Дисертації з теми "Система гідравлічна"

Робота публікується згідно наказу ректора від 29.12.2020 р. №580/од "Про розміщення кваліфікаційних робіт вищої освіти в репозиторії НАУ". Керівник роботи: професор, к.т.н. Сивашенко Терентій Іванович
Дипломна робота присвячена дослідженню гідравлічноі системи середньомагістрального пасажирського літака АН-148, предметом дослідження є конструктивне виконання та особливості роботи гідравлічної системи АН-148, її принципова та функціональна схеми. Мета дипломного роботи – розробка проекту по заміні гідробаків літака АН-148 баками закритого типу, з метою економії маси літака за рахунок відсутності необхідності встановлення системи наддуву гідробаків. Дослідження та аналіз кавітаційних процесів у гідравлічній системі літального апарата. Метод дослідження – аналіз процесу кавітації у гідравлічній системі літального апарата. Установлено можливість заміни використовуваного гідробака на гідробак закритого типу зі збереженням необхідних характеристик та внесено необхідні зміни у принципову та функціональну схему гідросистеми. Проведено дослідження процесу кавітації в гідравлічній системі літального апарату. Матеріали дипломної роботи рекомендується використовувати в навчальному процесі та практичній діяльності працівників конструкторського бюро. Прогнозовані припущення щодо розвитку об’єкта дослідження – розробка проектної та конструкторської документації по внесенню змін в гідравлічну систему літака АН-148.

Представлена дисертаційна робота є актуальною, так як навіть у теперішній час морські перевезення складають більше 60% всіх вантажних перевезень. Мета дисертації полягає у збільшенні часу автономної роботи енергетичної системи буя морського задля підвищення його економічних та технічно-експлуатаційних показників. Завдання: проаналізувати існуючі системи та конструкції отримання альтернативної енергії з різних джерел та напрямків; розробити та спроектувати комбіновану енергетичну систему на базі найбільш стабільної конструкції морського буя; виконати досліди роботи складових частин гідросистеми. Об'єкт дослідження – плавучі засоби морської навігації, що забезпечують безпеку судноплавства. Предмет дослідження – енергетична система буя морського. При виконанні дисертації були зроблені комп’ютерні розрахунки кінематичної схеми та складових частин гідравлічної системи, проведено фізичне моделювання роботи шлангового насосу в режимі гідродвигуна. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що розроблена система, яка дозволить істотно збільшити автономність за рахунок використання комбінованої енергетичної системи. Результати дисертаційної роботи були апробовані на міжнародній науково-технічній конференції молодих вчених та студентів: «Інновації молоді в машинобудуванні 2019» з опублікуванням тез і За результатами роботи була опублікована стаття у збірці праць «Інновації молоді в машинобудуванні-2019».
The dissertation work is relevant because today sea transportations make more than 60% of all cargo transitions. The purpose of the dissertation is to increase the autonomy of the energy system of the marine buoy. This will improve economic and technical characters. In order to reach the set meters, a source of energy and production systems and structures was analyzed, a combined energy system was developed and provoked on the basis of a significant permanent structure of the marine structure, and the issue of assembly of hydraulic system parts was investigated. The object of study - floating means of navigation, which fulfill the safety of navigation. The subject of the study is the energy system of the marine buoy. The dissertation used computer technologies, which were used in kinematic circuits and complex parts of the hydraulic system, which carried out a physical model of the operation of the hose pump in the mode of hydraulic motor. Scientific knowledge has gained new results that have been done previously and that have created a system that has effectively increased autonomy for the use of the combined energy system. The results of the dissertation worked with the young people and employees tested at the International Scientific and Technical Conference: "Youth Innovation in Mechanical Engineering 2019" with the publication of the topic. According to the results of the work, an article in the enlarged workplaces "Youth Innovations in Mechanical Engineering-2019" was published. Keywords: navigation equipment, autonomous system, large marine, hydraulic system, alternative energy.

Робота публікується згідно наказу ректора від 29.12.2020 р. №580/од "Про розміщення кваліфікаційних робіт вищої освіти в репозиторії НАУ". Керівник роботи: професор, к.т.н. Сивашенко Терентій Іванович
Дипломна робота присвячена дослідженню гідравлічної системи важкого транспортного літака АН-124-100, конструктивного виконання та особливості роботи гідравлічної системи АН-124-100, її принципова та функціональна схеми. Метої дипломної роботи є розробка проекту по заміні гідротрансформатора в ГС5 літака АН-124-100 турбонасосною установкою, з метою забезпечення можливості аварійного випуску закрилків для посадки літака в умовах відмови чотирьох гідросистем та відсутності електропостачання на борту. Проведення досліджень та аналізу процесів пульсацій у гідравлічних системах. Перевірка характеристик різних типів гасителів пульсацій, та проектування оптимального варіанту гасителя. Методом дослідження є дослідження пульсацій тиску в авіаційних ГС. Установлено можливість заміни використовуваного гідротрансформатора на турбонасосну установку зі збереженням необхідних характеристик та внесено необхідні зміни у принципову та функціональну схему гідросистеми. Матеріали дипломного проекту рекомендується використовувати в навчальному процесі та практичній діяльності працівників конструкторського бюро.

Дисертацію присвячено удосконаленню методики прогнозування коефіцієнта гідравлічної ефективності газопроводів і складних газотранспортних систем з урахуванням енерговитрат на транспортування газу. Показано, що зміна внутрішньої енергії газового потоку повинна враховуватися в прогнозних розрахунках на рівні механічної енергії; нехтування дисипативними втратами енергії призведе до спотворення фізичної картини старіння газопроводу. Запропоновано методи визначення коефіцієнтів гідравлічної ефективності ділянок складних газотранспортних систем, дано оцінку впливу шляхових відборів та аварійних витоків з газопроводу на величину коефіцієнта гідравлічної ефективності. Одержано розрахункові залежності і внесено корективи до методики визначення коефіцієнта гідравлічної ефективності.
Диссертация посвящена совершенствованию методики прогнозирования коэффициента гидравлической эффективности газопроводов и сложных газотранспортных систем с учетом энергозатрат на транспортировку газа. Показано, что изменение внутренней энергии газового потока должно учитываться в прогнозных расчетах на уровне механической энергии; пренебрежение диссипативными потерями энергии приведет к искажению физической картины старения газопровода. Предложены методы определения коэффициентов гидравлической эффективности участков сложных газотранспортных систем, дана оценка влияния дорожных отборов и аварийных утечек из газопровода на величину коэффициента гидравлической эффективности. Получены расчетные зависимости и внесены коррективы в методику определения коэффициента гидравлической эффективности.
The thesis is devoted to improving the methods of the hydraulic efficiency coefficient forecasting of the pipelines and complex gas transmission systems taking into consideration energy consumption while transporting. It is shown that dissipative energy losses in gas transmission might be estimated by the relative magnitude of the heat transfer from the gas to the environment, and they can have a significant impact on energy gas stream; the neglection of them in the mathematical models lead to error in determining the coefficient of by up to 5%. Suggested the method and developed the complex hydraulic efficiency gas transmission calculation algorithm and their individual sections in terms of quasi-stationary gas flow. Shown the mathematical model and conducted the study of the impact of the track extraction and emergency gas leaks from the pipelines onto the hydraulic efficiency coefficient, demonstrated that depending on the size of the track extraction or emergency leakage the hydraulic efficiency coefficient rate can vary by up to 13-15%. Set and resolved the problem of the moisture drops transfer process gas flow along the axis of the pipeline allowed to obtain an analytical dependence of the liquid deposits distribution along the length of the pipeline route for primary sections adjacent to the compressor station. Based on the analytical interchange, statistical and experimental data regarding the distribution of the high liquid deposits along the length of the pipeline and in time it was created an adaptive model that allows us to establish the relationship between the nature of the sediments distribution and hydraulic efficiency coefficient. Shown based on the real data on gas pipelines "Soyuz", "Urengoy-Uzhgorod-Pomary" and "Braterstvo" the principle of the high sediment distribution prediction along the pipelines, determining their volume and correlation with the coefficient of hydraulic efficiency. Conducted the analysis of energy losses in the gas flow showed that the neglect of the energy dissipation can make significant discrepancies in the results of the hydraulic efficiency coefficient determination and distort its time trend that non adequately reflects the technical condition of the pipeline. Solved the problem of the thermal hydraulic calculation pipeline allowed to get the calculated formula and propose a method of determining the coefficient of hydraulic efficiency with taking into account all kinds of energy while gas transmission. Conducted analysis of the temperature and the thermal gas properties allow to prepare information for the hydraulic efficiency coefficient calculation.

