Browse
Recent Submissions
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 Вуглецевотермічне відновлення оксидів заліза в умовах електромагнітного впливу(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Гришин, Олександр Михайлович; Величко, Олександр Григорович; Грек, Олександр Сергійович; Надточій Анжела АнатоліївнаUKR: Мета. З метою отримання кількісних характеристик впливу електромагнітного поля на процес відновлення оксидів заліза вуглецем у твердій фазі та вивчення механізму цього процесу проведено експериментальні дослідження вуглецевотермічного та комплексного відновлення заліза з гематиту, магнетиту та окалини. Методика. Експерименти проводили у змінному магнітному полі індукційної печі з частотою змінного току в індукторі від 50 Гц до 40 кГц. з використанням термогравіметричної методики. Процес відновлення моделювали в умовах вуглецевотермічного відновлення із визначенням кінцевого ступеню відновлення оксиду та часу відновлення у діапазоні температур 973-1373 К з використанням різних рудо-вугільних матеріалів. Результати. Отримані дані свідчать про прискорення процесів газифікації вуглецю та газового відновлення оксидів під впливом ЕМП на 10-20 %. Встановлено що вплив магнітного поля тим вищий чим вище частота змінного струму в індукторі печі а також що вплив магнітного поля вищий у низькотемпературних діапазонах відновлення. Наукова новизна. Експериментально підтверджено вплив ЕМП на кінетику відновлення оксидів заліза. Запропоновано механізм впливу поля що інтенсифікує процес відновлення заліза. Практична значущість. Інтенсифікація процесів вуглецевотермічного відновлення оксидів заліза забезпечує зниження енерговитрат та підвищення продуктивності процесу.Item Моделювання і дослідження перемішування металу в активному ковші(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Величко, Костянтин Олександрович; Грек, Олександр Сергійович; Токарев, С. І.UKR: У лабораторних умовах на «холодній» моделі вивчено процеси перемішування в ковші під час продування через занурювану фурму. Підтверджено, що ефективність перемішування під час продування визначають витрата газу і положення занурюваної фурми. Запропоновано під час продування газом у ковші одночасно обертати ківш навколо власної осі. При цьому розроблено конструкцію ковша, що обертається, з виступом на днищі від осі до стінки. Вивчено вплив обертання ковша, у т. ч. ковша з виступом на днищі, на ефективність перемішування. Встановлено, що обертання ковша дає змогу скоротити тривалість усереднення хімічного складу в 2 рази і більше разів. Ефективним є використання розробленого способу під час вдування легуючих матеріалів і десульфураторів на установках комплексного доведення сталі.Item Моделювання поширення домішки в робочому приміщенні при складній схемі вентиляції(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, УДУНТ, Дніпро, 2024) Біляєв, Микола Миколайович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Берлов, Олександр Вікторович; Козачина, Віталій Анатолійович; Колесников, С. О.UKR: Постановка проблеми. Розглядається розробка та практичне використання чисельної моделі для аналізу процесу забруднення повітря в робочому приміщенні при аварійному витоку токсичної речовини. Мета роботи. Створення чисельних моделей аеродинаміки та масопереносу нестаціонарного процесу розповсюдження токсичної речовини в робочому приміщенні. Методика. Моделювання розповсюдження токсичної речовини при роботі аварійної вентиляції здійснюється на базі рівняння Лапласа для потенціалу швидкості та рівняння масопереносу, що враховує конвективний та дифузійний перенос токсичної речовини. Чисельне інтегрування моделюючих рівнянь механіки суцільного середовища здійснюється за допомогою кінцево-різницевих схем з використанням метода маркування. Наукова новизна. Створена чисельна модель для прогнозування рівня забруднення повітря в робочому приміщенні внаслідок емісії токсичного газу. Модель базується на чисельному інтегруванні фундаментальних рівнянь механіки суцільного середовища. Особливістю чисельної моделі є врахування основних фізичних факторів, що впливають на розповсюдження токсичного газу в приміщенні (наявність обладнання в приміщенні, положення отворів вентиляції, міста емісії токсичної речовини тощо) та швидкість розрахунку. Практична значущість. Розроблена чисельна модель може бути використана для наукового обґрунтування параметрів аварійної вентиляції для робочих