Dissertations / Theses on the topic 'Моделювання фізичне'

У роботі наведені результати досліджень напружень в точці рухомої рідини. Напруження розподілені на гідростатичну і гідродинамічну складові. Гідростатична складова напружень підпорядковується певній закономірності. На основі цього записано закон розподілу гідростатичної складової напружень в точці рухомої рідини. Згідно отриманого закону подана геометрична інтерпретація залежності розподілу гідростатичної складової напружень. Дослідження показали, що результат отриманий в класичному підході по розрахунку гідродинамічного тиску в точці рухомої рідини для коротких каналів, дроселів, щилин відрізняється від результату який показує практика. Тому запропоновано уточнення в розрахунку, завдяки якому досягається більш точний результат. Запропонований підхід можна використовувати при розрахунку гідродинамічного тиску в точці рухомої рідини для коротких каналів, дроселів, щілин для отримання результатів, що є більш близькими до значень, які показують експериментальні результати

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.13.03 «Системи та процеси керування» (151 – Автоматизація та комп’ютерно інтегровані технології) – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено аналізу систем керування розподіленими тепловими об’єктами, визначенню їх недоліків для розробки нових енергоефективних методів керування теплопостачанням адміністративних та офісних будівель з використанням систем з прогнозуванням. Розглянуто проблеми розробки енергозберігаючого керування тепловими об’єктами. Проаналізовано розподілені теплові об’єкти. Проведено класифікацію теплових об’єктів керування залежно від кількості використовуваних видів енергоносіїв, структури, режиму роботи опалювального обладнання. Досліджено існуючі методи синтезу систем керування розподіленими тепловими об’єктами та систем керування тепловою енергією. Розглянуто основні чинники, які впливають на температуру в приміщенні. Проаналізовано регулятори з прогнозуванням. Досліджено існуючі тенденції розвитку методів енергозберігаючого керування, які застосовуються у системах теплопостачання. Встановлено, що існуючі регулятори температури з прогнозуванням підтримують температуру в приміщенні в діапазоні від +19 °C до +22 °C з точністю ± 1 °C. Також встановлено, що регулятори, основані на погодозалежному, ПІД- та двопозиційному законах керування, скорочують витрати на енергоспоживання на 15%, а використання регуляторів з прогнозуванням зменшує енергоспоживання на 25–35%. Обґрунтовано перспективність розробки енергозберігаючих методів керування розподіленими тепловими об’єктами з прогнозуванням. Проведено аналіз поведінки розподілених теплових об’єктів керування, їх властивостей. Сформульовано вимоги до синтезу енергозберігаючих законів керування тепловими об’єктами. Визначено область досяжності, початкові і граничні умови при початковій стадії дослідження і моделювання об’єкта для знаходження ефективного рішення. Теоретично обґрунтовані передумови і обмеження для розробки методів енергозберігаючого керування. Проведено класифікацію регуляторів для керування розподіленими тепловими об’єктами в залежності від величини відношення часу транспортного запізнення до часу перехідних процесів. Розроблено алгоритм розв’язання задачі розрахунку розподілення тепла всередині офісного приміщення за допомогою моделі в середовищі ANSYS. Розроблено методику поділу структури приміщення на n об’єктів з зосередженими параметрами з однаковими властивостями простору. Розглянуті основні проблеми керування розподіленими тепловими об’єктами. Набув подальшого розвитку метод керування тепловим об’єктом з розподіленими параметрами за допомогою ступінчастої функції. Розроблено формули, які дозволяють перейти від керування об’єктом з зосередженими параметрами до керування об’єктом з розподіленими параметрами. Розроблено спосіб програмного керування тепловим об’єктом з розподіленими параметрами за допомогою широтно-імпульсної модуляції та прогнозуючого фільтра, де вектор цільової функції формується з помилки керування в поточний момент часу і прогнозованої помилки неузгодженості, що визначається як різниця між заданою температурою і температурою моделі регулятора. Розроблено мікроконтролерну систему керування теплопостачанням, яка складається з підсистеми збору інформації, підсистеми видачі керуючого впливу, центрального обчислювача та пульту керування. Встановлено, що для діагностування несправностей підсистеми збору інформації та видачі керуючого впливу повинні бути замкнуті в кільце. Розроблено алгоритми діагностики справності ліній даних, керування температурою об’єкта та реєстрації перехідних характеристик об'єкта керування. Встановлено, що реалізацію керуючого впливу у вигляді ступінчастої функції можна здійснювати за допомогою паралельного з’єднання нагрівачів різних потужностей. Запропоновано перейти до керування тепловим об’єктом за допомогою широтно-імпульсної модуляції, при якому регулюючий елемент працює в ключовому режимі через наявність недоліків у реалізації керуючого впливу у вигляді ступінчастої функції. На основі вимірів на реальному об’єкті побудована повна тривимірна модель приміщення з урахуванням зовнішніх обводів і точної внутрішньої геометрії. Побудована об’ємна розрахункова сітка з гексаедрів. Задані граничні умови з урахуванням системи опалення, системи вентиляції повітря, теплопровідності стін, температури зовнішнього повітря. Отримано перехідні криві впливу зовнішньої температури, вентиляції з температурою повітря, що дорівнює 20 °C, нагрівача потужністю 1.75 кВт на температуру в приміщенні. Створено програму-макрос (udf файл) на мові С у середовищі ANSYS для проведення експерименту. Задані умови для проведення моделювання: зовнішня температура змінюється від мінус 7 °С до + 5 °С, залежно від часу доби, початкова температура повітря в приміщенні + 18 °С, швидкість приточної та витяжної вентиляції 0.018 кг / с, температура приточної вентиляції + 20 °С. Проведено експеримент з підтримання заданого добового температурного режиму в приміщенні: з 00:00 до 08:00 + 10 °С, з 09:00 до 17:00 + 18 °С, з 18:00 до 00:00 + 15 °С. Порівняно розроблений метод ШІМ-регулювання з прогнозуванням з найбільш поширеними: двопозиційним регулюванням з гістерезисом ± 2 ° C, двопозиційним регулюванням без гістерезису і ПІД-регулюванням. За результатами моделювання встановлено, що найвищу точність показав метод ШІМ-регулювання з прогнозуванням. Найменш ефективним виявився метод двопозиційного регулювання з гістерезисом, рівним ± 2 ° C, який завдяки наявності інерції теплового об’єкта перевищив задану температуру в приміщенні. Отримано сумарний час роботи нагрівача протягом доби. Методи регулювання температурою за допомогою ПІД регулятора і регулятора з прогнозуванням показали приблизно однаковий час роботи нагрівача (39.89% проти 39.24%). Відповідно до місячної вартості за 1 кВт електроенергії, загального часу роботи нагрівача, потужності обчислено витрати на опалення для приміщень з однозмінним режимом роботи без вихідних для добового та місячного режимів. Встановлено, що відмова від безперервної роботи нагрівача і застосування регулятора з прогнозуванням дозволить зменшити час роботи опалювального обладнання на 56%: з 24-х до 10.5 год. За результатами моделювання побудовано температурні зони приміщення, які дають вихідну інформацію, в яких точках приміщення необхідно розташовувати датчики температури. Для експериментальних досліджень об’єктами керування обрано порожнистий сталевий стержень з розмірами: довжина 35.5 см, зовнішній діаметр 3.2 см, внутрішній діаметр 2.8 см, з намотаним на одному кінці нагрівачем довжиною 8.2 см від початку труби опором 19 Ом, і стерилізатор ГП-80. Для здійснення натурного експерименту зібрано експериментальну установку на базі мікроконтролера ATMega16, використано датчики DS18B20, мікросхему пам’яті AT24C256B-PU. Написано програму керування температурою об’єкта для мікроконтролера ATMega16. Для кожного з обраних об’єктів керування отримані перехідні криві та проведено експерименти з підтримання заданих температурних умов. Результати досліджень підтвердили правильність теоретичних передумов, покладених в основу розробки апаратно-програмного комплексу, і перспективність цього напрямку. Вирішено задачу пошуку оптимального співвідношення параметрів потужності нагрівача й інтервалу прогнозування за допомогою методу найменших квадратів. Встановлено, що для зменшення помилки регулювання імпульс керуючого впливу слід виробляти на початку інтервалу програмного регулювання з урахуванням величини перерегулювання. Результати наукових досліджень впроваджені в практику проектування систем автоматичного керування тепловими об’єктами, технологічними процесами підприємства ТОВ «ВО ОВЕН» (м. Харків). Матеріали дисертації використовуються в лекційних курсах «Теорія автоматичного керування» і «Програмні засоби систем керування» на кафедрі «АіУТС» НТУ «ХПІ».
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences (PhD degree) in specialty 05.13.03 «Management systems and processes» (151 – Automation and computer-integrated technologies) National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute» of Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The thesis is devoted to the analysis of distributed thermal objects control using prediction systems to determine their disadvantages and development of new energy-efficient heat control methods for administrative and office buildings. The problems of thermal objects energy-saving control development are considered. Distributed thermal objects are analyzed. The author suggests a classification of thermal objects according to the number of used energy sources, structure, working mode of the heating equipment. Existing synthesis methods of control systems for distributed thermal objects and thermal energy control systems are investigated. The main factors affecting temperature in premises are considered. The regulators with prediction are analyzed. The existing tendencies in the development of energy saving control methods applied in heat supply systems are explored. It has been found that existing temperature controllers with prediction maintain temperature in the premises in the range from +19 °C to +22 °C with accuracy ± 1 °C. It has also been demonstrated that regulators based on weather-dependent, PID-, on–off control laws reduce energy consumption by 15%, using regulators with prediction reduces power consumption by 25-35%. Perspective of energy-saving methods control of distributed thermal objects with prediction is substantiated. The author has carried out an analysis of the behavior and properties of distributed thermal control objects. The requirements for the synthesis of energy-saving thermal objects control laws are formulated. Feasible region, initial and boundary conditions at the initial stage of research, modeling of the object for finding an effective solution have been determined. Prerequisites and constraints for the development of methods of energy saving management are theoretically justified. A classification of distributed thermal objects regulators, depending on the ratio of the transport delay time to the time of transient processes, has been carried out. The author developed an algorithm for solving the problem of calculation the heat distribution inside an office premises. A model of the room in the ANSYS environment is created. The method of dividing the structure of the premises into n objects with lumped parameters with the same properties of space is developed. The basic problems of distributed thermal objects control are considered. The control method of thermal object with distributed parameters using a step function have been further developed. Formulas that allow to refuse from an object with lumped parameters control to an object with distributed parameters control has been developed. The author developed a method of thermal object with distributed parameters control using pulse-width modulation with prediction filter, where the target function vector is formed from the control error at the current time and the predicted mismatch error, that is defined as the difference between the given temperature and the temperature of the regulator model. A microcontroller system of heat supply control, that consists of a subsystem of getting information, a subsystem of issuing control influence, central controller and control panel have been developed. It has been established that in order to identify the refusal of the subsystem of information gathering and the issuance of controlling influence, they must be closed in the circle. The algorithms of diagnosing the data linesї efficiency, controlling the temperature of the object and recording the transient characteristics of the control object are developed. It is established that the implementation of control influence in the form of a stepped function can be carried out with the help of a parallel connection of heaters of various power. It is suggested to control the temperature of a thermal object with pulse-width modulation, in which the control element operates in key mode due to the disadvantages of implementing a control effect in the form of a stepped function. On the basis of measurements on a real object, a complete three-dimensional model of the room taking into account external contours and exact internal geometry was constructed. Volumetric netting of hexahedrons was built. Boundary conditions taking into account the heating system, ventilation system, heat conductivity of walls, the temperature of the outside air were specified. Transient curves of influence on the room of external temperature, ventilation with air temperature equal to 20 °C, a 1.75 kW power heater temperature were obtained. A program macro (udf file) on C language in the ANSYS environment for the experiment was created. The conditions for the simulation: the external temperature varies from minus 7 °C to plus 5 °C, depending on the time of day, the initial air temperature in the room +18 °C, the speed of intake and exhaust ventilation 0.018 kg/s, the temperature of the intake ventilation + 20 °C were specified. An experiment to maintain a setting daily temperature mode in the room: from 00:00 to 08:00 + 10 °С, from 9:00 to 17:00 + 18 °С, from 18:00 to 00:00 + 15 ° С was conducted. Method of PWM regulation with prediction to the most common: twoposition regulation with hysteresis ± 2 ° C, two-position regulation without hysteresis and PID-regulation were compared. According to the simulation results, the PWM control with prediction the highest accuracy was exhibited. The least effective method was two-position regulation with hysteresis equal to ± 2 °C, which due to the inertia of the thermal object exceeded the given temperature in the room. The total time of the heater operation during the day is obtained. The methods of temperature control with the PID regulation and PWM with prediction control roughly the same time of operation of the heater (39.89% vs. 39.24%) were showed. According to the monthly cost of 1 kW of electricity, the total operating time of t he heater, heater power for the heating costs for rooms with one-shift operating mode without a weekend for day and month modes were calculated. It has been established that the refusal of continuous operation of the heater and using regulator with prediction will reduce the operating time of the heating equipment by 56%: from 24 to 10.5 h. According to the simulation results, the temperature modes of the premises that give the source information in which points of the room it is necessary to place the temperature sensors are obtained. For experimental studies, a hollow steel rod with dimensions: length 35.5 cm, outer diameter 3.2 cm, internal diameter 2.8 cm, wound on one end with a heater length of 8.2 cm from the beginning of the tube with a resistance of 19 Ohms, and sterilizer GP-80 were selected. For a real experiment, an experimental installation based on the ATMega16 microcontroller, sensors DS18B20, microchip memory AT24C256B-PU was used. A program of the object temperature control on the ATMega16 microcontroller is written. For each of the selected control objects transition curves were obtained and experiments of maintaining the specified temperature conditions were carried out. The correctness of the theoretical prerequisites for the development of the hardware and software complex was confirmed by the results of the research. The problem of finding the optimal ratio of heater power parameters and forecasting interval using the least squares method is solved. It was found that to reduce the control error, the control impulse pulse should be made at the beginning of the program control interval, taking into account the amount of overshoot. The results of scientific research were introduced into the practice of designing systems for automatic control of thermal objects, technological processes of the enterprise VO OWEN (Kharkiv). The materials of the dissertation are used in lecture courses "Theory of automatic control" and "Software tools of control systems" at the department automation and control systems NTU "KhPI".