В арматуробудуванні широке застосування отримали одноходові (лінійні) поршневі пневматичні та пневмогідравлічні приводи. В якості приводів шарових кранів пневматичні поршневі приводи застосовуються для кранів з умовними діаметрами проходу Ду<300 мм, а пневмогідравлічні – для кранів з Ду>300 мм. В складних кліматичних умовах рухомі частини поршневих пневмодвигунів можуть примерзати та заклинювати, що може приводити до аварійних ситуацій в випадку їх послідуючого зриву, а пневмогідравлічні двигуни, які мають гідравлічну систему, вимагають застосування дефіцитних рідин, постійного контролю за їх наявністю в системі та своєчасній заміні.

Обсяг дипломної роботи становить 52 сторінки, містить 27 ілюстрацій, 15 таблиць. Загалом опрацьовано 30 джерела. Актуальність: покращення існуючого пристрою завдяки розробці електричної схеми контролю температури, що позбавить від можливих похибок під час транспортування. Метою дипломної роботи є моделювання електричної схеми контролю температури та моделювання системи циркуляції рідини в системі охолодження, що дасть змогу підтримувати серце в теплому перфузійному стані під час транспортування. Задачі дипломної роботи: 1. Аналіз літератури на предмет існуючих методів транспортування донорського серця. 2. Аналіз сучасних пристроїв. 3. Моделювання корпусу у середовищі SolidWorks. 4. Моделювання процесів циркуляціі рідини в системі охолодження у середовищі SolidWorks. 5. Розробка та розрахунок електричної схеми.
The volume of the thesis is 52 pages, contains 27 illustrations, 15 tables. A total of 30 sources were processed. Relevance: improvement of the existing device, thanks to development of the electric scheme of control of temperature that will eliminate possible errors during transportation. The aim of the thesis is to model the electrical circuit of temperature control and modeling of the fluid circulation system in the cooling system, which will keep the heart in a warm perfusion state during transportation. Thesis tasks: 1. Analysis of the literature on the existing methods of transportation of the donor heart. 2. Analysis of modern devices. 3. Modeling of the case in the SolidWorks environment. 4. Modeling of liquid circulation processes in the cooling system in SolidWorks environment. 5. Development and calculation of the electrical circuit.

Робота публікується згідно наказу Ректора НАУ від 27.05.2021 р. №311/од "Про розміщення кваліфікаційних робіт здобувачів вищої освіти в репозиторії університету". Керівник роботи: доцент, к.т.н. Юцкевич Святослав Сергійович
This diploma work is dedicated to preliminary design of the long-range aircraft with 364 passenger capacity. The process of development is analysis of the prototypes and selections of the most progressive involve decisions. The diploma work has drawings of project of the long-range airplane with 364 passenger capacity, calculations and drawings of the aircraft layout.
Ця дипломна робота присвячена ескізному проекту дальньомагістрального літака на 364 пасажири. Процес розробки - це аналіз прототипів і відбір найбільш прогресивних рішень. Дипломна робота містить креслення проекту дальньомагістрального літака на 364 пасажири, розрахунки та креслення компоновки літака.

Гідравлічні приводи, завдяки своїй високій питомій потужності, мають невелику вагу і вимагають для розміщення невеликий простір. Вони забезпечують швидке і точне управління переміщеннями з великими швидкістю і зусиллями. Застосування гідроциліндра в якості гідравлічного двигуна дозволяє створити простий привід лінійного переміщення. Поєднання цих переваг відкриває широкі можливості для застосування гідравлічних пристроїв в інженерній справі, на наземному транспорті і в авіації. Розширення автоматизації робить необхідним управління такими параметрами гідросистем, як тиск, витрата і напрямок потоку робочої рідини, за допомогою засобів електроніки. Найкращим засобом зв’язку між гідравлічними виконавчими механізмами і електронною системою управління є пропорційні клапани.

Пояснювальна записка 62 стор., 11 рис., 6 табл., 3 дод., 15 дж. Графічні матеріали представлені на 6 аркушах формата А1 і включають: - складальне креслення насосного агрегата; - складальне креслення торцового ущільнення; - складальне креслення ротора; - теоретичні креслення лопаті рабочого колеса і лопатки випрямного аппарата; - креслення деталей. Приведено опис і обгрунтування вибраної конструкції насосного агрегата, виконані гідравлічні розрахунки і розрахунки на міцність. Наведено опис функціонально-вартісного аналізу окремих вузлів і агрегатів нової техніки. Проведений аналіз потенційних небезпек і шкідливостей, що зумовлені проектованим насосом.