приміщень, де можлива емісії токсичних речовин. Висновки. Для аналізу та прогнозу процесу хімічного забруднення робочого приміщення розроблена динамічна багатофакторна чисельна модель. Особливістю чисельної моделі є можливість враховувати основні фізичні фактори, що впливають на формування областей забруднення в робочих приміщеннях. Розроблена чисельна модель може бути використана для наукового обґрунтування параметрів аварійної вентиляції для швидкого зниження концентрації токсичної (або вибухонебезпечної) речовини в робочому приміщенні.Item Індукційна піч – універсальний металургійний агрегат для твердофазного відновлення та плавлення сталі і високовуглецевого феромарганцю(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2023) Грек, Олександр Сергійович; Величко, Костянтин ОлександровичUKR: Запропоновано спосіб твердофазного відновлення оксидів заліза та марганцю та плавлення сталі та феромарганцю в індукційній печі. Наведено схему процесу відновлення оксидів заліза та марганцю. У якості шихтових матеріалів запропоновано використовувати окатиші (брикети), які складаються з суміші рудовугільної складової та матеріалу, що містить залізо, або феромарганець-рудо-вугільні окатиші (брикети) у разі відновлення оксидів марганцю. Розглянуто механізм нагрівання такого окатишу (брикету) в індукційній печі і проведено експериментальну перевірку можливостей методу. Показана висока ефективність твердофазного відновлення та плавлення сталі та феромарганцю в умовах лабораторних та промислових індукційних печей.Item Фізико-хімічні особливості твердофазного відновлення окатишів (брикетів) в умовах індукційного нагріву(Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпро, 2024) Величко, Олександр Григорович; Грек, Олександр Сергійович; Гришин, Олександр Михайлович; Величко, Костянтин ОлександровичUKR: Запропоновано новий спосіб організації твердофазного відновлення окатишів (брикетів) з використанням індукційного нагріву і досліджено фізико-хімічні аспекти процесів нагріву та відновлення. Виконано термодинамічний аналіз реакцій у процесі твердофазного відновлення, визначено рівноважний склад газової фази у системі Fe-O-C та Mn-O-C, а також розраховано термодинамічно допустиму температуру початку відновлення оксидів заліза при різних значеннях α=PCO+PCO2. Проаналізовано результати розрахунку швидкості нагріву вугілля та рудного концентрату металевою складовою шихти окатишу (брикету) як за умов протікання хімічних реакцій, так і за їх відсутності. Експериментально показано принципову можливість нагрівання та відновлення оксидів заліза всередині об’єму окатиша, а також проведення як твердофазного відновлення, так і плавлення відновленого заліза з одержанням рідкої сталі в умовах плавлення в індукційній печі.Item Прогнозування наслідків надзвичайної ситуації на залізничній станції(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Біляєва, Вікторія Віталіївна; Калашніков, І. В.; Берлов, Олександр Вікторович; Губін, Олександр Ігорович; Козачина, Віталій АнатолійовичUKR: Мета. Розглянуто задачу визначення розмірів зон ураження у випадку екстремальної ситуації на залізничній станції внаслідок пожежі цистерн. Задачею прогнозування є визначення зон теплового забруднення, а також хімічного та механічного забруднення. Основна мета роботи полягає у створенні чисельних моделей для розрахунку зон механічного та теплового забруднення довкілля в разі пожежі на залізничній станції. Методика. Для аналізу розмірів та інтенсивності зон теплового, хімічного, механічного забруднення довкілля у випадку виникнення екстремальної ситуації на залізничній станції використано рівняння тепломасопереносу та другий закон Ньютона для моделювання механічного забруднення довкілля. Для розв’язання рівнянь використано чисельні методи – метод Ейлера та скінченнорізницеві схеми. На базі розроблених чисельних моделей створено комп’ютерний код для проведення обчислювального експерименту. Результати. Розроблено сучасні комп’ютерні моделі оцінювання зон хімічного, теплового, механічного за-бруднення в разі виникнення екстремальної ситуації. Наведено результати комп’ютерного моделювання. Наукова новизна. Створено комплекс чисельних моделей для комп’ютерного моделювання процесів тепломасопереносу та динаміки руху точки, що дозволяє проводити обчислювальний експеримент із визначення зон забруднення під час пожежі на залізничній станції. Практична значимість. На базі створених