№ 4 (108)
Permanent URI for this collection
UKR:
Зі статтями авторів, що не працюють в УДУНТ, можна ознайомитися на сайті Національної бібліотеки України імені В. І. Вернадського або на сайті журналу href= http://stp.diit.edu.ua/>"Наука та прогрес транспорту."
Зі статтями авторів, що не працюють в УДУНТ, можна ознайомитися на сайті Національної бібліотеки України імені В. І. Вернадського або на сайті журналу href= http://stp.diit.edu.ua/>"Наука та прогрес транспорту."
Browse
Recent Submissions
Item № 4 (108) випуск. Наука та прогрес транспорту(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024)UKR: Журнал має за мету висвітлення актуальних питань наукового супроводження транспорту, рухомого складу, транспортної інфраструктури, інформаційних й інтелектуальних систем на транспорті та оприлюднення результатів фундаментальних і прикладних досліджень, сучасних наукових підходів до розробки технологій, аналізу управлінських, економічних й екологічних аспектів роботи підприємств транспорту та транспортного будівництва. Часопис включено до Переліку фахових наукових видань України, у яких можна публікувати результати дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора наук, кандидата наук та доктора філософії за такими спеціальностями: Комп’ютерні науки та інформаційні технології; Матеріалознавство; Галузеве машинобудування; Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; Теплоенергетика; Технології захисту навколишнього середовища; Будівництво та цивільна інженерія; Залізничний транспорт; Автомобільний транспорт; Транспортні технології (за видами).Item Quick computing CFD model to predict chemical pollution in room(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Biliaiev, Mykola M.; Biliaieva, Viktoriia V.; Berlov, Oleksandr V.; Kozachyna, Vitalii A.; Mashykhina, Polina B.ENG: Purpose. The problem of accidental contamination of workspaces attracts special attention, since in the event of such extreme situations, intense chemical contamination of the air in work areas occurs. This poses a threat of toxic exposure to workers. When assessing the consequences of such situations, it is necessary to take into account the time factor, in particular, to quickly determine the creation of concentrations of chemically hazardous substances. In this regard, an urgent task is to develop effective mathematical models for rapid assessment of the consequences of extreme situations in the working areas of chemically hazardous facilities. The paper considers a CFD model for analyzing the process of chemical air pollution in a workspace during an accidental release of a chemically hazardous substance. The solution of the problem is based on the numerical integration of the fundamental equations of continuum mechanics. Methodology. To calculate the air velocity field in the working room during the operation of supply and exhaust ventilation, a mathematical model of the motion of an inviscid fluid was used. The equation of convective diffusion motion was used to calculate the concentration of a chemically hazardous substance in the workspace. The integration of the modeling equations was carried out using finite difference schemes. Findings. A dynamic model has been created to calculate the spread of a chemically hazardous substance in a work-space. On the basis of the built CFD model, a computer program was created to conduct a computational experiment. Originality. A CFD model has been created to predict the level of air pollution in a workspace in the event of toxic gas emissions. The model is based on the fundamental equations of aerodynamic mechanics and mass transfer. The model makes it possible to determine the effect of the ventilation mode, the intensity of emission of a chemically hazardous substance, the location of equipment in the workspace, and the dynamics of the formation of concentration fields. Practical value. The developed CFD model can be used to quickly analyze the consequences of accidental emissions of a chemically hazardous substance in a workplace and assess the risk of toxic exposure of workers.Item Математичне моделювання температурних полів у культиваційних спорудах(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Біляєва, Вікторія