Кафедра екології, теплотехніки та охорони праці (ІПБТ)
Permanent URI for this community
Browse
Browsing Кафедра екології, теплотехніки та охорони праці (ІПБТ) by Issue Date
Now showing 1 - 20 of 35
Results Per Page
Sort Options
Item Організація системи керування виробничою безпекою. Частина 1(Національна металургійна академія України, м. Дніпро, 2021) Суліменко, Сергій Євгенійович; Матухно, Олена Вікторівна; Кравцов, Сергій Володимирович; Сухарева, Марина Віталіївна; Мешкова, Анжеліка ГеннадіївнаUKR: Викладено основні положення міжнародних і державних норм щодо ефективного управління охороною праці. Розглянуті питання нормативної бази для організації охорони праці на підприємстві, розслідування нещасних випадків, питання страхування від нещасних випадків, пожежна безпека на підприємстві, безпека виробничого обладнання та процесів. Містить загальні положення та вимоги з питань охорони праці підприємства різних видів економічної діяльності. Призначений для студентів спеціальності 136 – Металургія, 101 – Екологія, а також для студентів та викладачів закладів вищої освіти усіх спеціальностей.Item Mixed Colonies of Lasius Umbratus and Lasius Fuliginosus (Hymenoptera, Formicidae): When Superparasitism May Potentially Develop into Coexistence: a Case Study in Ukraine and Moldova(Organisation for Conservation and Study of Biodiversity (CSBD) in collaboration with ANeT-India, 2021) Stukalyuk, Stanislav; Radchenko, Yury M.; Gonchar, Oleksiy; Akhmedov, Ascar; Stelia, Valery; Reshetov, Alexander; Shymanskyi, ArtemENG: In 2015, in the territory of Kyiv (Ukraine) and in 2012-2017 in Transnistria (Moldova), two mixed colonies consisting of two species of ants – Lasius fuliginosus and L. umbratus were observed. Another 2 mixed colonies were discovered in 2021 in the territory of the city of Rivne (Ukraine). The aim of the study was to describe the observed mixed colonies, analyze the interaction of workers of two species on the trails, and by mathematical modelling to determine the probability of preserving queens of both species as part of a mixed colony. On the trails of the colonies from Kyiv and Rivne, the number of workers of L. fuliginosus is slightly higher than that of L. umbratus, so is the number of L. Fuliginosus workers in the colony. Workers of both species were making contact both within the same species and interspecific contacts, but trophobiosis with aphids has been recorded only by L. fuliginosus. The most likely of the 4 options considered was the survival of the queens of both species, otherwise the dynamics of the population over 6 years of development (total population of the mixed colony from Kyiv: 27 thousand workers of L. umbratus, 72 thousand workers - L. fuliginosus and two colonies with same population from Rivne) is difficult to explain. The possibility of such mixed colonies co-existing for at least a few years is debated.Item До розрахунку вентиляції виробничих приміщень за умов виділення декількох шкідливих речовин(Запорізький національний університет, 2021) Рижков, Вадим Генієвич; Бєлоконь, Карина Володимирівна; Манідіна, Євгенія Анатоліївна; Троїцька, Олена Олександрівна; Радченко, Юрій МиколайовичUKR: Визначено необхідну продуктивність вентиляційної установки для зменшення концентрації шкідливих речовин за умов одночасного виділення до повітря робочої зони декількох речовин. Розглянуто варіанти речовини різноспрямованої дії; речовини односпрямованої дії з адитивним ефектом; речовини односпрямованої дії з підсилюючим (потенційованим) ефектом; речовини односпрямованої дії з послаблюючим (антагоністичним) ефектом. Запропоновано рівняння, що описують продуктивність вентиляційної установки для зазначених варіантів надходження шкідливих речовин до повітря.Item Повышение энергоэффективности нагрева доменного дутья(2021) Грес, Леонид Петрович; Карпенко, С. А; Науменко, А. А.; Иващенко, В. П.; Ерёмин, Александр Олегович; Каракаш, Евгений Александрович; Гупало, Елена ВячеславовнаПриведена общая характеристика теплообменников регенеративного и рекуперативного типов и методы повышения энергоэффективности, а также способы модернизации существующих воздухонагревателей и теплообменников для нагрева компонентов горения. Предназначена для специалистов металлургических и машино-строительных предприятий, проектных и научно-исследовательских институтов, а также студентов, аспирантов и докторантов металлургических специальностей вузов.Item Організація системи керування виробничою безпекою. Частина 2(Національна металургійна академія України, м. Дніпро, 2021) Суліменко, Сергій Євгенійович; Матухно, Олена Вікторівна; Кравцов, Сергій Володимирович; Сухарева, Марина Віталіївна; Мешкова, Анжеліка ГеннадіївнаUKR: У другій частині навчального посібника викладено основні положення міжнародних стандартів ISO 31000 та ISO 31010. Розглянуті методи оцінки ризиків для організації охорони праці на підприємстві, питання пожежної безпеки на підприємстві, безпека виробничого обладнання