цих результатів підтверджує, що неправильне зберігання гною, застарілі технології та відсутність систем рекуперації біогазу є основними факторами, що сприяють підвищенню викидів ПГ у всьому світі.
Відмінною особливістю цього дослідження є розробка автономних кліматично чистих біоенергетичних систем, оснащених сонячними колекторами та біореакторами, які перетворюють відходи тваринного походження на біогаз та органічні добрива. Це інноваційне технологічне рішення не лише пояснює механізми скорочення викидів, але й демонструє, як тваринницькі підприємства можуть генерувати відновлювану теплову та електричну енергію, покриваючи до 80–85% своїх загальних потреб в енергії.
Практичне значення дослідження полягає в демонстрації того, як інтеграція таких біогазових технологій може покращити екологічну безпеку, зменшити залежність від викопного палива, підвищити довгострокову енергетичну стійкість та сприяти сталому розвитку сільського господарства в глобальному масштаб
Визначення структурних особливостей матеріалу з’єднання хрому і міді, отриманого електронно променевим зварюванням
No full textThis study considers a welded joint between copper and chromium. The task addressed is to enable the formation of a copper and chromium joint based on the selection of the alloy material's optimal structure.
Based on scanning electron microscopy, micro-X-ray spectral analysis, and microhardness measurement, the properties of the welded joint material in a copper and chromium joint were investigated. The joint was obtained by electron beam welding by preheating one of the metals while removing additional heat supply from the other. It was established that a moving electron beam leads to the formation of different types of microstructure in the alloy material with significant concentration heterogeneity: quasi-dendritic; linearly elongated; scaly; cellular; quasi-spherical.
Welding with a stationary, linearly deployed along the joint, electron beam with preheating of one of the metals and providing additional heat removal from the other enables the formation of a concentrically uniform weld with a quasi-spherical microstructure of copper-chromium eutectic.
The directional nature of the copper-based grains, which are elongated in the direction across the welded joint, which corresponds to the direction of additional heat removal from one of the welded metals, was revealed. The material obtained by a stationary, linearly deployed along the joint, electron beam under the mode Uacc = 60 kV, Ieb = 40 mA, P = 5·10-3 Pa for a duration of 7 seconds with preheating of chromium to 900°C and providing additional heat removal from copper was determined as the alloy material of the welded joint between copper and chromium with an optimal structure.
The results could be used while making copper-chromium joints by fusion welding in a vacuum with regulation of the speed of movement and focusing of the source of thermal energy supplyОб’єкт дослідження – зварне з’єднання міді і хрому. Вирішувалася проблема забезпечення формування з’єднання міді і хрому на основі вибору оптимальної структури матеріалу зварного шва. На основі використання растрової електронної мікроскопії, мікрорентгеноспектрального аналізу та вимірювання мікротвердості виконано дослідження властивостей матеріалу зварного шва з’єднання міді і хрому. З’єднання отримувалось електронно-променевим зварюванням і застосуванням попереднього підігріву одного з металів і забезпеченням додаткового тепловідводу від іншого. Встановлено, що рухомий пучок електронів обумовлює формування різних типів мікроструктури в матеріалі зварного шва зі значною концентраційною неоднорідністю: квазідендритна; лінійно витягнута; луската; коміркова; квазісферична. Зварювання нерухомим, лінійно розгорнутим вздовж стика, електронним пучком з попереднім підігрівом одного з металів і забезпеченням додаткового тепловідводу від іншого забезпечує формування концентраційно однорідного зварного шва з квазісферичною мікроструктурою мідно-хромової евтектики. Виявлено спрямований характер зерен на основі міді, які витягнуті у напрямку впоперек зварного стику, що відповідає спрямуванню додаткового тепловідводу від одного зі зварюваних металів. Матеріалом шва зварного з’єднання міді і хрому з оптимальною структурою визначено матеріал, що отриманий нерухомим, лінійно розгорнутим вздовж стика, електронним пучком за режимом Uacc = 60 kV, Ieb = 40 mA, P = 5·10-3 Pa тривалістю 7 секунд з попереднім підігрівом хрому до 900ºС і забезпеченням додаткового тепловідводу від міді. Результати можуть бути використані за умов виготовлення мідно-хромових з’єднань зварюванням плавленням у вакуумі з регулюванням швидкості руху та фокусування джерела підведення теплової енергі
Визначення впливу конструктивних і електромагнітних параметрів на активні втрати електродвигуна з постійними магнітами для безпілотних літальних апаратів
No full textThis study investigates a small-sized high-speed permanent magnet motor used in the drive of unmanned aerial vehicles.
As part of this study, a numerical simulation field mathematical model of a high-speed permanent magnet motor has been built, implemented by the finite element method. That made it possible to obtain the distribution of the electromagnetic field and forces, to estimate the total losses in all conductive and magnetically conductive media in individual structural elements of the permanent magnet motor under study. Unlike existing ones, the model built enables deriving the total losses in the calculation area; in permanent magnets, structural conductive elements, the armature winding, and in the magnetic core with hysteresis losses, eddy currents and additional losses caused by higher harmonics.