математичних моделей розроблено комп’ютерний код. Цей код є інструментом розв’язання важливих задач у галузі екологічної безпеки та цивільного захисту. Комп’ютерний код дає можливість оперативно визначати інтенсивність та розміри зон забруднення довкілля у випадку виникнення екстремальної ситуації.Item Analysis of Changes in Global Warming Potential during Enrichment and Production of Battery-Grade Graphite Using Electrothermal Fluidized Bed Technology(IOP Publishing Ltd, 2024) Hubynskyi, Semen M.; Sybir, Artem; Fedorov, Serhii; Usenko, Andrii Yu.; Hubynskyi, Mykhailo V.; Vvedenska, TetyanaENG: The greenhouse gas emissions during the production of anode class graphite for the conditions of Ukraine have been calculated. Conventional technologies and technologies using electrothermal fluidized bed (EFB) for natural and synthetic graphite have been studied. Calculations are carried out with respect to the whole technological chain, starting from extraction and processing of raw materials and ending with finishing processing (coating). As a result, it is shown that the technology of using EFB for purification of natural graphite and graphitization of synthetic graphite is competitive in terms of global warming potential (GWP). In the production of natural graphite using thermal purification with EFB instead of chemical purification, emissions of greenhouse gases practically remain at the same level. At the same time, the use of acids is eliminated, and the environmental impact associated with them is reduced. Production of synthetic graphite of anodic quality in EFB furnaces allows to reduce greenhouse gases (GHG) emissions by 40-50% in comparison with traditional graphitization technologies in Acheson and Kastner furnaces. The effect is achieved by reducing energy and raw material consumption.Item Критерії оцінки потенційної чисельності ЗШІ (AGI) у техносфері(Видавництво «Грані», Дніпро, 2023) Бескаравайний, Станіслав Сергійович; Борисова, Тетяна ВікторівнаUKR: Актуальність. Майбутня взаємодія людини та ЗШІ це один із потенційно небезпечних процесів. «Екосистема» взаємодії людини зі штучними інтелектами, що розвинеться після їх створення, може зіткнутися з кризою, вираженою у різкому зростанні чисельності ЗШІ. Але прогнозування подібної кризи потребує опису факторів, які можуть визначати кількість ЗШІ, а також визначити структурні рівні взаємодії людини та ЗШІ. Мета. Розкриття базових протиріч, що визначають кількість загальних штучних інтелектів (ЗШІ, AGI) у техносфері, виділення основних кордонів розвитку ЗШІ, які можуть обмежувати їхню різноманітність. Результати. Показано, що однією з конкурентних переваг ЗШІ по відношенню до людини може бути їхнє існування на кількох структурних рівнях техносфери. Показано основні межі різноманітності ЗШІ: межу стабільності, межу швидкості розвитку, межу симбіотичної взаємодії, межу конкуренції. З’ясовано, основним обмеженням для зростання чисельності ЗШІ буде межа мініатюризації, пов'язана з тим, що обов'язковий для техногенного суб'єкта набір функцій (незалежний цикл «абстрагування-конкретизації») неможливо втілити в носії програмного забезпечення занадто малих розмірів. І це обмеження буде збережено, якщо не буде створено якісно нові носії програмного забезпечення. Показано, що достатньою умовою для існування автономного ЗШІ є перевага локалізованого ЗШІ в управлінні джерелом ресурсів у порівнянні з глобалізованим ЗШІ, коли ця перевага дозволяє накопичити ресурси, необхідні для збереження себе від поглинання; Наведено оцінки мінімальної та максимальної кількості ЗШІ в техносфері, пов'язані як з монополізацією та централізацією ЗШІ, так і з їх граничною різноманітністю. Показано межі використання біологічних аналогій в описі скорочення та збільшення чисельності ЗШІ, але ці коливання можливо бути описувати за допомогою законів «необхідної різноманітності» та «ієрархічної компенсації». Висновки. Показано основні протиріччя, що обмежують різноманітність ЗШІ, а також деякі межі його розвитку. Проведено оцінку мінімальної та максимальної чисельності ЗШІ у техносфері.Item Numerical Modeling of the Wind Regime on the Beaches of the Wash of the Artificial Storage Facilities for Mineral Processing Waste(IOP Publishing, 2024) Lapshyn, Yevhen; Biliaiev, Mykola M. ; Biliaieva, Viktoriia V. ; Halchenko, Zariana; Medianyk, Volodymyr; Buketov, ValentynENG: A 2D numerical model has been developed to estimate