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 – системи та процеси керування.  Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2018. Дисертація присвячена розробці й удосконаленню методів енергозберігаючого керування розподіленими тепловими об’єктами для застосування в існуючих і нових системах теплопостачання. Запропоновано спосіб керування тепловими об’єктами з розподіленими параметрами з прогнозуванням, де як керуючий вплив використовується ШІМ-сигнал. Набув подальшого розвитку спосіб керування тепловими об’єктами з розподіленими параметрами з прогнозуванням, з керуючим впливом типу ступінчастої функції. Запропоновано формули, які дозволяють перейти від керування об’єктом із зосередженими параметрами до керування об’єктом з розподіленими параметрами в n точках простору, з використанням p нагрівачів. У середовищі ANSYS на основі вимірів на реальному об’єкті з використанням методу скінченних елементів побудована імітаційна модель приміщення. На цій моделі застосовано алгоритми керування температурним полем з використанням ШІМ-керування з прогнозуванням, ПІД-регулятора, двопозиційного керування та промодельована безперервна робота нагрівача. За допомогою розробленого програмно-апаратного комплексу на базі мікроконтролера AtMega 16 для обраних об’єктів керування – сталевого порожнистого стержня і камери стерилізатора – здійснено експериментальні дослідження для підтримання заданої температури за допомогою ШІМ-керування з прогнозуванням. Результати досліджень засвідчили високу ефективність роботи методу з урахуванням зовнішніх збурень і підтриманням температури з точністю не більше ± 1 % від заданого значення температури.
The thesis on Candidate Degree in Technical Sciences: Specialty 05.13.03 – management systems and processes. – National Technical University «Kharkov Polytechnic Institute», Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the development and improvement of energy-efficient control methods of distributed thermal objects for using in heat supply systems. The thesis proposes a control method of thermal objects with distributed parameters with prediction filter, where the PWM signal is used as the control action. The method of controlling thermal objects with distributed parameters with prediction using the step function as control effect has been further developed. The paper presents a formalized description of predictive control methods that allow to control temperature of an object with distributed parameters instead of object with lumped parameters temperature control at n points with p heaters. A simulation room model based on measurements of the room and the finite element method in the ANSYS environment was constructed. Using developed predictive controller, experiments of maintaining the assigned daily temperature mode were carried out. The developed method of PWM predictive control with continuous control, two-position, PID-control was compared. Experiments of maintaining the set temperature of the steel hollow rod and the sterilizer chamber using the developed software and hardware complex, based on the microcontroller AtMega 16 and PWM with prediction control method, were carried out.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 − процеси та обладнання хімічної технології (16 – хімічна та біоінженерія). ˗ Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2020 р. Аналіз сучасних технологій підвищення видобутку вуглеводнів виявив, що найбільш ефективними та перспективними є методи, які комплексно впливають на продуктивний горизонт, поєднуючи ефективні тепловий, хімічний та механічний впливи на продуктивний горизонт. Однією з найбільш перспективних технологій інтегрованої дії на пласт є технологія комплексного водневого термобарохімічного впливу (КВТБХВ), хіміко-технологічний процес (ХТП) якої ґрунтується на ефекті водневої активації процесів дифузії та фільтрації флюїду в пористому середовищі гірської породи продуктивного горизонту під час протікання складної екзотермічної реакції в свердловині. Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності хіміко-технологічного процесу КВТБХВ, зокрема його водневих стадій, шляхом фізичного та математичного моделювання. Для дослідження кінетики термобарохімічних процесів та фізичного моделювання комплексного впливу, в тому числі водневого, на зміну фільтраційно-ємнісних характеристик та проникності гірської породи створено експериментальний комплекс, який дозволяє відтворювати технологічні особливості здійснення хіміко-технологічного процесу технології КВТБХВ. Комплекс забезпечує його протікання в умовах, максимально наближених до реальних пластових, дає можливість не тільки досліджувати кінетику складної гетерогенної хімічної реакції під час перебігу ХТП, але й визначати термобаричний та хімічний впливи рідких та газоподібних продуктів реакції горючо-окислювальних складів і гідрореагуючих речовин (ГОС-ГРР), в тому числі водню, на зміну фільтраційних характеристик кернів гірської породи. Розроблено методику проведення експериментальних досліджень кінетики ХТП, яка ґрунтується на послідовному змішуванні в реакторі двох технологічних рідин, вимірюванні та фіксації основних параметрів протікання термобарохімічного процесу та відтворює його максимально близько до реального, який відбувається в свердловині. Аналіз одержаних експериментальних графічних залежностей основних параметрів кінетики ХТП, утвореного технологічними рідинами з базовим хімічним складом, дозволив зробити висновки про неефективність його водневих стадій ХТП та необхідність проведення подальших досліджень для вирішення цієї проблеми. Запропоновано методи впливу на характер протікання багатостадійного ХТП термобарохімічного впливу, зокрема його водневих стадій. Тривалість низькотемпературної стадії досягнуто за рахунок використання в складі базової системи ГОС–ГРР суміші до 50 % пасивованих гранул від загальної кількості нітрату амонію. Визначено основні типи швидкореагуючих ГРР на основі лужних металів алюмінію та натрію. Зважаючи на високу хімічну активність цих ГРР, запропоновано та опрацьовано методи їх практичного застосування з використанням захисних оболонок. Експериментально доведено, що додавання до базових технологічних рідин гідрореагуючих речовин на основі алюмінію та натрію дозволяє на низькотемпературній стадії процесу генерувати водень, який виступає як активатор дифузії та фільтрації флюїду в гірській породі, а використання як активатора процесу горіння синтезованого за удосконаленою технологією полімерного нітрилу параціану в кількості 0,7-0,95 %, дозволяє підвищити температуру та тривалість протікання високотемпературної стадії ХТП до рівня, на якому при наявності активованого водню відбуваються процеси часткового гідрокрекінгу важких вуглеводнів безпосередньо в пласті. Відновлено технологічну лінію з синтезу параціану з аміду щавлевої кислоти, визначено параметри його синтезу, які забезпечують покращення показників хімічної чистоти та питомої кількості кінцевого продукту. Удосконалено технологічний регламент синтезу. Розроблено методику оцінки ефективності ХТП, яку засновано на визначенні впливу різних за характером протікання ХТП технології КВТБХВ на відновлення проникності та фільтраційно-ємнісних характеристик закольматованих природних кернів, використання якої дозволяє визначати найбільш ефективний за характером протікання хіміко-технологічний процес для використання на свердловинах, у яких з різних причин зменшилася продуктивність. На створеному експериментальному комплексі в умовах, наближених до пластових, здійснена обробка попередньо закольматованих стійкою до руйнування водонафтовою емульсією кернів рідкими та газоподібними продуктами реакцій, що утворюються в реакторі під час різних за характером протікання ХТП. Експериментально встановлено, що ХТП КВТБХВ з активацією полімерним нітрилом параціану та ГРР на основі алюмінію та натрію є найефективнішим оскільки коефіцієнт відновлення проникності обробленого керну за зазначеним ХТП склав 1,05, що свідчить не лише про відновлення проникності, але й про її збільшення в порівнянні з початковою. Розроблені методи та методики можуть використовуватися для покращення керованості водневих стадій ХТП та визначення ефективності впровадження технології КВТБХВ на свердловинах з різними конструктивними та геолого-технічними характеристиками, а також причинами зменшення продуктивності. З метою подальшого підвищення ефективності впровадження технології запропоновано методику удосконалення якості комп’ютерного 3D моделювання КВТБХВ. Модель ґрунтується на розв’язанні системи рівнянь Нав’є-Стокса, яку описують закони збереження імпульсу, маси та енергії, що дає змогу описувати складні задачі фільтрації, в тому числі моделювати процес КВТБХВ на реальних об’єктах. Закон збереження імпульсу в задачах фільтрації залежно від характеру фільтрації представлено у вигляді законів Дарсі, Форхгеймера та Дарсі з урахуванням дифузії (закон Фіка). В усі рівняння системи, які описують закони фільтрації, входять коефіцієнти проникності. На відміну від більшості задач фільтрації, в яких коефіцієнти проникності є константами, створено методику уточнення комп’ютерної 3D моделі процесу водневого термобарохімічного впливу на продуктивні горизонти свердловин, в якій в математичній моделі ураховуються результати експериментальних досліджень нестаціонарного процесу відновлення проникності гірської породи внаслідок комплексного водневого термобарохімічного впливу. В математичну модель фільтрації замість розрахункових значень або констант проникності додається функція зміни коефіцієнта відновлення проникності від відносного об’єму продуктів реакції ХТП. Експериментальна верифікація удосконаленої комп’ютерної моделі, яка здійснювалася шляхом проведення порівняльного аналізу результатів чисельного моделювання процесу фільтрації продуктів реакції на водневих стадіях КВТБХВ та результатів експериментальних досліджень, проведених на реальних кернах гірської породи, підтвердила суттєве підвищення точності моделювання. Використання удосконаленої й верифікованої моделі дозволяє з високою точністю описувати протікання фільтраційно-дифузійних та тепломасообмінних процесів реальних ХТП під час обробки продуктивних пластів, дає можливість робити прогнозні оцінки щодо результатів обробки. Удосконалену математичну модель покладено в основу комп’ютерної 3D моделі для постадійного комп’ютерного моделювання КВТБХВ з урахуванням кінетики ХТП. Такий підхід набув особливої актуальності за умов, коли завдяки розробленим методам з’явилася можливість керування стадіями, особливо водневими, за тривалістю та температурними рівнями. Розроблено алгоритм підготовки до імплементації технології з урахуванням результатів фізичного й математичного моделювання. Розроблений алгоритм дозволяє визначати кількісні та якісні показники хімічних складів робочих технологічних рідин, які впливають на характер протікання ХТП КВТБХВ, особливо його водневих стадій, та необхідні для створення дизайну обробки кожної окремої свердловини з урахуванням її індивідуальних конструктивних та геолого-технічних характеристик та причин кольматації. За розробленим алгоритмом створено дизайни обробок, за якими виконано дослідно-промислові впровадження технології на свердловинах України, Індії, Грузії та Туреччини. Результати підтвердили високу ефективність удосконалених та використаних ХТП як у вертикальних, так і у горизонтальних свердловинах.
The thesis for scientific Degree of the Candidate of Technical Sciences in the specialty 05.17.08 – Processes & Equipment of Chemical Technology (16 – Сhemical and bioengineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2020. Analysis of modern technologies for increasing the production of hydrocarbons has shown that the most effective and promising techniques are those that have an integral effect on the production horizon by combining effective thermal, chemical and mechanical actions. One of the most promising technologies with an integral effect on the reservoir is that of complex hydrogen thermobaric-chemical effect (CHTBCE). Its chemical-technological process (CTP) is based on the effect of hydrogen activation of the processes of diffusion and fluid filtration in the rock porous medium of the production horizon during the complex exothermal reaction in the well. The objective of the dissertation is to improve the effectiveness of the IHTBCA chemical-technological process, in particular, its hydrogen stages by using physical and mathematical simulation. An experimental complex was developed to study the kinetics of thermobaric processes, and for physical simulation of the integral action, including the hydrogen one, on the alteration of rock porosity-permeability properties. The complex recreates the technological features of the chemical-technological process of the CHTBCE technology. The complex ensures its flow in conditions most closely approximating actual reservoir ones. It helps study not only the kinetics of the complex heterogeneous chemical reaction during CTP flow, but also allows determining the thermobaric and chemical effect of liquid and gaseous products of the reactions of combustible-oxidation compositions and hydroreacting substances (COC-HRS), including hydrogen, on the change of the filtration properties of rock core samples. A technique was developed for experimental research into CTP kinetics. It is based on mixing two process fluids in sequence in a reactor, and measuring and registering the basic parameters of the thermobaric-chemical process to recreate it most closely to the actual one in the well. Analysis of the experimental graphs of the key kinetic parameters of the CTP created by the process fluids with the basic chemical composition demonstrated the ineffectiveness of the CTP’s hydrogen stages and the need to conduct follow-up research to solve this problem. Techniques were suggested for influencing the character of the flow of the multistage CTP thermobaric-chemical action, in particular, its hydrogen stages. The continuance of the low-temperature stage was achieved by using a mixture of up to 50 % of passivated granules of the total amount of ammonium nitrate in the base COC-HRS system. The main types of fast-reacting HRS based on alkali metals, aluminium and sodium were determined. With account of the high chemical activity of these HRS, methods were suggested and developed for their practical application with the use of protective sheaths. Experiments confirmed that adding hydroreacting substances based on aluminium and sodium to basic process fluids produces hydrogen at the low-temperature stage of the process. This hydrogen acts as an activator of diffusion and filtration of the fluid in the rock. Using 0,7-0,95 % of polymer nitrile paracyanogen synthesised by a refined technology as an activator of the combustion process increases the temperature and duration of the flow of the high-temperature CTP stage to a level at which, with the presence of activated hydrogen, partial