та технологічних процесів та безпека при використанні комп’ютерної техніки. Призначений для студентів спеціальності 136 – Металургія, 101 – Екологія, а також для студентів та викладачів закладів вищої освіти усіх спеціальностей.Item Phenomena at Three-Phase Electroslag Remelting(Springer Nature, 2021) Liu, Zhong-li; Medovar, Lev; Stovpchenko, Ganna; Petrenko, Volodymyr; Sybir, Artem; Volchenkov, Yev.ENG: The electroslag remelting (ESR) process is widely used to produce high-quality ingots and billets for high-alloyed steels and alloys. Both the single-phase and three-phase alternating current diagram with bifilar and monofilar connection are in use for heavy ingot manufacturing. The numerical simulation of the three-phase bifilar circuit for the 120 t three-phase bifilar six-electrode ESR furnace at different variants of electric connection was presented and discussed. At the bifilar diagram of power supply, the geometrical location of electrodes in a mould holds critical importance for performances: the close location of bifilar pair electrodes provides the highest heat productivity, but the equidistant location of electrodes gives a much more uniform heat distribution. The monofilar mulit-electrode diagram of three-phase connection without phase shift shows the most uniform distribution of potential and heat generation as well as a favorable magnetic field that makes this kind the most promising for providing a high quality of heavy ingots.Item Радіоекологія. Частина 1(Національна металургійна академія України, м. Дніпро, 2021) Саввін, Олександр Віталійович; Сухарева, Марина Віталіївна; Мєшкова, Анжеліка Геннадіївна; Суліменко, Сергій ЄвгенійовичUKR: Розглянуто історію розвитку радіоекології, та основні її положення. Наведено відомості про фізику іонізуючого випромінювання, дозиметричні одиниці в радіоекології та біологічну дію випромінювання. Особливу увагу приділено питанням захисту населення від іонізуючого випромінювання та нормам радіаційної безпеки в Україні. Призначений для студентів спеціальностей 101 – екологія та 183 – технології захисту навколишнього середовища (бакалаврський рівень).Item Improvement Quality of Preparation Specialists in Area of Mathematical Modeling(НМетАУ, Дніпро, 2021) Yasev, Aleksandr GeorgievichENG: Improvement quality of preparation specialists in area of mathematical modeling is an actual problem in education students (especially applied) and non mathematical specialties. For solving this problem must be used system and successive exposition of maintenance of the stages of building model with obligatory demonstration of there intercommunications. Each stage of modeling makes some part of quality of model. Most difficult stage is idealization of original, because in this case the most important properties of original must be distinguished and the experimental samples of output of variables of original and calculation samples of model are got.. Main attention it must be spared to estimation of adequacy original and model with the help of famous nonparametric criteria such as criterion Wilcoxon and special criterion for small samples. Last part of modeling usually is optimization parameters of original. Methodology of study, that provides a receipt of the deeper and complete understanding of essence of mathematical modeling of technical objects is offered. Positive results are achieved by using method which is proposed. System exposition of material and accent on research and proof adequacy of model allow to attain the deeper and complete understanding of essence of mathematical design of technical objects and promote efficiency of preparation of specialists in area of the applied mathematical modeling.Item Перспективи промислового використання синтезгаза, отриманого газифікацією вуглецевмісної сировини(Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, 2021) Давидов, Сергій Леонідович; Опарін, Сергій Олександрович; Радченко, Юрій МиколайовичUKR: Розглянуто питання, пов'язані із застосуванням синтезгазу підвищеної калорійності в теплових агрегатах, що діють. Встановлено вплив величини теплоти згорання газу на коефіцієнт використання палива в агрегаті, а також можливі шляхи зниження питомої витрати палива на технологічний процес.Item Дослідження процесів тепло- та масообміну в металургійній печі при збагаченні повітря горіння технологічним киснем(НМетАУ, Дніпро, 2021) Єрьомін, Олександр Олегович; Гупало, Олена В’ячеславівна; Радченко, Юрій Миколайович; Римар, Мірослав; Кізек, Ян; Куликов, АндрійUKR: Метою роботи є підвищення енергоефективності нагрівальних пристроїв металургійних підприємств шляхом застосування технології спалювання палива при збагаченні повітря горіння технологічним киснем. Методика дослідження заснована на використанні методів математичного моделювання та фундаментальних законів газодинаміки та тепло- і масообміну. Розроблено математичну модель, яка враховує конвективну та випромінюючу складові процесу теплообміну