the airflow velocity field when flowing around the dam of an artificial storage facility for mineral processing waste. To solve the aerodynamic problem of determining the air flow velocity field when flowing around such hydraulic structures with a complex geometric shape, a potential motion model was applied. The numerical integration of the equation for the velocity potential is carried out using the Liebman method. The geometric shape of the tailings storage facility is formed in a discrete model using the marking method. A computer program was created to implement the developed numerical aerodynamics model. Based on the processing of the results of computational experiments, coefficients were obtained that allow us to quickly determine the value of the air flow velocity at the beginning and end of the tailing pond beach, i.e. in the area of the most intense dust emission. This allows for a quick prediction of the risk of dust air pollution at different tailing pile heights.Item Modeling the Distribution of Emergency Release Products at a Nuclear Power Plant Unit(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Biliaieva, Viktoriia V.; Levchenko, Larysa; Myshchenko, Iryna; Tykhenko, Oksana; Kozachyna, Vitalii A.ENG: Despite the fact that much attention is paid to the safe operation of nuclear power plants, there is a possibility of an accident with the release of radionuclides. This is especially true in Ukraine, where there is a threat of the damage to nuclear reactors as a result of military operations. It is impossible to research the distribution of products emergency releases radioactive substances in laboratory conditions. Therefore, the only tool for the development predicting of an accident is the modeling the spread of a radionuclides cloud. The purpose of the research is a modeling the distribution of emergency release products in a nuclear power plant unit, suitable for the operative assessment of a development an accident. Results of the research: The mathematical model of the distribution emission products of a nuclear power plant has been developed, which takes into account the value of the initial activity of emission products, the rate of the settling radioactive particles, the wind speed components, the intensity changes radionuclide emission over time. The technique for solving the boundary value problem of modeling in conditions of a complex shape of the computational domain, taking into account the presence of obstacles to the spread of emission products has been developed. The use of the velocity potential equation in evolutionary form allows us to speed up the calculation process. The chosen splitting scheme of an alternating-triangular method allows to find the speed potential according to the explicit form at each splitting step. This allowed software implementation of the CFD model. The visualized models of the emission cloud distribution allow to determine the radiation situation in any place of the emission product distribution zone. The developed model makes it possible to quickly predict the development of an accident in space and time, which makes it possible to take measures to protect people from exposure in the shortest possible time. Conclusions: The obtained emission cloud propagation models and their visualization make it possible to determine the state of environmental pollution under various initial conditions during the development of the accident.Item Development of a New Ergonomic Risks Management Algorithm on the Example of Drivers(РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, Kharkiv, 2024) Tsopa, Vitaliy; Cheberiachko, Serhii; Cheberiachko, Yurii; Deryugin, Oleg; Chencheva, Olga; Rieznik, Dmytro; Klimov, Eduard; Lashko, Yevhenii; Pashko, Dmytro; Biliaieva, Viktoriia V.ENG: The object of the study: the process of determining and managing ergonomic risks at workplaces when performing professional activities on the example of truck drivers. The problem lies in uncertainty when making decisions in occupational safety and health management systems. The hypothesis of the study was the possibility of assessing ergonomic risks in the occupational safety management systems of organizations based on the identification of regularities between the load index, typical working postures when performing operations and the intensity of joint movements. An ergonomic risk assessment