Цибрій Ю.О. Механотронна система керування виплавкою титану. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.02 - Машинознавство. - Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2018. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі розробки механотронної системи керування виплавкою титанових зливків електронно-променевою плавкою, яка забезпечує підвищення ефективності роботи електронно-променевої установки завдяки ресурсо- та енергозбереженню при високій якості готових титанових зливків. В Україні промислове виробництво високоякісних титанових зливків пов’язане з вакуумно-дуговою, електрошлаковою, плазмовою та електронно-променевою плавкою. Остання вважається найбільш прогресивною технологією, завдяки високій степені очищення зливку від домішок, відсутності жорстких вимог по хімічному та фізичному складу шихтового матеріалу та можливість активного втручання в технологічний процес. Однак електронно-променева плавка має недостатньо високу продуктивність та є однією з найбільш енергозатратних. Через відсутність вимірювання температури титанового розплаву в проміжній ємності процес плавки суттєво залежить від вибору режиму обігріву оператором. Крім того, при витягуванні зливку з кристалізатора на його поверхні утворюються різноманітні дефекти, для усунення яких при обробці зливку втрачається до 10% його маси. Загальною причиною вищевказаних недоліків є неузгодженість керування процесом плавки, витягування зливку та подачі шихти в зону плавки. Тому розробка механотронної системи керування виплавкою титану при електронно-променевій плавці, яка узгоджує керування процесами виготовлення титанових зливків та підвищує їх ефективність шляхом зниження питомих енерговитрат та збільшення продуктивності виплавки, визначає мету дисертаційної роботи. Згідно поставленої мети при розробці механотронної системи для моделювання процесів в проміжній ємності електронно-променевої установки та напружено-деформованого стану мембран гідравлічного виконавчого мембранного механізму застосовано методи скінчених різниць та скінченних елементів. При моделюванні процесів в проміжній ємності використано метод дробових кроків рішення багатовимірних задач. При створенні алгоритмів керування траєкторією руху електронного променю в проміжній ємності та алгоритму витягування зливку з кристалізатора застосовані методи теорії автоматичного керування. Наукова новизна роботи дисертаційної роботи полягає в наступних положеннях: - вперше на основі розробленої нестаціонарної тривимірної математичної моделі тепло-масообміну в проміжній ємності при електронно-променевій плавці науково обґрунтовано застосування механотронної системи керування виплавкою титану, яка дозволяє обирати раціональні тепло-енергетичні характеристики процесу плавки титану з урахуванням подачі шихти та динаміки наплавлення зливку в кристалізаторі; - вперше на основі дослідження процесу плавки титану розроблено метод раціонального розподілу потужності обігріву розплаву в проміжній ємності електронно-променевої установки, за рахунок керування траєкторією руху електронного променю із зворотним зв’язком по температурі розплаву та положенню нерозплавленої шихти відносно зливного носка; - отримано залежності для вибору раціональних геометричних параметрів гідравлічного мембранного виконавчого механізму для подачі коливань на зливок в межах заданого ресурсу роботи, які враховують напружено-деформований стан сталевих мембран. Адекватність розробленої математичної моделі процесу в проміжній ємності, розрахунків напружено-деформованого стану мембрани, роботи алгоритмів керування траєкторією руху електронного променю та механотронної системи керування виплавкою титану вцілому підтверджена результатами моделювання, які були проведені за допомогою програмного пакету MATLAB, програмних пакетів інженерних розрахунків Ansys Mechanical APDL, Ansys Fluent та COMSOL Multiphysics. Розроблені комп’ютерні моделі можуть також бути використані для перевірки правильності вибору технологічних параметрів чи алгоритмів керування траєкторією руху електронного променю при плавці титанового розплаву в проміжній ємності, при виборі раціональних геометричних параметрів мембрани гідравлічного мембранного виконавчого механізму для забезпечення його необхідного ресурсу роботи. Практична цінність одержаних результатів полягає в наступному: - запропоновано механотронну систему керування виплавкою титану при електронно-променевій плавці зі зворотним зв’язком по температурі розплаву в проміжній ємності та по рівню розплаву в кристалізаторі, яка дозволяє, у порівнянні з ручним керуванням, підвищити на 18% ефективність роботи, у тому числі зменшити на 14% енергоспоживання, збільшити на 16% продуктивність виплавки та знизити втрати маси зливку при обробці поверхні до 7%; - розроблено алгоритм керування траєкторією руху електронного променю в ПЄ зі зворотним зв’язком по температурі за допомогою тепловізора, який дозволяє отримати однорідні температурні поля в діапазоні 1950…2200 К, розрахувати швидкість подачі шихти в зону плавки, і як результат – отримати зливок з необхідним хімічним складом; - запропоновано спосіб витягування зливку з кристалізатора з подачею додаткових коливань на нього (патент № 91877 України), який дозволяє за допомогою гвинтової передачі та гідравлічного мембранного виконавчого механізму здійснювати грубе та точне регулювання рівня розплаву в кристалізаторі, завдяки чому зменшується вірогідність розриву поверхні та отримання гофрів на готових зливках і знижуються втрати матеріалу при подальшій обробці зливків; - розроблено та запатентована конструкцію гідравлічного мембранного виконавчого механізму (патент № 91889 України) і запропоновано інженерну методику вибору його раціональних геометричних параметрів на основі розрахунку напружено-деформованого стану мембрани. Використання запропонованого способу керування траєкторією руху електронним променем при одночасні роботі декількох електронно-променевих гармат в процесі обігріву в проміжній ємності забезпечує підвищення витрати титанового розплаву в необхідному температурному діапазоні в кристалізатор, що дозволяє скоротити час на наплавлення зливку. Одержані в роботі практичні результати прийняті до впровадження на підприємствах ДП НВЦ «Титан» ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (Київ) та ТОВ «Стратегія БМ» (Київ). Запропонована інженерна методика вибору раціональних геометричних параметрів, яка дозволяє оцінити довговічність існуючих і підвищити довговічність нових приводів подачі коливань, прийнята до впровадження на підприємстві ДНВК «КІА» (Київ). Новизну результатів дослідження захищено 2-ма патентами України на корисні моделі, зокрема системи витягування зливку з кристалізатору (Патент № 91877 України), а також конструкції гідравлічного мембранного виконавчого механізму двосторонньої дії (Патент № 91889 України). Результати дисертаційної роботи впроваджені в навчальний процес: кафедри прикладної механіки та машин Київського національного університету технології та дизайну при викладанні курсу «Мехатроніка в галузевому машинобудуванні» та «САМ-технології комп’ютерно-інтегрованого обладнання»; кафедри машинознавства Національного авіаційного університету при викладанні курсу «Details of Machines» та «Основи конструювання»; кафедри прикладної гідроаеромеханіки та механотроніки Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» при викладанні лекційного курсу «Особливості проектування систем гідроавтоматики» та в курсі лабораторних робіт з дисципліни «Мікропроцесорне управління мехатронних модулів та систем».
Tsibrii I.O. Mechatronic control system for melting titanium. - Qualification scientific work on the rights of manuscripts. Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences in the specialty 05.02.02 - Engineering Science. - National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" MES of Ukraine, Kyiv, 2018. The thesis is devoted to the increase of efficiency of the process of titanium ingot`s production, which increases the productivity of melting, improves the quality of ingots by developing of the mechatronic control system for electron beam melting with molten metal`s temperature in the intermediate capacity and melt`s level in crystallizer feedback. In Ukraine, the industrial production of high-quality titanium ingots is associated with vacuum-arc, electroslag, plasma and electron beam melting. The latter is considered to be the most advanced technology, due to the high degree of purification of ingot from impurities, the lack of strict requirements for the chemical and physical composition of charge material and the possibility of active intervention in the technological process. However, electron beam melting has not high enough productivity and is one of the most energy-consuming. Due to the lack of measurement of the titanium melt`s temperature in the intermediate capacity, the process of melting significantly depends on the choice of the heating mode by the operator. In addition, during ingot`s pulling-out from the crystallizer the various defects are formed on its surface, for elimination of which is lost to 10% of ingot`s mass during its processing. The common cause of the above disadvantages is the inconsistency of the control`s process of melting, ingot`s pulling-out and charge supply into the melting area. Therefore, the development of a mechatronic control system for the titanium melting by electron beam melting, which coordinates the control of titanium ingot production and increases their efficiency by reducing specific energy consumption and increasing the productivity of the melting, determines the purpose of the dissertation work. According to the stated purpose, the methods of finite element and the method of finite-difference are used in the development of a mechatronic system for the simulation of processes in the intermediate capacity of the electron beam unit and the membranes stress-strain state of the hydraulic executable membrane mechanism. During the simulation of the processes in the intermediate capacity, the method of fractional steps for solving multidimensional problems is used. During the creating of the algorithms for controlling the trajectory of the motion of an electron beam in the intermediate capacitance and the algorithm for ingot`s pulling-out from the crystallizer, the methods of the theory of automatic control are used. The scientific novelty of the dissertation work consists in the following principles: - for the first time on the basis of the developed non-stationary three-dimensional mathematical model of heat-mass transfer with electron beam melting in the intermediate capacity, the application of the mechatronic control system for titanium melting was scientifically substantiated, which allows to choose the rational heat-energy characteristics of the titanium melting taking into account the charge supply and the dynamics of ingot`s surfacing into the crystallizer; - for the first time, on the basis of the study of the regularities of the titanium melting process, a method for rational distribution of the melt heating in the intermediate capacity of the electron-beam unit was developed, due to the control of the trajectory of electron beam motion with the temperature of the melt feedback and the position of the unmelted charge relative to the drain sock; - dependencies were obtained for choosing rational geometric parameters of the steel membrane of the hydraulic executable mechanism, which take into account the stress and strain state of the membrane and its required durability. The adequacy of the developed mathematical model of the process in the intermediate capacity, the calculations of the stress-strain state of the membrane, the work of the algorithms for control of the trajectory of the electron beam`s motion and the mechatronic control system for titanium melting is generally confirmed by the simulation results that were performed using the software package MATLAB, Ansys Mechanical APDL, Ansys Fluent and COMSOL Multiphysics. The developed computer models may also be used to verify the correctness of the choice of technological parameters or algorithms for control of the trajectory of the electron beam`s motion during titanium melt in the intermediate capacity, or during the choice the rational geometric parameters of the membrane of hydraulic executable membrane mechanism to provide its required work life. The practical importance of the results obtained is as follows: - for the first time a mechatronic control system for the titanium melting for electron beam melting with molten metal`s temperature in the intermediate capacity and melt`s level in crystallizer feedback was developed, which allows, in comparison with manual control, to increase efficiency by 18%, including 14% decrease of power consumption, increase the productivity of melting by 16% and reduce the ingot`s weight loss during the next surface treatment up to 7%; - the control system of the trajectory of the electron beam`s motion in the intermediate capacity with temperature feedback with the aid of a thermal imager is proposed and the algorithm for control of the trajectory of the electron beam`s motion is proposed, which allows to obtain uniform temperature fields in the range 1950…2200 K, to determine the input of the charge supply to the melting zone and as the result to obtain ingots with the necessary chemical composition; - the method of the ingot pulling-out from the crystallizer with additional oscillations on ingot is offered, which allows: using a screw drive and hydraulic executable membrane mechanism to carry out rough and precise regulation of the melt level in the crystallizer; to reduce the rupture`s probability of the surface and to reduce of the ingot`s surface imperfection carrying out on finished ingots; to predict decrease to 7% of material loss during next ingot`s treatment. - the design of hydraulic executable membrane mechanism`s membranes is developed and the engineering method of choice of their rational geometric parameters is proposed. The use of the proposed method of control of the trajectory of electron beam motion during simultaneous work of several electron beam guns during the heating process in the intermediate capacity provides an increase the flow of titanium melt into the crystallizer with required temperature range, which reduces the time for the ingot`s producing. The practical results which obtained in the dissertation are accepted for implementation at the enterprises of SIC "Titan" the E.O. Paton electric welding institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv and LLC "Stratehiya Bm", Kyiv. The proposed engineering method of rational geometric parameters choice, which allows to assess the durability of existing and improve the durability of new oscillation drives, is adopted for implementation at the SSPC “Kyiv Institute of Automatics”. The novelty of the research results is protected by 2 patents of Ukraine on utility models, in particular, the system of ingots pulling-out from the crystallizer (Patent № 91877 of Ukraine), as well as designs of a hydraulic membrane actuating mechanism of double-direction action (Patent № 91889 of Ukraine). The results of the dissertation work were introduced into the educational process: at the Department of applied mechanics and machines of the Kyiv National University of Technology and Design at the teaching of the courses "Mechatronics in industrial engineering " and "CAM-technologies of computer-integrated equipment"; at the Department of Science of Machine of the National Aviation University at the course "Details of Machines" and "Fundamentals of Design"; at the Department of Applied Hydroaeromechanics and Mechanotronics of the National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" at the lecture course "Features of the hydroautomatics systems design" and at the course of laboratory work of course "Microprocessor controll of mechatronic modules and systems".