Віталіївна; Щербина, С. А.UKR: Мета. Основна мета статті полягає в розробці методу розрахунку теплових полів у ґрунті теплиць в разі його штучного обігріву. Оскільки температурний режим у ґрунті теплиць має істотний вплив на врожайність рослин, дуже важливо, з одного боку, забезпечити потрібну температуру в ґрунті, а з іншого – визначити енергоощадний режим обігріву. Методика. Для побудови методу використано чисельне інтегрування рівняння теплопереносу. Для аналізу та прогнозування нестаціонарного процесу нагрівання ґрунту в теплиці в разі його штучного обігріву використано двовимірне рівняння теплопереносу, а для його розв’язання – дві скінченнорізницеві схеми. На базі побудованих чисельних моделей розроблено комп’ютерну програму для проведення обчислювального експерименту. Результати. Створено ефективні комп’ютерні моделі для прогнозування нестаціонарного формування теплових зон у ґрунті теплиці під час її штучного обігрівання. Наведено результати чисельного моделювання. Наукова новизна. Розроблено прогностичні чисельні моделі для аналізу динаміки формування теплових полів у ґрунті теплиць під час його штучного нагрівання. На базі розроблених чисельних моделей створено комплекс прикладних програм для проведення обчислювального експерименту з визначення нестаціонарного поля температури в ґрунті теплиць. Побудовані чисельні моделі належать до класу «operational models», тобто розроблені для оперативного аналізу теплових полів у ґрунті. Для практичного використання розроблених чисельних моделей потрібна стандартна вхідна інформація. Практична значимість. Побудовані чисельні моделі становлять інструмент для аналізу динаміки нагрівання ґрунту та можуть бути використані піл час розробки енергоощадної технології обігріву. За допомогою цих моделей можна визначати час оптимального нагрівання ґрунту в різних зонах (коренева система, поверхня ґрунту) та визначати раціональне місце розташування нагрівальних елементів, час, коли потрібно вимкнути нагрівальні елементи, та час, коли їх потрібно ввімкнути знову. Тобто ці моделі дозволяють розробити енергоощадну технологію обігрівання ґрунту в теплиці.Item On the Issue of the Radon Activity of Tectonic Faults on the Qatar Peninsula(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Ulyanov, V. Y.; Bilyk, V. V.ENG: Purpose. The paper aims at providing the modern evaluation of radon activity in identified tectonic faults of the earth's crust based on archival data of radon measurements in groundwater which previously have been performed in the northern and eastern parts of the Qatar Peninsula. Methodology. The paper presents an additional extended justification for the application of an innovative technique for these conditions to identify the activity rate of tectonic faults in the rock foundation under the geological conditions of the Qatar Peninsula based on third-party measurements of radon in groundwater and using own universal Evaluation scale. Findings. A modern analysis of previously obtained results of radon measurements in groundwater of the Qatar Peninsula allowed us to suggest the orientation of tectonic fault directions in its northern and eastern parts and to additionally reveal the rate of their radon activity within the peninsula with a preliminary magnitude evaluation of displacement along the faults. A similar assumption was also proposed in the western part of the UAE adjacent to the peninsula, where the Barakah Nuclear Power Plant (BNPP) is located. This assumption is based on a certain similarity in the geological and tectonic conditions of the region. Originality. For the first time, the authors proposed the location of tectonic faults within the northern and eastern parts of the Qatar Peninsula according to radonometry performed for other purposes. We estimated their radon activity and the magnitude of movement along the faults. This implies increased safety during the construction and operation of various facilities, including a high degree of responsibility, particularly pipeline systems and transport communications that are important for the country's economy. Practical value. This technique can also be used in seismic monitoring for construction sites and in adjacent territories of other countries where similar