algorithm was developed, taking into account the load index, which includes a sequence of eleven steps, which can be conditionally divided into three groups. The first is determination of the intensity of joint movement. The second is the determination of the impact of activity and the duration of the production task. The third is determining the impact of environmental factors. An assessment of the ergonomic risk of drivers was carried out for three types of production work: driving a vehicle, replacing a damaged wheel, and repairing a car. At the same time, the ergonomic risk assessment algorithm takes into account the worker’s individual state of health and environmental factors, as well as experience and work experience. It has been established that there is a high level of ergonomic risk during car maintenance due to the highest total load index, which is 30 % higher compared to other types of work of vehicle drivers. The practical application consists in the development of a universal check list of drivers based on an algorithm to determine the ergonomic risk of workers at workplaces, which consists of 11 steps.Item Комплексне оцінювання зон забруднення за екстремальних ситуацій на енергетичних об’єктах(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, Ukraine, 2023) Біляєва, Вікторія Віталіївна; Калашніков, Іван Володимирович ; Берлов, Олександр Вікторович; Козачина, Віталій Анатолійович; Тимошенко, О. А.UKR: Постановка проблеми. Розглядається задача прогнозування зон ураження за різних видів техногенного навантаження у випадку виникнення екстремальної ситуації на АЗС. Комплексне прогнозування включає визначення областей хімічного, теплового та механічного забруднення у разі виникнення екстремальної ситуації на АЗС. Мета роботи − розроблення теоретичного інструментарію та пакета програм для комплексного прогнозування зон хімічного, теплового та хімічного забруднення навколишнього середовища за виникнення екстремальної ситуації на АЗС. Методика. Для прогнозування зон хімічного, теплового та механічного забруднення навколишнього середовища за виникнення екстремальної ситуації на АЗС використовуються фундаментальні рівняння механіки суцільного середовища: для розрахунку зон хімічного забруднення − рівняння масопереносу; для визначення зон теплового забруднення атмосферного повітря − рівняння енергії; для розрахунку зон механічного забруднення використовується другий закон Ньютона. Інтегрування моделювальних рівнянь здійснюється чисельним шляхом. Створено спеціалізований пакет програм для комплексного прогнозування забруднення навколишнього середовища. Наукова новизна. Запропоновано спеціалізований пакет програм на базі розроблених чисельних моделей для оцінювання зон хімічного, теплового та механічного забруднення, що виникає у випадку екстремальної ситуації на АЗС. На основі розроблених чисельних моделей здійснено оцінювання комплексного забруднення навколишнього середовища за екстремальної ситуації на АЗС в м. Дніпро. Практична значущість. Розроблені чисельні моделі реалізовані у вигляді пакета прикладних програм, що має широкий робочий діапазон. Пакет програм орієнтований на розв’язання задач у галузі екологічної безпеки та охорони праці. Визначення зон хімічного, теплового та механічного забруднення довкілля за допомогою розробленого пакета програм буде важливим для розроблення ПЛАСу. Висновки. Створено ефективний інструмент теоретичного аналізу зон забруднення, що формуються за екстремальної ситуації на АЗС. Наведено результати обчислювальних експериментів.Item Оцінювання впливу об’єкта енергетики на забруднення навколишнього середовища(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, Ukraine, 2023) Біляєва, Вікторія Віталіївна; Губін, О. І.; Машихіна, Поліна Борисівна; Усенко, Андрій Юрійович; Тимошенко, Л. О.UKR: Постановка проблеми. Розглядається задача оцінювання впливу котельної на забруднення атмосферного повітря. Таке оцінювання дуже важливе у разі розташування котелень поблизу селитебних зон. Оскільки метеоумови для кожного регіону характеризуються зміною напряму вітру, інтенсивністю атмосферної дифузії, появою штилю, важливо мати інформацію про формування зон забруднення в селитебних зонах. Для розв’язання даної задачі дуже важливе використання математичного моделювання, тому що наразі неможливо створити достатню кількість постів спостереження біля об’єктів паливно-енергетичного комплексу. Мета роботи − чисельний аналіз впливу котельної на інтенсивність забруднення атмосферного повітря за різних метеоумов. Методика. Для оцінювання зон забруднення, що формуються в атмосферному повітрі під час викиду з труби котельні, використовується 3D-рівняння конвективно-дифузійного переносу. Модель враховує атмосферну стратифікацію, інтенсивність емісії домішки, профіль вітру, швидкість вітру. Чисельне інтегрування рівняння конвективно-дифузійного переносу домішки здійснюється за допомогою скінченно різницевих схем. Моделювальне рівняння розщеплюється на рівняння конвективного переносу забруднювальної речовини та рівняння розсіювання забруднювальної речовини шляхом атмосферної дифузії. Окремо розв’язується рівняння, що описує зміну концентрації домішки в атмосферному повітрі внаслідок викиду забруднювальної речовини з труби. На наступному етапі будуються скінченно різницеві схеми, що дозволяють розв’язати рівняння розщеплення. Наукова новизна. На базі побудованої чисельної моделі визначені зони забруднення атмосферного повітря під час викиду СО з труби котельні. Запропонована чисельна модель дозволяє прогнозувати забруднення атмосферного повітря для різних метеоумов у рамках одного пакета програм. Практична значущість. Розроблено комп’ютерний пакет програм на базі запропонованої чисельної моделі, що дає можливість здійснювати аналіз зон хімічного забруднення атмосферного повітря, які формуються під час викиду домішки з труби котельні за різних метеоумов. Висновки. На базі запропонованої чисельної моделі здійснено прогнозування зон хімічного забруднення атмосферного повітря в селитебній зоні, в якій розташовується котельня. Наведено результати обчислювального експерименту.Item Особливості процесу навуглецювання Fe-C розплаву та вплив на нього виду карбюризаторів(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Губинський, Михайло Володимирович; Сибір, Артем Віталійович; Федоров, Сергій Сергійович; Меркулов, Олексій Євгенович; Мазорчук, Володимир Федорович; Мазорчук, Володимир ФедоровичUKR: Одним з напрямків підвищення конкурентоспроможності вітчизняної продукції металургійної й машинобудівної галузей та переходу до безвуглецевої економіки є розвиток технології отримання синтетичного чавуну. Виробництво синтетичний чавуну забезпечує ефективність та якість ливарного виробництва . Заміна дорогих ливарних і передільних чавунів сталевим брухтом дозволяє знизити собівартість виробництва лиття та використовувати більш якісні матеріали, вільні від шкідливих домішок і включень. Однак їх застосування у складі шихти призводить до необхідності проведення вуглецювання розплаву. Процес навуглецювання розплаву при цьому набуває важливої ролі в багатоланковому ланцюжку отримання виливків. У цій ситуації особливого значення має вибір карбюрізатора, який забезпечить якість кінцевого продукту та зниження витрат при виробництві. Саме це завдання вирішувалося у роботі на основі дослідження процесів навуглецювання Fe-C розплаву та визначення вимог до якості карбюрізаторів та визначення технологічних параметрів їх отримання у агрегатах з електротермічним киплячим шаром. Аналіз досліджень навуглецювання Fe-C розплаву різними видами карбюрізаторів визначив основні фактори які впливають на процес навуглецювання та якість виливок з синтетичного чавуну: технологічні параметри (температура розплаву, ступінь перемішування, вихідний склад розплаву), характеристики карбюрізаторів (вміст золи та її склад, вміст сірки, вміст азоту, кристалічна структура). На основі результатів експериментальних досліджень сформульовані вимоги до оптимальних параметрів карбюрізаторів синтетичного чавуну: вміст золи та газів повинен бути як можливо меншим, кристалічна структура повинна включати 80-90% графітованих матеріалів з кристалічністю більш 100 А при отриманні чавунів з пластинчастим графітом. Це дозволило визначити основні технологічні параметри отримання карбюрізаторів на основі вітчизняної сировини (антрацит донецького родовища): температура термічної обробки 2400-2700°С, тривалість обробки 10 хв.Item Про кризу культури та людини в «надуманому» традиціоналізмі Р. Генона(Дніпровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпро, 2023) Борисова, Тетяна Вікторівна; Бескаравайний, Станіслав СергійовичUKR: Культурно-філософський вимір проблеми духовної складової людини та суспільства в творчості французького мислителя Р. Генона здійснюється в історико-філософському ключі. Увага