Цибрій Ю.О. Механотронна система керування виплавкою титану. - На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.02 – Машинознавство. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2018. Дисертація присвячена підвищенню ефективності процесу виготовлення титанових зливків при електронно-променевій плавці, що забезпечує збільшення продуктивності виплавки, покращення якісних характеристик зливків за рахунок узгодження взаємодії виконавчих пристроїв шляхом створення механотронної системи керування виплавкою титану зі зворотним зв’язком по температурі розплаву в проміжній ємності та по рівню розплаву в кристалізаторі. Розроблено нестаціонарну тривимірну математичну модель процесу в проміжній ємності електронно-променевої установки, в якій враховано зміну джерела нагріву та швидкості течії розплаву. Досліджено вплив швидкості течії розплаву, потужності обігріву та коефіцієнту розподілу по поверхні проміжної ємності на середню температуру розплавленого титану. За результатами моделювання запропоновано метод керування траєкторією руху електронного променю зі зворотним зв’язком по температурі розплаву, що забезпечує зменшення часу виплавки титанового зливку. Розроблено спосіб витягування зливку з кристалізатора з подачею додаткових коливань на зливок за допомогою гідравлічного мембранного виконавчого механізму. Досліджено вплив значень геометричних параметрів сталевої мембрани виконавчого механізму на її напружено-деформований стан та ресурс спрацювання. Отримано аналітичну залежність максимального напруження в сталевій мембрані від її геометрії в процесі подачі коливань. Запропоновано інженерну методику вибору раціональних геометричних параметрів гідравлічного мембранного виконавчого механізму. Використання запропонованої механотронної системи зі зворотним зв’язком по температурі розплаву в проміжній ємності і по рівню розплаву в кристалізаторі, у порівнянні з аналогічними показниками установки типу ВМО, дозволяє зменшити на 14% енерговитрати та підвищити продуктивність виплавки на 16%, а із врахуванням зменшення втрат на обробку титанового зливку підвищити загальну продуктивність процесу на 18%.
Цибрий Ю.А. Механотронная система управления выплавкой титана. – На правах рукописи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.02 – Машиноведение. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», МОН Украины, Киев, 2018. Диссертация посвящена повышению эффективности процесса изготовления титановых слитков при электронно-лучевой плавке, что обеспечивает увеличение производительности выплавки, улучшение качественных характеристик слитков за счет согласования взаимодействия исполнительных устройств путем создания механотронной системы управления выплавкой титана с обратной связью по температуре расплава в промежуточной емкости и по уровню расплава в кристаллизаторе. Разработано нестационарную трехмерную математическую модель процесса в промежуточной емкости электронно-лучевой установки, в которой учтены изменения источника нагрева и скорости течения расплава. Исследовано влияние скорости течения расплава, мощности обогрева и коэффициента распределения по поверхности промежуточной емкости на среднюю температуру расплавленного титана. По результатам моделирования предложен метод управления траекторией движения электронного луча с обратной связью по температуре расплава, который обеспечивает уменьшение времени выплавки титанового слитка. Разработан способ вытягивания слитка из кристаллизатора с подачей дополнительных колебаний на слиток с помощью гидравлического мембранного исполнительного механизма. Исследовано влияние значений геометрических параметров стальной мембраны исполнительного механизма на ее напряженно-деформированное состояние и ресурс срабатывания. Получена аналитическая зависимость максимального напряжения в стальной мембране от ее геометрии в процессе подачи колебаний. Предложено инженерную методику выбора рациональных геометрических параметров гидравлического мембранного исполнительного механизма. Использование предложенной механотронной системы с обратной связью по температуре расплава в промежуточной емкости и по уровню расплава в кристаллизаторе, по сравнению с аналогичными показателями установки типа ВМО, позволяет уменьшить на 14% энергозатраты и повысить производительность выплавки на 16%, а с учетом уменьшения потерь на обработку титанового слитка повысить общую производительность процесса на 18%.
the crystallizer and ingot pulling-out from it. Based on the coupled Fourier heat-conduction equation and Navier-Stokes equations, a non-stationary three-dimensional mathematical model of the process in the intermediate capacity of an electron-beam unit was developed, which takes into account changes in the heat source coordinates and the melt flow velocity. The simulations were done using the finite-element method and MATLAB software, the finite-difference method and the tridiagonal matrix algorithm. The influence of the velocity of the titanium melt flow, the heating power and its distribution over the intermediate capacity surface on the average temperature of the molten titanium and the ratio of the molten titanium volume to the total volume of the intermediate capacity was investigated. The analytical dependencies were obtained which allow setting the rational parameters of the titanium melt heating during the electron beam melting. Based on the simulation results, a method for controlling the trajectory of the electron beam motion with feedback on the titanium melt temperature was proposed, which enables reducing the titanium ingot melting time. The simulations of the titanium melt heating in the intermediate capacity were performed due to the proposed control method. It was found that the application of the proposed control method at the coefficient of heat distribution over the intermediate capacity surface equal to n = 50 ... 60% provides titanium melt heating within the required temperature range 1950-2200 K and the required stable flow of the titanium melt from the intermediate capacity into the crystallizer. Heat and mass transfer in the intermediate capacity was simulated for the case of the entry of an unmolten charge piece during the heating with temperature feedback. The average melting time of the charge piece was found to be 16 seconds. On the basis of the proposed method for controlling the electron beam motion trajectory, an algorithm was developed for simultaneous control of several electron beam guns with redistribution of their influence zones on the intermediate capacity surface. A method of the ingot pulling-out from the crystallizer by applying additional oscillation to the ingot using a hydraulic drive was developed. A design of the hydraulic membrane actuator for applying oscillation to the ingot of any mass was proposed. A mathematical model was proposed to describe stress and strain state of the actuator steel membrane. Using the finite-element method (ANSYS, COMSOL), the influence of the geometric parameters of the steel membrane on its stress and strain state and durability was investigated for a given oscillation amplitude. An analytical expression of the maximum stress in the oscillating steel membrane was derived depending on its geometric parameters. An engineering method was proposed to choose rational geometric parameters of the hydraulic membrane actuator. As compared to similar parameters of the VMO electron-beam unit, the application of the proposed mechatronic system with feedback on the melt temperature in the intermediate capacity and the melt level in crystallizer allows to reduce the energy consumption by 14%, increase the melting productivity by 16%, and, if taking into account the reduction of losses during the mechanical treatment of titanium ingot surfaces, increase the overall process performance by 18%.

Дана робота присвячена розробці інструментальних засобів і методик їх використання для розв’язання комплексу задач оптимального управління розвитком і функціонуванням систем водопостачання та водовідведення.

Робота присвячена методам і засобам автоматизованого управління виготовленням бетонних виробів за допомогою комплесу на базі вібропресу ПВ-12. Об’єктом детального вивчення є процеси замішування та дозування компонентів. Була вивчена технічна документація по даному об’єкту: загальні відомості; характеристики різних комплексів, різних виробників; взаємодія підсистем між собою. Також було підібрано та розраховано елементи для підсистем керування параметрами, розроблено функціональну схему автоматизації. Написано програмне забезпечення для контролеру, що керує виготовлення продукції. Розроблено систему відображення результатів у вигляді, візуалізації на шафах управління. приміщенні. В якості середовища розробки програмного забезпечення було обрано наступні програми: середовище програми LOGO!Soft Comfort V7.0. Ключові

Об'єкт розробки – вільновихровий насос, призначений для перекачування побутових і промислових забруднених рідин на параметри: подача Q = 160 м3 /год; напір Н = 63 м. Проаналізовано основне насосне обладнання, що застосовується у промисловості і вказані недоліки в роботі насосів при транспортуванні забруднених рідин. Обґрунтовано вибір конструктивної схеми насоса. Розроблена конструкція насоса вільновихрового типу. Виконані гідравлічні розрахунки проточної частини і гідродинамічних сил в насосі. Вибрано кінцеве ущільнення і тип двигуна.