hydrocracking of heavy hydrocarbons occurs directly in the reservoir. A process line was restored for synthesis of paracyanogen from oxamide. Parameters of its synthesis were found that ensure the improvement of the chemical purity and specific amount of the final product. The synthesis process regulations were refined. A CTP effectiveness assessment method was developed. It is based on determining the impact of CHTBCE technologies with different CTP flow on the recovery of porosity and permeability properties of colmataged natural rock core samples. This method helps determine the most effective chemical-technological process for usage in wells whose productivity has dropped due to different reasons. In conditions close to reservoir ones, the experimental complex developed was used to treat core samples, preliminarily colmataged with a decompositionresistant water-petroleum emulsion, with liquid and gaseous reaction products formed in the reactor with different CTP flow profiles. Experiments established that the CHTBCE CTP, with activation by the polymer nitrile paracyanogen and HRS based on aluminium and sodium, is most effective because the return permeability of the treated core for the specific CTP was 1,05. This is indicative not only of permeability recovery, but also of its increase as compared to the initial one. The developed methods and techniques can be used for improving the controllability of CTP hydrogen stages. They can also be used for determining the effectiveness of introducing the CHTBCE technology at wells with different structural and geological-engineering characteristics, and for identifying the causes of production decrease. To increase technology introduction effectiveness, a method was suggested for refining the quality of computer 3D CHTBCE simulation. The model is based on solving a system of Navier-Stokes equations that describe the laws of conservation of momentum, mass and energy. This helps describe complex filtration problems and enables simulating the CHTBCE process in actual objects. The law of conservation of momentum in filtration problems, depending on the character of filtration, is presented as the Darcy law, the Forchheimer law and the Darcy law with account of diffusion (Fick’s law). All the equations of the system that describe filtration laws include the permeability coefficient. In contrast to the majority of filtration problems, in which permeability coefficients are constants, a technique was developed for refining the 3D computer model of the process of hydrogen thermobaric-chemical action on the well production horizons. The mathematical model accounts for the results of experimental research into the unsteady process of recovery of rock permeability due to the integral hydrogen thermobaric-chemical action. The computational values or the permeability constants in the mathematical model of filtration are replaced with the return permeability change function depending on the relative volume of CTP reaction products. The refined computer model was verified experimentally by comparative analysis of the following: the results of numerical simulation of the reaction products filtration process at the CHTBCE hydrogen stages; and the results of experimental research conducted with actual rock cores. The verification confirmed a significant increase in simulation accuracy. The refined and verified model describes with high accuracy the flow of filtration-diffusion and heat-andmass transfer processes in the actual CTP during the treatment of production formations, and helps estimating treatment results. The refined mathematical model served as the basis of the computer 3D model for stepwise CHTBCE computer simulation with account of CTP kinetics. Such an approach became especially relevant under the condition when, owing to the developed methods, it became possible to control the stages, especially the hydrogen ones, for duration and temperatures. A procedure was developed for preparing to implement the technology with account of physical and mathematical simulation results. The developed procedure enables determining the quantitative and qualitative indicators of the chemical compositions of process fluids that affect the CHTBCE CTP flow, especially those of its hydrogen stages, and the treatment designs required the treatment of each well with account of its individual structural and geological-engineering characteristics and colmatation causes. The developed procedure was applied to creating the treatment design used for pilot industrial implementation of the technology on wells in Ukraine, India, Georgia, and Turkey. The results have confirmed the high effectiveness of the refined and used CTP in both vertical and horizontal wells.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 − процеси та обладнання хімічної технології. − Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2020 р. Дисертація присвячена підвищенню ефективності хіміко-технологічного процесу комплексної водневої термобарохімічної технології інтенсифікації видобутку вуглеводнів, в основу якого покладено інтегроване використання аномальних властивостей водню як активатора процесів дифузії та фільтрації. Для дослідження кінетики термобарохімічних процесів та фізичного моделювання комплексного впливу, в тому числі водневого, на зміну фільтраційно-ємнісних характеристик та проникності гірської породи створено експериментальний комплекс, який дозволяє відтворювати технологічні особливості здійснення хіміко-технологічного процесу, забезпечує його протікання в умовах, максимально наближених до реальних пластових. Експериментально доведено, що шляхом додавання до базових технологічних рідин гідрореагуючих речовин на основі алюмінію та синтезованого за удосконаленою технологією полімерного нітрилу параціану як активатору горіння, можна впливати на характер протікання водневих стадій хіміко-технологічного процесу. Розроблено методику експериментального визначення найбільш ефективного за характером протікання хіміко-технологічного процесу для використання на свердловинах з різними причинами зменшення продуктивності. Удосконалено комп’ютерну 3D модель багатостадійного процесу водневого термобарохімічного впливу на продуктивні горизонти свердловин, в якій ураховуються результати експериментальних досліджень. Результати дослідно-промислових впроваджень технології комплексного водневого термобарохімічного впливу в Україні та закордоном підтвердили високу ефективність удосконалених та використаних хіміко-технологічних процесів.
The thesis for scientific Degree of the Candidate of Technical Sciences in the specialty 05.17.08 – Processes & Equipment of Chemical Technology. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2020. The dissertation is dedicated to solving a topical scientific-and-practical problem of increasing the effectiveness of the chemical-technological process for intensifying hydrocarbon production, which is based on an integrated usage of anomalous properties of hydrogen as an activator of diffusion and filtration processes. An experimental complex was developed to study the kinetics of thermobaric-chemical processes and for physical modelling of the integral effect, including the hydrogen one, on the change of flow properties and permeability of the rock. The complex recreates the technological features of the chemical-technological process and ensures its flow in conditions utmost close to those in real formation ones. Methods were suggested for affecting the character of flow of the multistage thermobaric-chemical process and increasing its effectiveness, in particular, its hydrogen stages. Experiments have proved that adding hydroreacting substances based on aluminium and sodium to basic process fluids helps produce hydrogen at the low-temperature stage of the process. Hydrogen acts as an activator of diffusion and filtration of the fluid in the rock. Using 0,7-0,95% of a polymer nitrile paracyanogen synthesised to a refined technology as an activator of the combustion process increases the temperature and duration of the high-temperature stage of the chemical-technological process. This is done to a level at which, with the presence of activated hydrogen, processes of partial hydrocracking of heavy hydrocarbons occur directly in the formation. A technique was developed for determining the most effective chemical-technological process for the technology of integrated hydrogen thermobaric-chemical effect. It is based on a comparative analysis of the results of action of chemical-technological processes, differing in nature, on the recovery of the permeability of colmataged rock cores. The computer 3D model of the multistage process of the hydrogen thermobaric-chemical effect on production horizons of wells was refined. Its refinement method accounted for the results of experimental study of the unsteady process of recovery of rock permeability due to the integrated hydrogen thermobaric-chemical action. The refined and verified model describes with high accuracy the flow of filtration-diffusion and heat-and-mass transfer processes in actual chemical-technological processes during the treatment of productive formations, enabling to make prognostic evaluations about treatment results. The algorithm developed for preparing to implement the technology with account of the results of physical and mathematical simulation was used in exploratory-industrial introductions of the technology at wells in Ukraine, India, Georgia, and Turkey. The results have confirmed the high effectiveness of the refined and used chemical-technological processes in both vertical and horizontal wells.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.12 – напiвпровiдниковi перетворювачі електроенергії. − Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена розробці високоефективних та енергозберігаючих напівпровідникових перетворювачів для застосування в нових та перспективних системах електропостачання. Розроблено напівпровідниковий перетворювач з фазовий способом керування для перспективної системи електропостачання FREEDM, який виконує аналогічні функції наявного в цій системі перетворювача і дозволяє отримати кращі енергетичні показники за рахунок зниження комутаційних втрат за допомогою м'якої комутації на основній частоті 50 Гц. Запропонований фазовий спосіб керування заснований на симетричному розладі резонансу і введенні регульованого фазового зсуву між напругами на вході силового напівпровідникового комутатора і мережі змінного струму. У дисертаційній роботі запропонована методика розрахунку основних параметрів перетворювача, проаналізовано якість його роботи, за допомогою комп'ютерного моделювання досліджено однофазна і трифазні схеми перетворювача в різних режимах роботи, а також запропоновані способи захисту від аварійних режимів. Експериментальні дослідження на фізичної моделі підтвердили достовірність теоретичних результатів.
Dissertation on competition degree of candidate of technical sciences of speсiality 05.09.12 – Semiconductor converters of electric energy. – National Technical University "Kharkov Politechnical Institute", Kharkov, 2016. Dissertation is devoted to development of high-performance and energy-saving semiconductor converters for applications in new and perspective power systems. Developed semiconductor converter with phase control method for forwardlooking FREEDM electrical system is presented. It is shown that that converter performs the same functions available in the converter of this system and allows to obtain the best energy performance by reducing switching loss using soft switching at the fundamental frequency 50 Hz. It is demonstrated that the proposed phase control method is based on the symmetric detuning of the resonance and the introduction of a controlled phase shift between the voltages at the input of the power semiconductor switch and the AC mains. In the dissertation a method of calculating the basic converter settings is proposed. The quality of his work is analyzed. With the help of computer simulations single and three phase converter circuit in different operating modes are studied. The methods of protection from emergency modes are proposed. Experimental studies on the physical model confirmed the accuracy of the theoretical results.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.12 – напiвпровiдниковi перетворювачі електроенергії. − Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена розробці високоефективних та енергозберігаючих напівпровідникових перетворювачів для застосування в нових та перспективних системах електропостачання. Розроблено напівпровідниковий перетворювач з фазовий способом керування для перспективної системи електропостачання FREEDM, який виконує аналогічні функції наявного в цій системі перетворювача і дозволяє отримати кращі енергетичні показники за рахунок зниження комутаційних втрат за допомогою м'якої комутації на основній частоті 50 Гц. Запропонований фазовий спосіб керування заснований на симетричному розладі резонансу і введенні регульованого фазового зсуву між напругами на вході силового напівпровідникового комутатора і мережі змінного струму. У дисертаційній роботі запропонована методика розрахунку основних параметрів перетворювача, проаналізовано якість його роботи, за допомогою комп'ютерного моделювання досліджено однофазна і трифазні схеми перетворювача в різних режимах роботи, а також запропоновані способи захисту від аварійних режимів. Експериментальні дослідження на фізичної моделі підтвердили достовірність теоретичних результатів.
Dissertation on competition degree of candidate of technical sciences of speсiality 05.09.12 – Semiconductor converters of electric energy. – National Technical University "Kharkov Politechnical Institute", Kharkov, 2016. Dissertation is devoted to development of high-performance and energy-saving semiconductor converters for applications in new and perspective power systems. Developed semiconductor converter with phase control method for forwardlooking FREEDM electrical system is presented. It is shown that that converter performs the same functions available in the converter of this system and allows to obtain the best energy performance by reducing switching loss using soft switching at the fundamental frequency 50 Hz. It is demonstrated that the proposed phase control method is based on the symmetric detuning of the resonance and the introduction of a controlled phase shift between the voltages at the input of the power semiconductor switch and the AC mains. In the dissertation a method of calculating the basic converter settings is proposed. The quality of his work is analyzed. With the help of computer simulations single and three phase converter circuit in different operating modes are studied. The methods of protection from emergency modes are proposed. Experimental studies on the physical model confirmed the accuracy of the theoretical results.