explorations have not been conducted before.Item Модернізація наявних переїздів на напрямках будівництва в Україні залізничної колії європейського стандарту(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Лужицький, Олег Федорович; Іванов, Родіон Вікторович; Хмелевська, Неля ПетрівнаUKR: Мета. У статті передбачено проаналізувати сучасні технологічні рішення для підвищення рівня безпеки на залізничних переїздах, запобігання аварійним ситуаціям та забезпечення безперебійного руху транспорту. Методика. Дослідження базується на застосуванні математичного моделювання та чисельних методів для аналізу впливу модернізації та нових проєктів на рівень безпеки залізничних переїздів. За допомогою комп’ютерного моделювання побудовано математичні моделі, які відображають різні сценарії функціонування переїздів. На основі отриманих даних проведено оцінку ефективності запропонованих заходів та роз-роблено рекомендації щодо подальшої оптимізації системи безпеки. Для оцінки ефективності запропонованих заходів розроблено систему показників, що дозволяють кількісно оцінити рівень безпеки залізничних переїздів до та після модернізації. Ці показники враховують в себе добову інтенсивність руху поїздів через переїзд, добову інтенсивність руху транспорту на автомобільній дорозі, устаткування переїзду, радіус кривої у плані та поздовжній ухил автомобільної дороги на підходах до переїзду. Результати. Запропоновано вдосконалення методу підсумкового коефіцієнта аварійності, який є одним із поширених інструментів для оцінки безпеки руху на залізничних переїздах. Застосування цього методу дозволило кількісно оцінити рівень ризику виникнення аварійних ситуацій та проаналізувати ефективність заходів, спрямованих на підвищення безпеки. Метод відносно простий у застосуванні та не вимагає складних математичних обчислень, дозволяє врахувати широкий спектр факторів, що впливають на безпеку руху на переїзді, таких як інтенсивність руху, конструктивні особливості переїзду, наявність сигналізації тощо. За допомогою підсумкового коефіцієнта проведено порівняння рівня безпеки різних переїздів та відстежено динаміку змін їхнього устаткування в часі. Це дозволило визначити переїзди, які потребують першочергової модернізації, а також прогнозувати зміни у вихідних і розрахункових даних та планувати заходи з упровадження інноваційних технологій, що підвищують безпеку руху на переїздах. Наукова новизна. Розроблено інтегровану модель оцінки безпеки залізничних переїздів, яка враховує не лише традиційні показники (частота аварій, інтенсивність руху), але й нові фактори, такі як надійність обладнання, людський фактор та вплив зовнішніх умов. Запропонована модель дозволяє визначити більш точний прогноз ризиків та обирати оптимальні рішення щодо модернізації переїздів з урахуванням конкретних умов експлуатації. Практична значимість. Сформульовані рекомендації можуть бути використані для розробки ефективних програм модернізації залізничних переїздів в Україні. Упровадження запропонованих технологій дозволить підвищити рівень безпеки руху на 20 % та зменшити середній час очікування на переїзді на 15 %. Крім того, це сприятиме підвищенню пропускної спроможності залізниць та зниженню ви-трат на утримання інфраструктури.Item Оптимізація виправлення кривих у плані за допомогою комп’ютерного моделювання для підвищення безпеки руху поїздів(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Хмелевська, Неля Петрівна; Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро МиколайовичUKR: Мета. Автори передбачають розробити та впровадити інноваційні підходи до оптимізації виправлення кривих у плані залізничних колій за допомогою комп'ютерного моделювання. Цей процес має на меті: підвищення безпеки руху; поліпшення плавності ходу, що підвищує комфорт пасажирів; усунення обмежень швидкості на кривих ділянках, що дозволяє скоротити час у дорозі та підвищити пропускну спроможність залізниць; зменшення витрат на обслуговування колії та ремонт рухомого складу. Застосування спеціального програмного забезпечення для симуляції різних сценаріїв руху поїздів по скоригованих кривих дозволить оцінити вплив структури поїздопотоку на швидкість руху, динаміку рухомого складу та стан колії. Методика. Дослідження базується на теорії