Вирішена наукова задача виявлення ефективності та енерговитратності поліетиленових газових мереж населених пунктів. Шляхом проведення теоретичних досліджень у рамках існуючих гідродинамічних підходів виявлені чинники і ступінь їх впливу на зменшення енерговитратності транспортування газу в газових мережах при використанні поліетиленових труб замість сталевих. Виконано теоретичні дослідження впливу профілю траси на енерговитратність та пропускну здатність газових мереж низького тиску. Запропоновані уточнені математичні вирази для визначення зміни гідростатичного тиску на ділянці залежно від різниці геодезичних позначок і температури газу. Проведено експериментальні дослідження газодинамічних процесів руху газу в поліетиленових газових мережах, які виявили існування різних режимів руху, що відрізняються законом тертя. Знайдені числа Рейнольдса, які розділяють різні режими руху газу в поліетиленових газопроводах, та одержані регресійні моделі для коефіцієнта гідравлічного опору. На основі проведених досліджень розроблений комплекс методів і комп'ютерних програм дая прогнозування пропускної здатності та енерговитратності газових мереж населених пунктів з урахуванням особливостей газодинаміки поліетиленових труб, впливу профілю траси та умов навколишнього середовища. Запропоновано методи прокладання. та реконструкції газових мереж, що характеризуються економічною доцільністю.
Scientific problem about detection of polyethylene gas systems efficiency is solved by using the gas-dynamic methods. Theoretical researches in the sphere of hydrodynamic methods are done. In the process of these researches some factors and the degree of their influence on decreasing of energy consumption, connected with gas transmission in case of using the polyethylene pipelines instead of steel ones were revealed. Theoretical investigations, connected with pipeline route profile’s influence on energy efficiency and productive capacity of low pressure gas systems, were done. Specified mathematical expressions are offered in order to calculate the hydrostatic pressure change at the selected length of the pipeline depending on geodesic marks’ difference and gas temperature. Experimental investigations of gas-dynamic processes (gas transit) in polyethylene gas network systems were made. As a result there were found various modes of gas motion that differ by the friction law. There were also found Reynold’s numbers that set apart the right mode of gas motion through the polyethylene gas pipelines. There were formed special regression models for description of the friction laws. There was developed a system of different forecasting methods and computer programs for prognostication of productive capacity and energy efficiency of gas locality systems including all the features of gas dynamics in the polyethylene pipes, pipeline profile’s effect and environment conditions on the basis of these investigations. The methods of laying and reconstruction of gas network systems that are characterized by economic expediency are suggested.

Розроблено інформаційно-вимірювальну систему установки для розсортування деталей за внутрішнім діаметром отворів. В даній кваліфікаційній роботі магістра було розроблено та спроектовано механізми подачі та розсортування, механізм подачі деталей. Проведено дослідження похибки вимірювання даного пристрою. Проаналізовано та описано технічні вимого до метеорологічних параметрів системи. Описано роботу приладу, його структурні та принципову схеми. Розраховано параметри схеми.
The information-measuring system of installation for sorting of details on internal diameter of apertures is developed. In this qualification work of the master the mechanisms of giving and sorting, the mechanism of giving of details have been developed and designed. A study of the measurement error of this device carried out. The technical requirements for the meteorological parameters of the system are analyzed and described. The operation of the device, its structural and schematic diagrams are described. Scheme parameters are calculated.
Вступ...7 1 Аналітична частина...8 1.1 Аналіз аналогів...8 1.2 Результати патентного пошуку ...13 2 Основна частина...17 2.1 Вимоги до роботи приладу ...17 2.2 Схема та принцип роботи приладу ...17 2.3 Механізм подачі деталей та розсортування ...19 2.4 Механізм подачі деталей...20 2.5 Механізовані приводи установок...22 2.6 Побудова циклограми роботи установки ...25 2.7 Аналіз об’єкту вимірювання і технічних вимог до метрологічних параметрів системи...31 2.8 Аналіз і оцінка похибки схеми ...32 2.9 Похибка установки ...35 2.10 Повірка пристрою ...38 2.11 Проведення повірки...39 3 Науково-дослідна частина...41 3.1 Розрахункова частина...41 4 Спеціальна частина ...51 4.1 Опис роботи приладу...51 4.2 Опис структурної схеми і алгоритму роботи електричної схеми...55 4.3 Опис роботи принципової схеми приладу ...57 4.4 Розрахунок параметрів схеми...58 4.5 Електронна принципова схема ...62 4.6 Опис роботи принципової схеми ...63 4.7 Опис роботи програми ...67 5 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях...69 5.1 Охорона праці...69 5.1.1 Заходи з охорони праці при виконанні монтажних робіт ...69 5.1.2 Санітарно-гігієнічне та побутове обслуговування робітників...70 5.1.3 Розрахунок штучного освітлення...70 5.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях...75 5.2.1 Організація безпеки в надзвичайних ситуаціях при автоматизації технологічного процесу ...75 5.2.2 Створення цивільного захисту на ОГД ...77 5.2.3 Галузеві системи управління охороною праці. Мета та принципи функціонування...82 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ ...85 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ...86 ДОДАТКИ...