між димовими газами і металом, дозволяє визначати температурні поля металу і газів та поле швидкості газів уздовж робочого простору печі безперервної дії. Відмінною рисою розробленої моделі є можливість застосування її для печей, в яких спалювання палива відбувається з використанням атмосферного або збагаченого киснем повітря. Результати. З використанням розробленої математичної моделі досліджено теплову роботу печі, в яку на спалювання палива подається повітря з вмістом кисню 21, 27 або 33 %. Розроблено енергоефективні режими нагрівання металу та визначено зміну температурних полів металу в робочій камері печі, витрат палива, атмосферного повітря та технологічного кисню, а також показників енергоефективності печі в залежності від вмісту кисню в повітрі горіння. Розрахунки виконано при нехтуванні конвективною складовою теплообміну та при врахуванні конвективної складової тепловіддачі від димових газів до металу. Наукова новизна роботи полягає у визначенні похибки розрахунків при нехтуванні конвективною складовою теплообміну в робочій камері печі, яка не перевищує 3,8 % для температурного поля металу, 5,1 % для температурного поля димових газів, 5,9 % для температури повітря горіння та 1,2 % для питомих витрат атмосферного повітря й кисню, а також показників енергоефективності печі. Отримані результати доказують правомірність використання математичних моделей, в яких конвективна складова теплообміну не береться до уваги, при розробці енергоефективних режимів нагрівання металу при збагаченні повітря горіння киснем до 33%. Практична значущість роботи полягає в розробленій математичній моделі, яка може використовуватися для розробки енергоефективних режимів нагрівання металу в металургійних печах безперервної дії при спалюванні палива з використанням атмосферного або збагаченого киснем повітря.Item Rheological Properties of Polymer-Polymer Mixtures on Corn Starch Base(MM Science Journal, Czech Republic, 2022) Rimar, Miroslav; Tretyakoff, Artem; Sukhyy, Kostyantyn; Yeromin, Oleksandr O.; Kulikov, Andrii; Fedak, Marcel; Belyanovskaya, Elena; Shunkin, Ihnat; Gupalo, Olena V.; Krenicky, TiborENG: The prospects for the use of polymer-polymer mixtures based on corn starch as alternative thermoplastic materials to polyolefins are considered. Rheological curves have been obtained, which confirm the possibility of processing such mixtures on standard equipment into products. It is shown that the starch content in polymer-polymer mixtures can reach 90 mass percent. Compared to existing biodegradable polymers, plasticized starch-based material is in no way inferior to them in terms of processability. Studies of the mechanical properties of polymer-polymer mixtures based on corn starch have been carried out. The data obtained indicate the possibility of using the developed composites as packaging materials, as well as alternative materials to known bioplastics and synthetic polymers.Item Практичний досвід формування уявлення про причини та наслідки зміни клімату(Центр фінансово-економічних наукових досліджень (ЦФЕНД), м. Полтава, 2022) Соболевська, Ольга СтаніславівнаUKR: З метою формування наукового та вірного розуміння причин виникнення, механізмів розвитку та наслідків зміни клімату була розроблена вибіркова дисципліна для студентів 2-го курсу всіх спеціальностей ІПБТ УДУНТ. Ця дисципліна викладається кафедрою екології, теплотехніки та охорони праці.Item Method of Sequential Approximation in Modelling the Processes of Heat Transfer and Gas Dynamics in Combustion Equipment(MDPI, Switzerland, 2022) Rimar, Miroslav; Yeromin, Oleksandr O.; Larionov, Grigoriy; Kulikov, Andrii; Fedak, Marcel; Krenicky, Tibor; Gupalo, Olena V.; Myanovskaya, Yana V.ENG: The behavior of the processes taking place in furnaces determines the efficiency of fuel chemical energy utilization, the quality of the final products and the environmental safety of the production. Mathematical models of the processes of gas dynamics and heat transfer in the working space of heating equipment are quite complex, and do not allow the establishment of a direct analytical relationship between the quality indicator of the process (F) and the influencing parameters (xi). To simplify the procedure for obtaining the values of the function F depending on the change of parameters xi, a method of successive approximation is presented in the article. The main idea of the method is that the representation of the function around a point from the domain of the function can be extended to the entire domain for many problems of mechanics. The relative error in the definition of the function acquires its maximum value at the border of the area, and a reasonable narrowing of it allows control of the size of the error. Thus, the advantages of using the method are obvious; it is able to provide approximation of the function in a multiplicative form with a controlled error. The distribution of the method to the field of heat transfer