математичного моделювання та чисельних методах розрахунків. Для пошуку оптимального варіанту реконструкції залізничних ділянок лінію розглянуто як комплексну систему, яка складається з різних об’єктів інфраструктури. Ці об’єкти через незадовільний технічний стан можуть обмежувати швидкість руху на певних ділянках. Розв’язання цієї задачі є складним через взаємозалежність таких об’єктів: скорочення часу руху на окремій ділянці не є лінійним, а отримання точних результатів потребує проведення тягових розрахунків з урахуванням різних варіантів усунення обмежень швидкості. Результати. Запропоновано алгоритм розрахунків для оптимізації довгих ділянок залізничної колії. Алгоритм дозволяє враховувати бажаний напрямок зсувів у кривих, що значно полегшує процес оптимізації. Наведено приклад розрахунків за запропонованим алгоритмом, який демонструє ефективність підходу. Наукова новизна. Розв’язано науково-прикладну задачу оптимізації процесу корегування залізничних кривих у плані. Це сприяє підвищенню безпеки та швидкості руху поїздів завдяки впровадженню новітніх методів комп’ютерного моделювання. Практична значимість. Реалізація запропонованої технології оптимізації залізничного плану дозволить суттєво підвищити швидкість і безпеку руху поїздів, а також збільшити пропускну спроможність залізничних ліній. Це стане важливим кроком для інтеграції українських залізниць до європейської транспортної системи.Item Підбір складових та способи модифікації ґрунтоцементу з метою підвищення експлуатаційних властивостей земляного полотна(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Громова, Олена В'ячеславівнаUKR: Мета. Основою метою наукової статті є обґрунтований вибір складових компонентів ґрунтоцементних армувальних структурних елементів і методів модифікування структури ґрунтоцементу для підсилення земляного полотна під залізничну колію. Методика. Для влаштування ґрунтоцементних підсилювальних елементів під суміщену залізничну колію за бурозмішувальною технологією розв’язано коло задач, що включають: обґрунтований вибір складових компонентів і модифікаторів ґрунтоцементного елемента; визначення властивостей компонентів; встановлення експлуатаційних вимог до ґрунтоцементну і його складу; проєктування оптимальних складів із заданими експлуатаційними характеристиками із врахуванням властивостей ґрунтів і режимів роботи. Результати. Проведено дослідження впливу складових компонентів ґрунтоцементу на реологічні властивості ґрунтоцементних сумішей та фізико-механічні властивості грунтоцементну. На основі обробки даних методом статистичного аналізу обрано оптимальний вміст складових компонентів ґрунтоцементних сумішей, щоб забезпечити технологічні і експлуатаційні показники ґрунтоцементу для різних типів ґрунтів і підсилити ґрунтову основу під час влаштування колії. Досліджено вплив мінеральних зернистих, волокнистих і хімічних модифікаторів на властивості ґрунтоцементну. Наукова новизна. З’ясовано можливість використання вертикальних армувальних елементів із ґрунтоцементу з необхідними технологічними та експлуатаційними показниками, отриманих за бурозмішувальною технологією, для підсилення земляного по- лотна із врахуванням напружено-деформованого стану і морфології ґрунтових основ. Авторка на основі проведеного дослідження здійснила спробу підібрати складові компоненти і розробити оптимальні склади ґрунтоцементу для підсилення ґрунтового полотна залізниці під суміщену колію. Також розглянуто напрями модифікації ґрунтоцементу мінеральними, волокнистими і хімічними добавками. Практична значимість. Проведене дослідження дає можливість отримати ґрунтоцементні елементи оптимального складу і властивостей для різних типів ґрунтів і напружено-деформованого стану з метою вертикального підсилення ґрунтових основ під залізничну колію. Для модифікування структури ґрунтоцементу і мінімізації витрати цементу запропоновано застосовувати як модифікувальні компоненти підсилення фіброві волокна. Щоб збільшити щільність, тріщиностійкість, міцність і модуля деформативності і поліпшити пластичність суміші, рекомендовано використати хімічні модифікатори до 0,3 % і для економії цементу – часток тонкодисперсних відходів промисловості у вигляді меленого шлаку чи відсіву каменеподрібнення в кількості 20…30 %.