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.05.16 "Турбомашини та турбоустановки", (технічні науки). – Національний технічний університету "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі вдосконалення систем охолодження газових турбін шляхом подальшого розвитку методів гідравлічного і теплового розрахунку каналів системи охолодження газових турбін. Вивченню структури і властивості потоку в цих елементах, отриманню залежностей, описуючих цей потік. Виконано аналіз науково-технічної літератури, присвяченій проектуванню систем охолодження ГТД, в якому розглянуто міжнародний досвід експериментальних досліджень і обчислювальних експериментів, що до дослідження теплообміну і гідродинаміки течії в обертових елементах. В результаті аналізу літератури показано що, основним напрямом розвитку ефективних і надійних систем охолодження ГТД є підвищення точності розрахунку витратних і гідравлічних характеристик елементів системи охолодження. Показано, що на моделювання процесів впливає геометрія каналу, направлення течії (відцентрове, доцентрове), наявність супутних потоків, параметри і властивості (повітря, масло-повітря) охолоджуючого середовища. Тому від точності, з якою буде змодельований окремий елемент, залежить надійність моделювання всієї системи охолодження. Проведено адаптацію математичних моделей елементів гідравлічних мереж для розрахунку систем охолодження газових турбін, таких як: апарат закручування потоку (АЗ), теплообмінник, канали, що переміщуються. Наведено опис, теоретичні основи моделювання цих елементів гідравлічної схеми, проведені чисельні дослідження по впливу апарата закручування і теплообмінника на ефективність охолодження, складені відповідні моделі систем охолодження. Встановлено, що ефективність охолодження при застосуванні АЗ збільшується на 15%. Запропоновано підхід включення в загальну гідравлічну схему теплообмінника, при загальному наборі початкових даних, які відображають роботу теплообмінника в змінному режимі. Проведено дослідження впливу відцентрового ефекту на можливість подачі повітря в порожнини ротора турбіни. Розглянуті приклади течії повітря в порожнинах, утворених двома паралельними дисками з осьовою або радіальною подачею повітря на периферійному радіусі. Проведений CFD аналіз показав, що в залежності від напрямку подачі повітря істотно змінюється характер течії в порожнині. При радіальній подачі повітря в напрямку осі обертання має місце безвихровий характер течії, при осьовій - з'являється вихор. Проте, відмінність в характері течії майже не позначається на величині протитиску, який перешкоджає переміщенню повітря. Визначено діапазон достовірності результатів методу розрахунку насосного ефекту в придискових порожнинах роторів газових турбін, а саме: відношення ширини порожнини до зовнішнього радіуса диска не перевищує величину 0,17, що дозволяє обґрунтовано використовувати цей метод для розрахунків систем охолодження. Розроблено узагальнений підхід до методу розрахунку коефіцієнтів витрати і гідравлічного опору елементів систем охолодження газових турбін таких, як отвори, потовщені діафрагми, лабіринтові ущільнення, які регламентують витрату охолоджуючого повітря і відповідають за надійність і економічність системи охолодження. Так як розрахунок гідравлічної схеми застосовує коефіцієнти гідравлічного опору кожної ділянки схеми, а експериментальні дані часто представленні коефіцієнтами витрати, тому встановлено зв'язок між ними за допомогою припущень, які враховують різницю між стисливим і нестисливим середовищами. На основі проведених досліджень, обґрунтовано поправку на стисливість до коефіцієнту гідравлічного опору подовжених діафрагм, отворів, лабіринтових ущільнень, яка уточнює коефіцієнт гідравлічного опору до 25%. Розроблено математичну модель розрахунку підшипника, описані підходи до визначення концентрації і термодинамічних характеристик двофазного гомогенного середовища, що дозволило включити підшипник як в гідравлічну, так і теплову моделі систем охолодження газових турбін. Розроблено метод розрахунку гідравлічної мережі для маслоповітряної суміші, який істотно розширив можливості моделювання процесів охолодження роторів і підшипників газових турбін і маслозабезпечення підшипників, що дозволило провести спільний розрахунок системи охолодження ротора турбіни і підшипників. Проведено дослідження системи охолодження ротора високотемпературної газової турбіни за допомогою розроблених методів розрахунку. Встановлено, що методи розрахунку відповідають робочим даним газотурбінного двигуна Д 36.
The dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences (Ph. D.) in the specialty 05.05.16 "Turbomachine and turbine plants", (technical sciences). National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Ministry of Science and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. Dissertation is devoted to solving an important scientific and technical task of improving the cooling systems of gas turbines by further developing the methods of hydraulic and thermal calculation of the channels of the cooling system of gas turbines. To study the structure and flow properties of these elements, to obtain the dependences describing this flow. The analysis of scientific and technical literature devoted to the design of cooling systems for gas turbine engines was carried out, in which international experience of experimental studies and computational experiments was considered, to the study of heat transfer and flow hydrodynamics in rotating elements. As a result of the analysis of the literature, it is shown that the main direction of development of efficient and reliable GTE cooling systems is to improve the accuracy of the calculation of the flow and hydraulic characteristics of the elements of the cooling system. It is shown that the modeling of processes is influenced by the channel geometry, flow direction (centrifugal, centripetal), presence of associated flows, parameters and properties (air, oil-air) of the cooling medium. Therefore, the accuracy with which the simulation of the entire cooling system depends on the accuracy with which the individual element will be modeled. Mathematical models of hydraulic network elements have been adapted to calculate gas turbine cooling systems, such as: a device for swirling flow, a heat exchanger, channels that are moved. Description, theoretical bases of modeling of these elements of a hydraulic circuit, the researches carried out on the influence of the apparatus of the twist and the heat exchange apparatus on the efficiency of cooling are given, the corresponding models of cooling systems are made. Impact study conducted of the centrifugal effect on the possibility of air supply in the cavity of the rotor of the turbine has been studied. The considered examples of air flow in cavities formed by two parallel disks with axial or radial air supply at a peripheral radius. CFD analysis showed that, depending on the direction of air supply, the nature of the flow in the cavity is significantly changed. At radial air supply in the direction of the axis of rotation there is a non-vortex nature of the flow, with axial - vortex occurs. However, the difference in the nature of the flow almost does not affect the magnitude of the back pressure, which impedes the movement of air. The range of reliability of the results of the calculation method of the pump effect in the disk cavities of the rotors of the gas turbines is determined, namely: the ratio of the width of the cavity to the external radius of the disk does not exceed the value of 0.17, which allows us to use this method reasonably for calculations of the cooling systems. Developed a generalized approach to the method of calculating the flow coefficients and the hydraulic resistance of elements of the cooling systems of gas turbines such as openings, thickened diaphragms, labyrinth seals, regulating the flow of cooling air, which are responsible for the reliability and economy of the cooling system. In the calculations of the hydraulic circuit, the hydraulic resistance coefficients of each section of the circuit are used, and the experimental data are often represented by flow coefficients. Therefore, a connection is established between them using assumptions that take into account the difference between compressible and incompressible media. On the basis of the research, justified correction for compressibility to the coefficient of hydraulic resistance of elongated diaphragms, holes, labyrinth seals, which specifies the coefficient of hydraulic resistance to 25%. A mathematical model for calculating the bearing has been developed, approaches have been described for determining the concentration and thermodynamic characteristics of a two-phase homogeneous medium, which made it possible to include the bearing in both the hydraulic and thermal models of gas turbine cooling systems.A method was developed for calculating the hydraulic network for the air-oil mixture, which significantly expanded the possibilities for simulating the cooling processes of the rotors and bearings of gas turbines and providing bearings with oil, which made it possible to jointly calculate the cooling system of the turbine rotor and bearings. A study of the cooling system of the rotor of a high-temperature gas turbine was carried out using the developed calculation methods. It is established that the calculation methods correspond to the working data of the D-36 gas turbine engine.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.16 – турбомашини та турбоустановки, (технічні науки). – Національний технічний університету "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Розроблено методи розрахунку повітряного охолодження і систем маслозабезпечення, які дозволяють отримати якісно нові результати, що сприяють підвищенню надійності проектування системи охолодження ГТУ. Удосконалено метод розрахунку повітряного охолодження за рахунок введення нових елементів таких, як апарат закручування, теплообмінник які розширюють можливості проектування системи охолодження ГТУ і ГТД. Набув подальший розвиток метод розрахунку гідравлічних мереж систем охолодження газових турбін з урахуванням закручування потоку в міждискових порожнинах. Обґрунтовано надійне застосування методу розрахунку насосного ефекту в придискових порожнинах роторів в діапазоні відношення ширини до зовнішнього радіусу диска s/r₂ = 0,17. Розвинений метод розрахунку гідравлічного опору подовжених діафрагм, отворів, лабіринтових ущільнень з урахуванням стисливості середовища Обґрунтовано поправку на стисливість до коефіцієнту гідравлічного опору, що уточнює коефіцієнт гідравлічного опору до 25%. Розроблена сумісна математична модель і метод розрахунку гідравлічного опору двофазного гомогенного середовища, що дозволяє моделювати процеси охолодження і маслозабезпечення в межах загального методу гідравлічного розрахунку системи охолодження, і проводити спільний розрахунок системи охолодження ротора турбіни і підшипників.
The dissertation for the degree of the Candidate of Technical Sciences (Ph.D.) in the specialty 05.05.16 turbomachine and turbine plants, (technical sciences). National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Ministry of Science and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. Developed methods for calculating air cooling and oil supply systems allow us to expand the possibilities by introducing new elements such as heat exchanger, labyrinth seals, bearings, as well as obtaining qualitatively new results that increase the reliability of the design of the cooling system of the GT. The reliable application of the method of calculating the pumping effect in the disk cavities of gas turbine rotors in the range of the ratio of width to the outer disk radius s/r₂ = 0,17 is substantiated. The method is developed for calculating the hydraulic resistance of elongated diaphragms, holes, labyrinth seals, considering the compressibility of the medium. The investigated effect on the hydraulic resistance of the angle of the hole. The correction for compressibility to the coefficient of hydraulic resistance of elongated diaphragms, holes, labyrinth seals is justified, that corrects coefficient of hydraulic resistance to 25%. Developed in conjunction mathematical model and a method for calculating the hydraulic resistance of a two-phase homogeneous medium that significantly expands the modeling capabilities of cooling processes and oil supply within the general method of hydraulic calculation of the cooling system, which allowed a joint calculation of the cooling system of the turbine rotor and bearings.