Мета кваліфікаційної роботи магістра полягає в розробці віртуального інструменту в середовищі LabVIEW для моделювання фізичних процесів в пасивному аналоговому LR-фільтрі, що складається з послідовно з’єднаних індуктора та резистора. Під час виконання роботи використовували метод комп’ютерного моделювання. У результаті проведених досліджень показано, що процес падіння сили струму в LR-колі при відключенні його від джерела пришвидшується, якщо електричний опір збільшується, і уповільнюється, якщо збільшується індуктивність. При проходженні гармонічного сигналу через LR-фільтр низьких частот амплітуда сигналу не зменшується, якщо його частота менша за частоту зрізу, і зменшується, якщо більша за частоту зрізу.

Мета кваліфікаційної роботи магістра полягає в розробці в середовищі LabVIEW віртуального стенда для моделювання фізичних процесів в аналоговому пасивному RC-фільтрі, що складається з послідовно з’єднаних резистора і конденсатора. Під час виконання роботи використовувався метод комп’ютерного експерименту. При дослідженні процесу розрядження конденсатора в RC-колі при відключенні його від джерела електричної енергії показано, що збільшення як електроємності конденсатора, так і опору резистора призводять до збільшення часу розрядки конденсатора. При дослідженні процесу проходження гармонічного сигналу через RC-фільтр низьких частот установлено, що при частоті вхідного сигналу, меншій за частоту зрізу фільтру, амплітуда сигналу на виході така ж, як і на вході. Якщо ж частота сигналу більша за частоту зрізу, то амплітуда вихідного сигналу зменшується.