The task addressed is predetermined by the pressing scientific-practical issue related to increasing the energy efficiency of a high-speed permanent magnet motor used for electric transport systems and unmanned aerial vehicles. The use of a simplified, more technological rectangular shape of permanent magnets has been proposed. Applying permanent magnets of this configuration makes it possible to reduce the total losses in the motor by 23…41% depending on the type of power supply – sinusoidal or when powered by an inverter with PWM.
The use of a more technological form of permanent magnets leads to a decrease in the electromagnetic torque of the motor by approximately 18…30%, which is attributed to a decrease in the volume of active materials and an increase in the value of the equivalent air gap. At the same time, applying a modified form of permanent magnets makes it possible to reduce pulsations of the electromagnetic torque by 12%Об’єктом дослідження є малогабаритний високошвидкісний двигун із постійними магнітами, що використовується у приводі безпілотних літальних апаратів.
В рамках даного дослідження розроблено чисельну імітаційну польову математичну модель високошвидкісного двигуна із постійним магнітами, реалізовану методом скінченних елементів. Це дозволило отримати розподіл електромагнітного поля та зусиль, провести оцінку сумарних втрат у всіх електропровідних та магнітопровідних середовищах в окремих конструктивних елементах досліджуваного двигуна із постійними магнітами. На відміну від існуючих, розроблена модель дозволяє отримати повні втрати в розрахунковій області. В постійних магнітах, конструктивних електропровідних елементах, обмотці якоря та в магнітному осерді з втратами на гістерезис, вихрові струми та додатковими втратами, спричиненими вищими гармоніками.
В дослідженні вирішується актуальне науково-практичне завдання пов’язане із підвищенням енергоефективності високошвидкісного двигуна із постійними магнітами, що використовуються для електротранспортних систем та безпілотних літальних апаратів. Запропоновано використання спрощеної, більш технологічної прямокутної форми постійних магнітів. Використання постійних магнітів такої конфігурації дозволяє зменшити сумарні втрати в двигуні на 23…41% в залежності від типу живлення – синусоїдального чи при живленні від інвертора з ШІМ.
Використання більш технологічної форми постійних магнітів призводить до зменшення електромагнітного моменту двигуна орієнтовно на 18…30%, що пояснюється зменшенням об’єму активних матеріалів та збільшенням величини еквівалентного повітряного проміжку. Одночасно, використання модифікованої форми постійних магнітів дозволяє зменшити пульсації електромагнітного моменту на 12
Огляд існуючих методів і програмних інструментів керування та планування енергоспоживання
No full textIn the current conditions of global transformation of the energy sector and growing market instability, the issue of optimizing energy consumption planning is becoming critical, especially for the category of significant consumers. This study is devoted to a comprehensive review and systematization of existing methods and software tools aimed at effective management and strategic planning of energy resources of industrial and commercial enterprises.
The review analyzes in detail modern approaches to Demand Side Management. In particular, it considers targeted demand management and the influence of price signals on the formation of load schedules, which allows minimizing costs during peak hours. Special attention is paid to intelligent response systems that provide automated adaptation of consumption to changes in the network. The concept of «energy as a service» (EaaS) is studied, which offers a transition from simple supply to comprehensive energy efficiency management.
A significant part of the research focuses on innovative technologies, such as Digital Twins, which allow modeling energy consumption scenarios without risks for real equipment, as well as the role of demand aggregators and energy cooperatives in integrating consumers into wholesale electricity markets.
In addition to methodological aspects, the research reviews specialized software tools that provide technical implementation of the above methods. There has been formed a summary characteristic, which includes a comparative analysis of the advantages and disadvantages of each tool according to the criteria of functionality, implementation cost and complexity of integration into the existing infrastructure of the enterprise.
The conclusion of the study is the formation of a clear list of requirements and current tasks based on the identified limitations of existing solutions. Solving the outlined tasks will create the prerequisites for the development of new control algorithms, which will provide significant consumers with the opportunity not only to reduce economic losses from unbalanced consumption, but also to increase the overall energy sustainability of the business. Tabl.: 3. Fig.: 3. Refs: 27 titles.Наведено огляд існуючих методів і програмних інструментів керування та планування енергоспоживання, зокрема для суттєвих споживачів. Розглянуто такі методи керування попитом як цільове керування попитом, цінові сигнали, інтелектуальні системи реагування, енергія як послуга, цифрові двійники, агрегатори попиту та енергокоперативи, а також програмні інструменти для реалізації цих методів. Сформовано збірну характеристику з описом переваг і недоліків кожного методу та інструменту. Висновком статті є формування вимог і задач за результатами аналізу наявних методів і програмних інструментів, вирішення яких дасть можливість зменшити економічні збитки суттєвих споживачів енергоринку