Дисертація присвячена питанням розробки методів і засобів контролю за підготовкою та проведенням ПГРП на свердловинах. Теоретично обгрунтований запропонований метод контролю вибійного тиску у свердловині під час проведення ПГРП, який дозволяє розрахувати його значення на основі технологічних параметрів виміряних на усті свердловини (устьового тиску, густин рідин і їх витрати при закачуванні) з врахуванням визначених попередньо реологічних параметрів технологічних рідин. Розроблено і теоретично обгрунтовано ряд методик для визначення гідравлічних втрат при русі технологічних рідин в НКТ під час проведенні ПГРП. Розроблена методика і алгоритм для визначення гідравлічних втрат з урахуванням реологічних параметрів технологічних рідин (індекса поведінки неньютонівської технологічної рідини і її коефіцієнта консистентності), що дозволяє підвищити точність розрахунку реальних гідравлічних втрат при русі рідин в НКТ свердловини. Розроблено установку УВРП-1 та методики проведення на ній відповідних лабораторних досліджень для вивчення реологічних параметрів рідин та зміни їх характеристик в поверхневих умовах та в умовах проведення процесу ГІГРП. Теоретично обгрунтовано і розроблено структурну схему та програму „Frloss” удосконаленої системи контролю за підготовкою та проведенням ПГРП, що дозволяє в реальному масштабі часу проведення процесу здійснювати контроль вибійних технологічних параметрів під час проведення ПГРП (вибійного тиску, втрат тиску на тертя, чистого тиску розриву пласта тощо). Здійснено впровадження розробленої системи контролю за підготовкою та проведенням процесів ПГРП на експлуатаційних свердловинах ВАТ “Укрнафта”.
Проблема интенсификации добычи нефти и газа на Украине стоит очень остро. Мировой опыт использования методов интенсификации свидетельствует о том, что гидравлический разрыв пласта играет главную роль в увеличении добычи нефти и газа. Поэтому на протяжении последних 50-лет постоянно развивается техника и технология этого метода интенсификации притока нефти и газа в скважину, вследствие чего он существенно усовершенствовался и изменялся. Описано теоретические основы процесса гидравлического разрыва нефтегазоносных пластов и перечислены параметры, которые являются определяющими для данного процесса. Проанализировано известные системы контроля подготовки и проведения процесса. Показано что процесс гидравлического разрыва пласта представляет собой сложную динамическую систему со многими факторами, для которых необходим контроль, как на этапе подготовки, так и на этапе управления в реальном масштабе времени при его проведении. Описано комплект спецтехники фирмы “Stewart & Stevenson" предназначенного для проведения процесса гидроразрыва. Отмечено что проблеме качественного контроля проведения процесса и автоматизированного сбора информации в комплекте спецтехники уделено очень большое внимание. Система контроля спецтехники “Stewart & Stevenson" обеспечивает сбор и сохранение информации с устья скважины, а именно: давления на устье, плотности закачиваемых жидкостей, её расход и объем. Однако во время использования указанной техники на Украине часто случались случаи, когда, не имея возможности оценки текущих забойных параметров в скважине во время проведения процесса, внесение оперативных изменений в технологию ведения процесса было невозможно, что приводило к аварийным ситуациям и преждевременным остановкам процесса. Проведено теоретическое обоснование предложенного метода контроля давления на забое в скважине во время проведения гидроразрывов пласта, который даёт возможность рассчитать его значения на основе технологических параметров измеряемых на устье скважины (давления на устье, плотности жидкости, и её расхода при закачке) с учётом определяемых заранее реологических параметров технологических жидкостей. Разработано и теоретически обосновано ряд методик для определения гидравлических потерь при движении технологических жидкостей в НКТ во время проведения гидроразрыва пласта. Разработана методика и алгоритм для определения гидравлических потерь с учётом реологических параметров технологических жидкостей (индекса нелинейности неньютоновской технологической жидкости, и коэффициента консистентности), что позволит повысить точность расчёта реальных гидравлических потерь при движении жидкостей в НКТ. Разработано установку УВРГ1-1 и методики проведения лабораторных исследований изучения реологических параметров жидкости, которые используются для проведения гидроразрыва пласта в условиях проведения процесса. Теоретически обосновано, разработано структурную схему и программу "Frloss", усовершенствованной системы контроля подготовки и проведения ГРП, что позволяет в реальном времени производить контроль технологических параметров процесса на забое скважины (давления на забое, потерь давления на трение, чистого давления разрыва пласта и т.д.). Осуществлено внедрение разработанной системы контроля за подготовкой и проведением процессов гидроразрыва пласта на скважинах ОАО"Укрнафта".
The Dissertation is dedicated to issues of methods and measures of control over preparation and conducting PHFL development (Powerful Hydraulic Layer Fracturing) on boreholes. The offered theoretically grounded method of control over bottom-hole pressure during conducting PHLF, which enables to calculate its values on the basis of technological parameters, measured at the wellhead of the borehole (wellhead pressure, liquids density and their consumption during pumping) taking into account the previously valued rheological parameters of process liquids. A number of methods for determination of hydraulic losses during process liquids flow to pipes during PHLF was developed and theoretically grounded. Methodic and algorithm for determination of hydraulic losses, with allowance for rheological parameters of process liquids (the non-Newtonian process liquid behavior index, and its consistency ratio), which enables to improve the accuracy of calculation of real hydraulic losses during liquid flow to pipes. The Plant "UVRP-1" and a number of methods of conducting the appropriate researches in it for the purpose of studying the rheological parameters of liquid and changes of their characteristics under the surface conditions and conditions of PHLF process conducting is developed. The functional chart and program ’’Frloss” of the improved system of control over preparation and conducting PHLF is developed, which enables to perform control over bottom-hole technological parameters during conducting PHLF in real-time mode (bottom-hole pressure, friction pressure losses, neat pressure of layer fracturing etc.). Introductiof the developed system of control over preparation and conducting PHLF processes at operating boreholes of Ukrnafta OJSC is carried out.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального питання щодо розробки моделей режимів роботи газопроводів із наявними рідинними забрудненнями у внутрішній порожнині й створення на їх основі способів визначення об’єму забруднень у порожнині газопроводів системи “свердловина - УКПГ - ДКС - МГ - споживач” та прогнозування залпових викидів рідини з їх порожнини. Отримано емпіричну реіресійну модель ступеня заповнення порожнини газопроводу рідиною, що являє собою залежність від коефіцієнта гідравлічної ефективності газопроводу і кута нахилу висхідних ділянок. Розроблено і реалізовано в програмному забезпеченні математичну модель залпового викиду рідини з порожнини газопроводу під дією чинників.
Диссертационная работа посвящена решению актуального вопроса, связанного с разработкой моделей режимов работы газопроводов с наличием жидкостных загрязнений во внутренней полости и создания на их основе способов определения объема загрязнений в полости газопроводов системы "скважина - УКПГ - ДКС - МГ - потребитель" и прогнозирования залповых выбросов жидкости из их полости. Систематизированы причины появления жидкостных загрязнений в полости газопровода, среди которых выделены основные: механический капельный вынос жидкости из сепарационного оборудования и осаждения ее под влиянием скоростного режима эксплуатации, конденсация жидкости с газового потока во время перекачивания по трубопроводу при благоприятных термодинамических условиях, некачественно проведенная очистка газопровода перед сдачей его в эксплуатацию. Получено эмпирическую регресивную модель процесса заполнения полости газопровода жидкостью, представляющаю собою зависимость от коэффициента гидравлической эффективности газопровода и угла уклона восходящих участков. На основе модели создано способ определения объема загрязнений в полости газопровода и его динамики на протяжении года при благоприятных термодинамических и скоростных условиях для конденсации жидкости (влага, тяжелые углеводородные фракции) с газового потока. Благодаря разработанной математической модели, реализированной в программном обеспечении, проведен анализ каждого фактора на динамику формирования накоплений во внутренней полости газопровода. Доказано на основе анализа компонентного состава отобранных проб загрязнений с внутренней полости газопровода, что основной их частью является жидкость (содержание механических примесей не более 2,5 % общего объема). На основе спланированного экспериментального исследования получено аналитическую зависимость степени заполнения геометрического объема участка газопровода от режима его работы и особенностей профиля трассы. Проведен анализ уравнения методами математической статистики, доказана адекватность модели и возможность ее использования при инженерных расчетах. Выявлены сезонные тенденции изменения объема загрязнения полости газопровода, условий прохождения процесса залпового вынесения жидкости из полости газопровода, корреляцию между температурой газа и температурой точек росы транспортируемого газа. Разработан расчетный алгоритм и программно-расчетный комплекс для прогнозирования объема загрязнений в полости газопровода с учетом геометрии газ провода газодинамических и термодинамических параметров его работы. Усовершенствован способ вынесения жидкости с полости газопровода под влиянием газового потока или потока более легкой жидкости, которые текут над водяным или конденсатным «мешком», на основе которого получено математическую модель залпового вынесения жидкости из газопровода. Результаты проведенных теоретических исследований дали возможность разработать способ прогнозирования залпового выноса жидкости из полости газопровода, суть которого в выполнении в определенный период года условия превышения величины критического объема загрязнений величиной объема загрязнений, определенной на основе анализа режима его работы. Критический объем загрязнений в застойной зоне газопровода являет собой функциональную зависимость от технической характеристики газопровода, рельефа местности, по територии которой проложена трасса газопровода, геометрии жидкостной пробки (критическая глубина залегания зеркала жидкости и его длина) и ее качественной характеристики, режима эксплуатации газопровода. Создан способ очистки газопровода высокоскоростным потоком газа, дающий возможность подобрать скоростной режим эксплуатации газопровода, который отвечает вынесению критического объема загрязнений из полости газопровода. Способ предполагает точное определение показателей режима работы газопроводу, перепада давления, который следует создать на запорном органе газопровода, объема загрязнений, который будет выноситься к технологическом оборудованию компрессорных станций, установок комплексной подготовки газа, газораспределительных станций, и остаток жидкостных загрязнений в газопроводе.
The mathematical model of relief gas pipeline operating conditions is created, with definite degree of its cavity fullness by liquid. The determination method of gas pipeline cavity contamination volume is offered, which is characterized by equation of degree of gas pipeline cavity section fullness’ dependence from its operating conditions, what are characterized by hydraulic efficiency, and from dip angle of ascent sections. The algorithm of cavity contamination volume’s dynamics determination, for the gas pipeline which transport gas of own production from Ukraine fields, got further development, on the basis of conducted experimental investigations on stand laboratory unit and in field conditions during different seasons.