Сьогодні спорт посідає головне місце, так як зростає конкуренція на змаганнях різного рівня і підвищується значність перемоги. Спортсмен, або команда повинні гідно представляти свою країні на змаганнях різного рівня і бути достойними конкурентами провідним командам. Удосконалювання різноманітної підготовки спортсменів різної кваліфікації можливо з метою досягнення і підвищення тренувального процесу в сучасних умовах підготовки для всебічного розвитку та покращення результату, підвищення функціональних можливостей організму. Сучасні вимоги в змагальні діяльності, які висуваються суспільством до спортсмена та команди, обумовлюють необхідність модернізації змагальної діяльності шляхом використання моделі змагальної діяльності на етапі спеціалізованої базової підготовки хокеїстів дівчат на траві і є актуальною темою дослідження. В роботі зроблено визначення аспектів підготовленості кваліфікованих спортсменів з хокею на траві, розроблено моделі різносторонньої підготовленості висококваліфікованих спортсменів.
Today, sport occupies a central place, as competition in competitions of various levels increases and the significance of victory increases. An athlete or team must represent their country with dignity at competitions of various levels and be worthy competitors to leading teams. Improving the various training of athletes of different qualifications is possible in order to achieve and improve the training process in modern conditions of training for comprehensive development and improvement of results, increase the functional capabilities of the body. Modern requirements for competitive activities, which are put forward by society to the athlete and the team, necessitate the modernization of competitive activities by using the model of competitive activities at the stage of specialized basic training of girls field hockey players and is a relevant research topic. The paper identifies aspects of the training of qualified athletes in field hockey, developed models of versatile training of highly qualified athletes.

Об'єкт дослідження – проблема теорії руйнування ЕМП матеріалів з дефектами структури для обмежених середовищ. Мета роботи – подальший розвиток методів дослідження параметрів руйнування, що характеризують область в околі вершини тріщини однорідного ЕМП матеріалу, для пластин і різної кількості тріщин у вигляді прямих. Крайова задача руйнування скінченої електромагнетопружної пластини, що містить тріщини, зводиться до мішаної системи алгебраїчних рівнянь, сингулярних інтегральних рівнянь та сукупності додаткових умов. Ця система розв'язується чисельно за допомогою одного з методів механічних квадратур. В роботі розглянуті пластини у формі трикутника, квадрата та еліпса і тріщини у формі прямих , а також розробка програми мовою Python з використанням ООП, яка обчислює ефекти зв’язаності електромагнетопружних полів, крайові дефекти, що виникають в околі границі пластини, коефіцієнти інтенсивності польових величин (KI, KII,KB ,KD, KE , KH).

Робота присвячена математичним, комп’ютерним моделям з використанням програмного пакету MathCad для проведення імітаційних, віртуальних лабораторних робіт. Методи математичного, комп’ютерного моделювання різноманітних явищ та процесів знаходять все більш широке застосування у різних галузях науки і розробка математичних моделей для проведення імітаційних лабораторних робіт з дисциплін «Фізика», «Теоретична механіка» та «Фізичні основи сучасних комп’ютерних технологій» є актуальною.

Industry 4.0 визначає бачення і принципи функціонування Smart Manufacturing. Таке підприємство використовує модульну структуру, кібер-фізичні системи контролюють фізичні та інформаційні процеси, створюючи своєрідну віртуальну копію реального світу, де приймають децентралізовані рішення. За допомогою Internet of Things (IoT) кібер-фізичні системи з'єднуються і взаємодіють одна з однією та людьми в реальному часі.

Інформаційна система моделювання основного закону динаміки обертального руху : дипломна робота : 121 Інженерія програмного забезпечення / Р. С. Федоренко; керівник роботи Войцеховська М. М. ; Національний університет «Чернігівська політехніка», кафедра інформаційних технологій і програмної інженерії . – Чернігів, 2020. – 73 с.
Об’єкт дослідження: інформаційна система моделювання фізичних законів. Мета роботи: створити інформаційну систему моделювання основного закону динаміки обертального руху у вигляді віртуальної лабораторної роботи. В кваліфікаційній роботі досліджується теоретична основа закону динаміки обертального руху та розглядається установка, яка практично показує роботу даного закону. Проводиться аналіз існуючих інформаційних систем моделювання фізичних процесів. Виконується вибір інструментів та технологій для реалізації системи, а також проектуються клієнтська та серверна частини системи. Розглядається реалізація клієнтської частини інформаційної системи. Наводяться результати тестування комп`ютерній системі.
The qualifying work consists of: 65 pages, 6 tables, 27 figures, 32 formulas, 18 sources used and 3 annexes. Object of research: the computer system for modeling physical laws. The purpose of the work: to create a computer system for modeling the basic law of the dynamics of rotational motion in the form of virtual laboratory work. In the thesis, the theoretical basis of the law of the dynamics of rotational motion is investigated and an equipment that practically shows the work of this law is considered. The analysis of existing computer systems for modeling physical processes is carried out. A selection of tools and technologies for the implementation of the system is carried out, and the client and server parts of the system are designed. The implementation of the client part of the computer system is considered. The results of testing the computer system are given.