зосереджується на спробах Р. Генона демонструвати прихильність консервативним традиціям християнського світу. Здійснюється критичний огляд позицій філософської картини світу Р. Генона, підкреслюється його спроба здолати кризу культурного розвитку через симбіоз різних релігій, вірувань та вчень.Item Efficiency of Low-Calorific Fuel Use in Counterflow Lime Kilns(D.A. Tsenov Academy of Economics, Svishtov, Bulgaria, 2023) Foris, Svitlana M.; Pererva, Valeriia Ya.; Usenko, Andrii Yu.; Foris, Oleksiy M.ENG: Highly expensive energy carriers require revision of the existing engineering approaches in heating of industrial furnaces. The paper presents the results of research into the performance of a shaft kiln for lime-stone burning, which was fired with mixtures of natural gas and a fuel gas of a low calorific value. On the basis of studying various schemes of fuel distribution between the burners, the optimal operation mode of the kiln with reduced consumption of natural gas by 30% was identified. The lime quality indicators increase when the blast furnace gas is supplied to the central burner and improve when supplied to the peripheral burners. The joint supply of blast furnace gas in the calorific value section of the natural blast furnace mixture 9.4 ÷ 35 MJ/m3 allows keeping the performance of the furnace unchanged. At the same time, the coefficient of replacing natural gas with blast furnace gas is close to unity The proposed mode of heating the furnace with a capacity of 200 t/day with a natural blast furnace mixture provides 30% natural gas savings.Item Енергоефективні рішення щодо рафінування сталі в електродуговій печі ливарного класу(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», 2023) Тімошенко, Сергій Миколайович; Нємцев, Едуард Миколайович; Губинський, Михайло ВолодимировичUKR: Проведено чисельне моделювання кінетики десульфурації сталі в 3–12 т дугових сталеплавильних печах (ДСП) ливарного класу. У «глибокій» сталеплавильній ванні з коефіцієнтом форми 2,5 та пневматичним перемішуванням швидкість видалення сірки збільшується в 5–6,7 разів, порівняно зі стандартною ванною з коефіцієнтом форми 4,5 без перемішування, за рахунок інтенсифікації масообміну в двофазній області та розвитку плівкової десульфурації. Внесок поглиблення ванни у прискорення видалення сірки становить у середньому 23%. Отримані результати дозволяють очікувати скорочення технологічного періоду в середньому в 1,5 рази, а плавки в цілому на 8−10 %. Економія електроенергії в ДСП малої місткості ливарного класу очікується 60−70 кВтг/т.Item Peculiarities of High-Temperature Refining of Carbon Materials(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2023) Sybir, A. V.; Hubynskyi, Semen M.; Fedorov, S. S.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Hubynskyi, M. V.; Vvedenska, T. Y.ENG: The purpose of the study was to determine the influence of the main following factors on the efficiency of the process of high-temperature refining of natural and artificial graphite: processing temperature, distribution of metal oxides, and changes in the aggregate state of ash impurities. Thermal processing of natural graphite from Ukrainian deposits and anthracite from Donetsk coal basin was carried out in a chamber furnace at a holding time of 10–20 minutes in a temperature range of 1500–30000 Ñ. The quality of refining was carried out by ICP-OES and XRF analysis methods. It was established that the refining process may be divided into three following periods: 0–16000 Ñ (removal of moisture, volatiles, and decomposition of carbonates); 1600–26000 Ñ (evaporation of main ash-forming metals Fe, Si, Al, Ca, Mg in the form of oxides, silicides, and carbides); and 2600–30000 Ñ (evaporation of refractory compounds Ti, V, Mo, the content of which in the initial raw material determines the processing temperature and the quality of the final product). The distribution of metal oxides in the initial carbon material is not uniform, which complicates the use of equilibrium state models. The transition of ash into the liquid and then gaseous state has a significant impact on the result of heat treatment. This is what determines the choice of the process scheme. Intermittent process is the heating by an external heater in an inert gas environment. Continuous process is the heating of the material in moving containers or processing in an electrothermal fluidized bed.