Чекалов А. С. Аналіз впливу кількості та місць розташування регулюючих ємностей на надійність водопостачання міста : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 192 "Будівництво та цивільна інженерія" / наук. керівник О. Г. Добровольська. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 99 с.
UA : Робота складається зі вступу, 4 розділів, загальних висновків, списку використаних джерел з 40 найменувань. Робота викладена на 99 сторінках, містить 39 таблиць, 11 рисунків, 5 додатків. Виконано аналіз впливу кількості та місць розташування регулюючих ємностей на зміну гідравлічних характеристик мережі. Визначені площі зон з недостатнім напором, які утворюються в мережі в аварійних режимах роботи. Розраховано капітальні, експлуатаційні та приведені витрати для кожної з розглянутих мереж.
EN : The work consists of an introduction, 4 sections, general conclusions, a list of used sources of 40 titles. The work is spread over 99 pages, contains 39 tables, 11 figures, 5 appendices. The influence of quantity and placement of regulating capacities on the change of hydraulic characteristics of the network was analyzed. Areas of insufficient headroom that are formed in the network in emergency modes are identified. The capital, operating and cost estimates for each of the networks considered are calculated.
RU : Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников из 40 наименований. Работа изложена на 99 страницах, содержит 39 таблиц, 11 рисунков, 5 приложений. Выполнен анализ влияния количества и мест расположения регулирующих емкостей на смену гидравлических характеристик сети. Определены площади зон с недостаточным напором, которые образуются в сети в аварийных режимах работы. Рассчитано капитальные, эксплуатационные и приведенные затраты для каждой из рассматриваемых сетей.

Остафійчук О. А. Проект системи сухої очистки газів електросталеплавильного виробництва з утилізацією вловленого пилу : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 183 «Технології захисту навколишнього середовища» / наук. керівник К. В.Бєлоконь. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 136 с.
UA : Кваліфікаційний проект для здобуття ступеня вищої освіти магістра за спеціальністю 183 «Технології захисту навколишнього середовища», науковий керівник К.В. Бєлоконь. Запорізький національний університет. Факультет будівництва та цивільної інженерії, кафедра промислової екології та охорони праці, 2020. Розглянута технологія виплавки сталі в електродугових печах, описана конструкція і принцип роботи електродугової печі з точки зору утворення пилогазових викидів, визначена їх кількість і склад. Приведено обґрунтування вибору системи газоочистки відхідних газів від електродугової печі, виконаний розрахунок необхідного газоочисного обладнання. Обґрунтована економічна доцільність реконструкції системи очистки викидів в атмосферу. Виконаний розрахунок капітальних вкладень і експлуатаційних витрат на обслуговування газоочисної установки. Ostafiychuk O.A. Qualifying project «The Project of the Dry Electric Steel Gas Cleaning System with the Collected Dust Utilization». Scientific supervisor is K.V. Belokon of qualifying project for obtaining master's degree in higher education on specialty № 183 «Environmental Protection Technologies». Zaporizhzhia National University. Faculty of Construction and Civil Engineering, The Department of Applied Ecology and Labor Protection, 2020. The technology of steelmaking in electric arc furnaces is considered, the design and principle of operation of the electric arc furnace from the point of view of dust and gas emissions are described, their quantity and composition are determined. The substantiation of the choice of a gas treatment system for exhaust gases from an electric arc furnace is given, the calculation of the necessary gas treatment equipment is performed. The economic feasibility of reconstructing a system for cleaning emissions into the atmosphere is substantiated. The calculation of capital investments and operating costs for the maintenance of a gas treatment plant has been performed. Остафийчук О.А. Квалификационный проект «Проект системы сухой очистки газов электросталеплавильного производства с утилизацией уловленной пыли». Квалификационный проект для получения степени высшего образования магистра по специальности 183 «Технологии защиты окружающей среды», научный руководитель К.В. Белоконь. Запорожский национальный университет. Факультет строительства и гражданской инженерии, кафедра экологии и охраны труда, 2020. Рассмотрена технология выплавки стали в электродуговых печах, описана конструкция и принцип работы электродуговой печи с точки зрения образования пылегазовых выбросов, определено их количество и состав. Приведено обоснование выбора системы газоочистки отходящих газов от электродуговой печи, выполнен расчет необходимого газоочистного оборудования. Обоснована экономическая целесообразность реконструкции системы очистки выбросов в атмосферу. Выполнен расчет капитальных вложений и эксплуатационных затрат на обслуживание газоочистной установки.

Кідалов В. С. Вдосконалення процесу холодної прокатки штаб на реверсивних станах : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 135 «Металургія» / наук. керівник Д. О. Кругляк. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 98 с.
UA : Проведено аналіз існуючого процесу прокатки штаби на реверсивних станах ЦХП-1 в умовах ПАТ «Запоріжсталь». Встановлені чинники виникнення дефектів поверхні штаби після прокатки, визначена їх закономірність прояву від складу емульсії. Розглянуто шляхи зменшення дефектів поверхні штаби шляхом заміни існуючого емульсолу та встановлення системи для його очищення. Також розглянуто встановлення гідравлічного натискного пристрою на заміну механічному.
EN : In work analyzes the existing process of rolling the strip on the reversible mills of the cold rolling facility №1 of JSC "Zaporizhstal". Factors of strip surface defects occurrence after rolling are determined, regularities of their manifestation from emulsion composition are determined. Ways of reducing the defects of the strip surface by replacing the existing emulsion and installing a system for its cleaning are considered. Also considered is the installation of a hydraulic pressure device to replace the mechanical one.
RU : Проведен анализ существующего процесса прокатки полосы на реверсивных станах ЦХП-1 в условиях ПАО «Запорожсталь». Установлены факторы возникновения дефектов поверхности полосы после прокатки, определенна их закономерность появления от состава эмульсии. Рассмотрены пути уменьшения дефектов поверхности полосы путем замены существующего эмульсола и установки системы для его очистки. Также рассмотрено установку гидравлического нажимного устройства на замену механическому.

Герасименко Г. В. Дослідження доцільності переведення системи опалення на альтернативну з використанням біопалива : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 144 "Теплоенергетика" / наук. керівник С. В. Ільїн. Запоріжжя : ЗНУ, 2021. 96 с.
UA : Робота викладена на 96 сторінок друкованого тексту, містить 4 таблиці, 8 рисунків. Перелік посилань включає 39 джерел з них на іноземній мові 4. В магістерській роботі вирішено актуальну науково - технічну задачу підвищення ефективності використання енергетичних ресурсів шляхом переводу існуючої системи енергопостачання на альтернативну з використанням біопалива.
EN : The work is presented on 96 pages of printed text, contains 4 tables, 8 figures.The list of references includes 39 sources, 4 of them in foreign language. In the master 's thesis the actual scientific and technical problem of increase of efficiency of use of power resources by transfer of the existing system of power supply to alternative with use of biofuel is solved.

Гордієнко Д. Р. Проект системи очистки газів виробництва шарикопідшипникових сталей в електросталеплавильних печах з утилізацією вловленого пилу : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 183 «Технології захисту навколишнього середовища» / наук. керівник О. О. Троїцька. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 118 с.
UA : Розглянута технологія виплавки сталі в електродугових печах, описана конструкція і принцип роботи електродугової печі з точки зору утворення пилогазових викидів, визначена їх кількість і склад. Приведено обґрунтування вибору системи газоочистки відхідних газів від електродугової печі, виконаний розрахунок необхідного газоочисного обладнання. Обґрунтована економічна доцільність реконструкції системи очистки викидів в атмосферу. Виконаний розрахунок капітальних вкладень і експлуатаційних витрат на обслуговування газоочисної установки.
EN : The technology of steelmaking in electric arc furnaces is considered, the design and principle of operation of the electric arc furnace from the point of view of dust and gas emissions are described, their quantity and composition are determined. The substantiation of the choice of a gas treatment system for exhaust gases from an electric arc furnace is given, the calculation of the necessary gas treatment equipment is performed. The economic feasibility of reconstructing a system for cleaning emissions into the atmosphere is substantiated. The calculation of capital investments and operating costs for the maintenance of a gas treatment plant has been performed.