У тезах обґрунтовано необхідність і доцільність моделювання фізичних процесів як сучасного методу формування ІКТ-компетентностей майбутнього вчителя фізики.
In the thesis the necessity and the feasibility of modeling physical processes as a modern method of formation of ICT-competence of future teacher of physics.

Актуальність. Однією з актуальних проблем на сьогодні є проблема залучення учнів до пізнавальної діяльності для вирішення основного завдання, що поставлене перед школою: формувати творчу особистість учнів, розвивати їх здібності, готувати до пізнання оточуючої дійсності [1]. На уроках фізики вчителі повинні готувати учнів навчатись та працювати в умовах інформаційного суспільства, активно включатись в навчальний процес дослідниками. Великі можливості для цього відкриває дослідницька діяльність школярів. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/29334

В магістерський роботі проведено дослідження процедури пошуку комірки стільникової мережі 5G. Системи 5G мають перспективну архітектуру, засновану на використанні малих комірок і призначену для задоволення нових вимог по ємності і якості покриття мережі. Пошук комірки базової станції заснований на отриманні первинного і вторинного сигналів синхронізації. Наявність каналу зв’язку вносить додаткові шуми, які приводять до похибок. Проведене дослідження сітки ресурсів, сформованої хвилі мультиплексування з ортогональним частотним поділом каналів (OFDM), дана характеристика сигналів синхронізації. Досліджена модель синхронізації символів і фреймів системи зв’язку п’ятого покоління.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2016 р. Дисертація присвячена поліпшенню еколого-економічних показників двотактних ДВЗ з іскровим запалюванням шляхом застосування безпосереднього вприскування палива. Визначено, що перспективним способом внутрішнього сумішоутворення при безпосередньому вприскуванні палива є організація розшарованого паливоповітряного заряду, що забезпечує покращення еколого-економічних показників. Запропоновано критерій L, який характеризує рівень розшарування паливоповітряного заряду, дозволяє якісно оцінити вплив процесів сумішоутворення на показники двигуна в цілому. Запропоновано коефіцієнт Z, за допомогою якого визначається індикаторний ККД двотактного двигуна із зовнішнім сумішоутворенням, який враховує тільки те паливо, яке згоряє в циліндрі ДВЗ. Застосування безпосереднього вприскування бензину з розшаруванням паливоповітряного заряду на режимах навантажувальній характеристиці при n = 3000 хв-1 дозволило зменшити в 1,83 рази витрати палива при значенні ефективного ККД ηе max = 0,31, в 7–10 раз знизити вміст шкідливих речовин (СО, СН) у відпрацьованих газах, також використання бензо-етанольних сумішей забезпечило стійку роботу двигуна у всьому діапазоні навантажень та більш високі економічні і екологічні показники, чим при використанні карбюраторної системи живлення.
Thesis to obtain scientific degree of Candidate of Engineering sciences on the speciality 05.05.03 – engines and power plants. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkov, 2015. The dissertation is devoted to improving environmental and economic performance two-stroke internal combustion engines with spark ignition by the use of direct fuel injection. Determined that a promising way of internal mixing with direct fuel injection is the organization layered fuel-air charge, providing improved environmental and economic performance. The criterion L, which characterizes the stratification of the fuel-air charge, can qualitatively assess the effect of mixing process on the performance of the engine as a whole. A factor Z, which is deter-mined using indicator efficiency two-stroke engine with external mixture formation, which takes into account only that fuel which is involved in the combustion cylinder engine. The use of direct injection petrol bundle of fuel-air charge modes for loading characteristic at n = 3000 rev/min enabled the reduction in fuel con-sumption of 1.83 times at the effective efficiency rjfmax = 0,31, 7-10 times lower harmful substances (CO, CH) in exhaust gases, the use of gasoline-ethanol blends ensured stable operation of the engine in all load range and a high economic and environmental performance than when using carburetor system power.

В магістерський роботі проведено дослідження фізичного низхідного каналу для мобільного зв'язку п'ятого покоління. Дана характеристика сигналів на виході структурних блоків схеми. Визначена залежність величини вектора помилки (EVM) від відношення сигнал-шум низхідної лінії зв'язку з різною модуляцєю. З отриманих залежностей можна зробити висновок, що модуляція QPSK у каналі низхідної лінії зв’язку підвищує завадостійкість, але має найвищу величину вектора помилки (ВВП). Тому при проектування виходять з компромісу між бажаною швидкістю передачі даних і допустимою величиною вектора помилки. Проведене дослідження ймовірності бітової помилки (BER) в залежності від відношення сигнал-шум.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена актуальній науково-практичної проблеми пошуку і розробки нових способів для вимірювання опору ЗП, розробки нових конструкцій ЗП, що дозволяють спростити реконструкцію ПС, а також створення і вдосконалення математичних моделей і програм для розрахунку електричних характеристик ЗП довільних конструкцій. Аналіз результатів обстеження існуючих ЗП ПС, виявив серйозні порушення, які призводять до відхилення параметрів від норми і до необхідності модернізації ЗП ПС. Показано, що модернізація ЗП призводить до відновлення його нормованих параметрів. Розроблено математичні моделі ЗП простих дворівневих конструкцій з горизонтальних або кільцевих електродів. В результаті дослідження електричного поля виявлено, що потенціал на поверхні землі над центром квадратного заземлювача може бути вище, ніж над електродом. Удосконалено математичну модель складного дворівневого ЗП ПС, розроблений метод розрахунку його електричних характеристик. Проведено дослідження впливу глибини закладення сітки верхнього рівня ЗП ПС, товщини шару зволоження, просихання або промерзання ґрунту і конструкції ЗП на його електричні характеристики. Виконано теоретичне обґрунтування методу та розроблено спосіб вимірювання опору ЗП ПС в умовах щільної забудови території. Метод застосуємо при будь-якому характері неоднорідності ґрунту, будь-яких розмірах і конфігурації ЗП і довільному розміщенні вимірювальних електродів без відшукання точки нульового потенціалу. Експериментально досліджені електричні характеристики дворівневого ЗП ПС методом фізичного моделювання в електролітичній ванні. Отримані результати показали хороший збіг з результатами розрахунків.
Dissertation for the degree of Ph.D., specialty 05.14.02 – power stations, networks and systems. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkov, 2017. The dissertation is devoted to the actual and practical problem of search and development of new methods for measurement of resistance of the grounding devices; developments of new designs of the grounding devices allowing to simplify reconstruction of substations; creation and enhancement of mathematical models and programs for calculation of electric characteristics of the grounding devices of any designs. The analysis of the results of the inspection of existing grounding devices of substations revealed serious violations that lead to deviation of parameters from the norm and to the need for modernization of grounding devices of substations. It is shown that the modernization of grounding devices leads to the restoration of its normalized parameters. Mathematical models of grounding devices of simple two-level structures of horizontal or ring electrodes are developed. As a result of the investigation of the electric field, it is revealed that the potential on the surface of the ground above the center of the square grounding electrode can be higher than above the electrode. The mathematical model of complex two-level grounding devices of substations is enhanced. The method of its electrical characteristics calculating is developed. The influence of the depth of the grid of the upper level of the grounding devices of the substations, the thickness of the humidification layer, the drying or freezing of the soil and the design of the grounding devices on its electrical characteristics was studied. Based on the theoretical substantiation of the method, a technique for measuring the resistance of grounding devices of substations in conditions of dense building of the territory is developed. The method is applicable for any kind of ground heterogeneity, any size and configuration of grounding devices and arbitrary placement of measuring electrodes without finding a zero potential point. Electric characteristics two-level the grounding devices of substations are experimentally researched by method of physical modeling in an electrolytic bathtub. The received results showed good coincidence to results of calculations.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена актуальній науково-практичної проблеми пошуку і розробки нових способів для вимірювання опору ЗП, розробки нових конструкцій ЗП, що дозволяють спростити реконструкцію ПС, а також створення і вдосконалення математичних моделей і програм для розрахунку електричних характеристик ЗП довільних конструкцій. Аналіз результатів обстеження існуючих ЗП ПС, виявив серйозні порушення, які призводять до відхилення параметрів від норми і до необхідності модернізації ЗП ПС. Показано, що модернізація ЗП призводить до відновлення його нормованих параметрів. Розроблено математичні моделі ЗП простих дворівневих конструкцій з горизонтальних або кільцевих електродів. В результаті дослідження електричного поля виявлено, що потенціал на поверхні землі над центром квадратного заземлювача може бути вище, ніж над електродом. Удосконалено математичну модель складного дворівневого ЗП ПС, розроблений метод розрахунку його електричних характеристик. Проведено дослідження впливу глибини закладення сітки верхнього рівня ЗП ПС, товщини шару зволоження, просихання або промерзання ґрунту і конструкції ЗП на його електричні характеристики. Виконано теоретичне обґрунтування методу та розроблено спосіб вимірювання опору ЗП ПС в умовах щільної забудови території. Метод застосуємо при будь-якому характері неоднорідності ґрунту, будь-яких розмірах і конфігурації ЗП і довільному розміщенні вимірювальних електродів без відшукання точки нульового потенціалу. Експериментально досліджені електричні характеристики дворівневого ЗП ПС методом фізичного моделювання в електролітичній ванні. Отримані результати показали хороший збіг з результатами розрахунків.
Dissertation for the degree of Ph.D., specialty 05.14.02 – power stations, networks and systems. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkov, 2017. The dissertation is devoted to the actual and practical problem of search and development of new methods for measurement of resistance of the grounding devices; developments of new designs of the grounding devices allowing to simplify reconstruction of substations; creation and enhancement of mathematical models and programs for calculation of electric characteristics of the grounding devices of any designs. The analysis of the results of the inspection of existing grounding devices of substations revealed serious violations that lead to deviation of parameters from the norm and to the need for modernization of grounding devices of substations. It is shown that the modernization of grounding devices leads to the restoration of its normalized parameters. Mathematical models of grounding devices of simple two-level structures of horizontal or ring electrodes are developed. As a result of the investigation of the electric field, it is revealed that the potential on the surface of the ground above the center of the square grounding electrode can be higher than above the electrode. The mathematical model of complex two-level grounding devices of substations is enhanced. The method of its electrical characteristics calculating is developed. The influence of the depth of the grid of the upper level of the grounding devices of the substations, the thickness of the humidification layer, the drying or freezing of the soil and the design of the grounding devices on its electrical characteristics was studied. Based on the theoretical substantiation of the method, a technique for measuring the resistance of grounding devices of substations in conditions of dense building of the territory is developed. The method is applicable for any kind of ground heterogeneity, any size and configuration of grounding devices and arbitrary placement of measuring electrodes without finding a zero potential point. Electric characteristics two-level the grounding devices of substations are experimentally researched by method of physical modeling in an electrolytic bathtub. The received results showed good coincidence to results of calculations.

Перспективним способом використання сонячної енергії є її перетворення в електричну, використовуючи сонячні елементи (СЕ), зокрема тонкоплівкові прилади типу “superstrate”, які мають багатошарову конструкцію. На теперішній час найбільш поширені СЕ першого та другого поколінь на основі поглинальних шарів Si, CdTe, GaAs, Cu(In1-x,Gax)(S1-xSex)2, які демонструють ефективність більшу за 20 %.

У роботі розглянуто питання вдосконалення фізичної підготовки спортсменів, які спеціалізуються у спортивно-бальних танцях на основі раціональної побудови навально-тренувального процесу. Отримано нові дані про функціональні показники, їхній вплив на розвиток фізичної підготовки у спортсменів-танцюристів 11-12 років. Представлено модельні методики розвитку рухових якостей спортсменів-танцюристів, що забезпечують застосування сучасних методів і засобів для підвищення їх фізичної і технічної підготовленості. Матеріали дослідження та сформульовані висновки можуть використані для підвищення кваліфікації тренерів-викладачів ДЮСШ, викладачів фізичного виховання закладів вищої освіти, фахівців галузі фізичної культури і спорту.
В работе рассмотрены вопросы совершенствования физической подготовки спортсменов, специализирующихся в спортивно-бальных танцах на основе рационального построения учебно-тренировочного процесса. Получены новые данные о функциональных показателях, и их влияние на развитие физической подготовки у спортсменов-танцоров 11-12 лет. Представлены модели развития двигательных качеств спортсменов-танцоров, для повышения их физической и технической подготовленности. Материалы исследования могут быть использованы для повышения квалификации тренеров-преподавателей ДЮСШ, преподавателей физического воспитания высших учебных заведений, специалистов отрасли физической культуры и спорта.
The article discusses the issues of improving the physical training of athletes specializing in sports and ballroom dancing, based on the rational construction of the educational process. New data on functional indicators and their impact on the development of physical culture among athletes-dancers 11-12 years old were obtained. Models of the development of motor skills of dancers are presented to increase their physical and technical readiness. Scientific materials can be used to improve the qualifications of coaches and teachers of the Children's and Youth Sports School, teachers of physical education in higher educational institutions and specialists in the field of physical culture and sports.

У дисертаційній роботі подане нове вирішення наукової задачі, що полягає в удосконаленні конструкції герметичного моноблочного насосу з порожнистим валом на основі результатів наукових досліджень впливу особливостей конструкції підвідного пристрою на течію та енергетичні процеси в проточній частині насоса і елементах електродвигуна. Розроблено конструкцію герметичного відцентрового моноблочного насоса. Шляхом аналітичного дослідження комплексу факторів навантаження ротора (ваги, гідродинамічних та магнітних сил) визначено їх взаємний вплив та взаємозв’язок з робочим процесом підшипників ковзання Проведення числового моделювання дало можливість оцінити структуру потоку у проточній частині насоса, а саме вплив ОПП з обертовими стінками та дифузором перед входом в РК, на структуру потоку на вході в РК, параметри розподілення складових абсолютної швидкості та протікання кавітаційних процесів в ОПП та РК. Визначено діапазон оптимальних величин діаметрів ОПП з точки зору мінімальних гідравлічних втрат в ОПП та електричних втрат в роторних магнітопроводах електродвигуна за умови порожнистого валу насоса з коефіцієнтом швидкохідності (ns) в діапазоні від 60 до 70. Встановлено що перші прояви кавітації спостерігаються в РК, зменшення діаметру ОПП призводить до зміни місця виникнення кавітації і напрямку її розповсюдження. Розроблені методичні рекомендації щодо проектування герметичних моноблочних насосів з порожнистим валом та врахування впливу геометричних параметрів ОПП на конструктивні особливості вхідної частини лопатей РК. Експериментально підтверджено результати, які отримано числовим моделюванням.
The work is focused on the pump construction, which ensures high performance correlated with the safety aspects. It leads to the application of the pump, where the likelihood of the failure of the unit is minimal. The double entry pumps are commonly used due to the reduction of the hydraulic forces and also hermetic units, with closed, seal-less construction. The thesis presents a new solution to the scientific problem, which focuses on the improvement of the design of a sealless double entry close coupled centrifugal pump with a hollow shaft. In this conception, the inside of the hollow shaft is an axial inlet device, which consists of a straight part and diffuser. The design of a sealless close coupled centrifugal pump has been developed. Conducted analyses are based on the results of the investigation of the influence of axial inlet device geometrical features on pump working process in order to achieve minimal energy losses in the flowing part of the pump. The mutual influence of the construction of plain bearings and forces acting on the motion elements of the pump was elaborated. The rotating parts are loaded with the hydrodynamic, magnetic and gravity forces, which are the preliminary design data of bearing. On the other hand, the construction of bearing is severely acting on the mentioned above forces, which leads to the crucial design problem. Conducted numerical simulations made it possible to estimate the flow structure in the flowing part of the pump. In detail, the influence of the axial inlet device with rotating walls and the diffuser before the impeller inlet on the performance of the pump was recognized. The range of optimum values of axial inlet device diameters is also determined in terms of minimum hydraulic losses in the axial inlet device and electric losses in the rotor magnetic circuits of the motor under the condition of a hollow pump shaft with specific speed (ns) in the range from 60 to 70. Moreover, the flow structure at the impeller inlet, the parameters of the distribution of the absolute velocity components and the cavitation processes in the axial inlet device and the impeller were investigated. It is established that the first appearance of the cavitation was observed in the impeller. The reduction of the axial inlet device diameter leads to the change in the locations of the cavitation zones and the direction of their distribution. The methodical recommendations for the design of sealless close-coupled pump with a hollow shaft and the influence of the geometric parameters of the axial inlet device on the structural features of the leading edge of the blades of the impeller were developed. The results obtained by the numerical simulation were experimentally confirmed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2019 р. У дисертації вирішено важливе наукове завдання розвитку методів теплового контролю технічного стану індукційних установок виробництва високоякісної мідної катанки на основі використання математичного моделювання електротеплових процесів, аналізу розподілу температури в багатошаровій термоізоляції установок з урахуванням її деградації та розподілу температури на їх поверхні, що має суттєве значення для розвитку кабельної промисловості. Розроблено новий метод неруйнівного контролю технічного стану індукційних установок для виготовлення мідної катанки енергетичного призначення, в якому крім вимірювання реактивного та активного опорів індуктора та різниці температури води у системі охолодження додатково визначається ступінь деградації багато-шарової термоізоляції шляхом порівняння розрахункового розподілу поточної температури в об'ємі розплаву та ізоляції на тривимірній математичній моделі установки з практичним вимірюванням температури локальних областей (у роботі їх було 72) поверхні корпусу печі. Це дає можливість точніше прогнозувати ресурс печі та завчасно виявляти режими її роботи близькі до аварійних. Розроблено нове технічне рішення з удосконалення багатошарової термоізоляції індукційних установок з метою зменшення їхніх енерговитрат і збільшення ресурсу. Воно полягає у застосуванні замість третього термоізоляційного шару з легковагої цегли трьох шарів: монолітного вогнетривкого бетону, легковагої цегли та вогнетривкого паперу, зі збереженням загальної товщини ізоляції. Впровадження результатів дисертації в індукційній установці UPCAST US20X-10 для виготовлення мідної катанки в ПАТ "ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ" дало позитивні результати у зниженні на 20°C температури на корпусі печі, скороченні на 5-15% питомої витрати електроенергії на 1 тонну катанки та поліпшенні її якості шляхом зменшення відсотку сторонніх домішок і забезпечення вмісту в ній міді 99,99%.
The thesis for a Candidate of Engineering Sciences degree by specialty 05.11.13 – devices and methods of control and determination of composition of substances. – National technical university "Kharkov polytechnic institute", Kharkiv, 2019. The thesis solves the important scientific task to improve methods of control of the technical condition of induction installations for the production of high-quality copper rod using the mathematical modeling of electrothermal processes in copper melt and multi-layer thermal insulation, with taking into account its degradation and temperature distribution on the installation surface, which is essential for the development of cable industry. A new method of non-destructive control of the technical condition of induction installations for the production of copper rod for power cables of energy value is developed, in which in addition to measuring the reactive and active resistances of the inductor and the reduction of the water temperature in the cooling system, the degree of degradation of multilayer thermal insulation is additionally determined by comparing the calculated distribution of the current temperature in the volume of melt and insulation on a three-dimensional mathematical model of the installation with practical measurement of temperature in local areas (in the work they were 72) of the surface of the furnace casing. This makes it possible to more accurately predict the furnace's profile and to detect the modes of its operation in a timely manner close to the emergency. A new technical solution for improving the multilayer thermoinsulation of induction installations has been developed in order to reduce their energy consumption and increase the resource. It consists in applying instead of the third thermal insulation layer of light-weight brick of three layers: monolithic refractory concrete, lightweight brick and refractory paper, with the preservation of the overall thickness of the insulation. The implementa-tion of the developed lining structure improvement at PJSC " YUZHCABLE WORKS" in the UPCAST US20X-10 induction installation for copper rod in the cable industry in Ukraine has yielded positive results in a 20°C decrease in the temperature of the furnace casing, a reduction of 5-15% of the specific cost Electricity for 1 ton of production and improvement of quality of copper rod, by reducing the percentage of foreign impurities and ensuring copper content in it 99,99%.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2019 р. У дисертації вирішено важливе наукове завдання розвитку методів теплового контролю технічного стану індукційних установок виробництва високоякісної мідної катанки на основі використання математичного моделювання електротеплових процесів, аналізу розподілу температури в багатошаровій термоізоляції установок з урахуванням її деградації та розподілу температури на їх поверхні, що має суттєве значення для розвитку кабельної промисловості. Розроблено новий метод неруйнівного контролю технічного стану індукційних установок для виготовлення мідної катанки енергетичного призначення, в якому крім вимірювання реактивного та активного опорів індуктора та різниці температури води у системі охолодження додатково визначається ступінь деградації багато-шарової термоізоляції шляхом порівняння розрахункового розподілу поточної температури в об'ємі розплаву та ізоляції на тривимірній математичній моделі установки з практичним вимірюванням температури локальних областей (у роботі їх було 72) поверхні корпусу печі. Це дає можливість точніше прогнозувати ресурс печі та завчасно виявляти режими її роботи близькі до аварійних. Розроблено нове технічне рішення з удосконалення багатошарової термоізоляції індукційних установок з метою зменшення їхніх енерговитрат і збільшення ресурсу. Воно полягає у застосуванні замість третього термоізоляційного шару з легковагої цегли трьох шарів: монолітного вогнетривкого бетону, легковагої цегли та вогнетривкого паперу, зі збереженням загальної товщини ізоляції. Впровадження результатів дисертації в індукційній установці UPCAST US20X-10 для виготовлення мідної катанки в ПАТ "ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ" дало позитивні результати у зниженні на 20°C температури на корпусі печі, скороченні на 5-15% питомої витрати електроенергії на 1 тонну катанки та поліпшенні її якості шляхом зменшення відсотку сторонніх домішок і забезпечення вмісту в ній міді 99,99%.
The thesis for a Candidate of Engineering Sciences degree by specialty 05.11.13 – devices and methods of control and determination of composition of substances. – National technical university "Kharkov polytechnic institute", Kharkiv, 2019. The thesis solves the important scientific task to improve methods of control of the technical condition of induction installations for the production of high-quality copper rod using the mathematical modeling of electrothermal processes in copper melt and multi-layer thermal insulation, with taking into account its degradation and temperature distribution on the installation surface, which is essential for the development of cable industry. A new method of non-destructive control of the technical condition of induction installations for the production of copper rod for power cables of energy value is developed, in which in addition to measuring the reactive and active resistances of the inductor and the reduction of the water temperature in the cooling system, the degree of degradation of multilayer thermal insulation is additionally determined by comparing the calculated distribution of the current temperature in the volume of melt and insulation on a three-dimensional mathematical model of the installation with practical measurement of temperature in local areas (in the work they were 72) of the surface of the furnace casing. This makes it possible to more accurately predict the furnace's profile and to detect the modes of its operation in a timely manner close to the emergency. A new technical solution for improving the multilayer thermoinsulation of induction installations has been developed in order to reduce their energy consumption and increase the resource. It consists in applying instead of the third thermal insulation layer of light-weight brick of three layers: monolithic refractory concrete, lightweight brick and refractory paper, with the preservation of the overall thickness of the insulation. The implementa-tion of the developed lining structure improvement at PJSC " YUZHCABLE WORKS" in the UPCAST US20X-10 induction installation for copper rod in the cable industry in Ukraine has yielded positive results in a 20°C decrease in the temperature of the furnace casing, a reduction of 5-15% of the specific cost Electricity for 1 ton of production and improvement of quality of copper rod, by reducing the percentage of foreign impurities and ensuring copper content in it 99,99%.

Матросенков О. В. Типи моделей та принципи моделювання фізичних об’єктів у фізиці твердого тіла : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 105 "Прикладна фізика та наноматеріали" / наук. керівник О. С. Яновський. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 77 с.
UA : Робота викладена на 77 сторінках друкованого тексту, містить 2 таблиці, 32 рисунки, було використано 25 літературних джерел. Об’єкт дослідження – тверде тіло як об’єкт моделювання. Мета роботи – всебічний аналіз найбільш розповсюджених і вдалих моделей, які використовуються для опису властивостей атомів, молекул твердих тіл. Метод дослідження – емпіричний, теоретичний. Вперше систематизовано і зібрано воєдино широкий клас моделей, необмежених якою-небудь вузькою областю фізики. Робота дає змогу зрозуміти який тип моделювання слід використовувати при спробі змоделювати тверде тіло з бажаними властивостями. Результати роботи рекомендується використовувати для знаходження максимально ефективного способу моделювання об’єктів та процесів у твердих тілах. Також результати можуть бути використані в подальшій науково-дослідній роботі на кафедрі та факультеті. Проведено оригінальну класифікацію моделей за різними ознаками. Розглянуто класичні та квантово-механічні моделі атомів, молекул, кластерів та твердих тіл, зазначені їхні переваги, недоліки й області застосування.
EN : The work is presented on 77 pages of printed text, 2 table, 32 figures, was used 25 literary sources. The object of study is solids as an object of modeling. The aim of the work is a comprehensive analysis of the most common and successful models used to describe the properties of atoms, molecules and solids. Research methods - empirical, theoretical. For the first time, a wide class of models unrestricted by any narrow field of physics was systematized and brought together. The work makes it possible to understand what type of modeling should be used when trying to model solids with the desired properties. It is recommended to use the results to find the most effective way to model objects and processes in solids. Also, the results can be used in further research work at the department and faculty. The original classification of models on various grounds is carried out. Classical and quantum-mechanical models of atoms, molecules, clusters and solids are considered, their advantages, disadvantages and areas of application are indicated.

Мета дипломної роботи полягає в обґрунтуванні теоретико-методологічних, методичних та прикладних засад споживчого кредитування та розробці практичних рекомендацій його покращення.
The purpose of the thesis is to substantiate theoretical and methodological, methodical and applied principles of consumer lending and develop practical recommendations for its improvement.