problems is presented in this paper. The successful implementation of this method for solving problems of this kind shows that the solution of practical problems may be generalized for the entire domain of the function, despite the fact that the errors of such a representation increase to 5–7% when approaching its limit, which, however, may be considered acceptable for engineering calculations.Item Экспериментальное моделирование механических свойств теплозащитных экранов(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», Дніпро, 2022) Ясев, Александр ГеоргиевичRUS: Экспериментально исследованы основные физико-механические свойства композиционного теплозащитного материала, используемого для изготовления защитных экранов. Для этого на примере стеклопластика СТЕФ выполнены (с применением традиционных схем) исследования при малых (менее 1 м/с) и высоких (более 3 м/с) скоростях смены нагрузок. При малых скоростях нагрузки исследовалась прочность материала при поверхностном деформировании, растяжении, сгибании и сдвиге. При больших скоростях определялась работа разрушения и ударная вязкость. Результаты экспериментальных исследований использованы при решении конкретных конструкторско-технологических задач, в частности при разработке оборудования и выборе режимов дробления композиционных материалов при их утилизации (хотя, безусловно, полученные данные имеют более широкое значение).Item Екологічні аспекти металургійних технологій (1 ч.)(Український державний університет науки і технологій, 2022) Грес, Леонід Петрович; Єрьомін, Олександр Олегович; Каракаш, Євген Олександрович; Радченко, Юрій МиколайовичUKR: Екологічні аспекти металургійних технологій, що розглядаються в даному посібнику, є складовою загальних та фахових нормативних компетентностей, спрямованих на збереження навколишнього середовища, захист довкілля та утилізацію відходів металургійного виробництва, опанування яких передбачено освітньою програмою «Технології та обладнання металургійного виробництва» за спеціальністю 136 – Металургія (бакалаврський рівень), освітньою програмою «Промислова теплотехніка» (магістерського рівня) за спеціальністю 136 – Металургія та освітньою програмою «Технології захисту навколишнього середовища» (бакалаврського рівня) за спеціальністю 183 – Технології захисту навколишнього середовища. В навчальному посібнику розглянуті технологічні процеси і конструкції допоміжного обладнання металургійних підприємств, питання енергоефективності металургійного виробництва та екологічні вимоги при виробництві металопродукції. Призначений для студентів, що навчаються за спеціальностями 136 – Металургія та 183 – Технології захисту навколишнього середовища.Item Effect of Urban Habitats on Colony Size of Ants (Hymenoptera, Formicidae). In Memory of Professor A. A. Zakharov (Russian Academy of Sciences, Moscow)(Turkish Academic Network and Information Center, 2022) Stukalyuk, Stanislav; Akhmedov, Ascar; Gilev, Alexey; Reshetov, Alexander; Radchenko, Yuri M.; Kosiuk, NatalyENG: Urbanized ecosystems are suitable for the habitat of only a few species of ants, due to conditions caused by human activities. Invasive species of ants have adapted to urbanized ecosystems most successfully. The study of the ant colonies sizes started in Crimea in 2013–2014. In 2019–2021 it was carried out in Ukraine (the Carpathians, Kyiv city, and Kyiv region), in Russia (Rostov-on-Don city and region, and the Urals), and in Uzbekistan (Tashkent city, and tugai forests). The study covers natural (forest, meadow, steppe), suburban (alleys and tree planting) and urban habitats (tree planting along streets and roads, botanical gardens). Our study covers 21 species of ants with trails on forage areas. Nine species were sampled for interspecific comparison of colony sizes. They were collected in at least 2 habitat types within the same geographic region. According to the activity parameter on the trails, the number of foragers and the population of the colony were calculated (using the formula of A. Zakharov). According to our calculations, the maximum colony sizes are typical for invasive species (Crematogaster subdentata, Lasius neglectus, 100–7500 thousand workers) in the urban habitats. Some native species (Dolichoderus quadripunctatus, Formica cinerea) in the urban areas have colonies with 120–350 thousand workers. These values may exceed those for ant species inhabiting natural habitats (30–250 thousand workers). High rates of colony size in the urbanized habitats can be achieved due to availability of food, nesting resources, and the absence of competing ant species.Item Characteristics of Thermal Processes in Ant Nests Built Under Stones (Hymenoptera: Formicidae)(“Charles Darwin” Sapienza University of Rome, Italy, 2022) Stukalyuk, Stanislav; Radchenko, Yury M.ENG: Ants prefer to nest under stones. This is due to temperature regimes favorable to the development of ant broods. In this paper, we investigated the influence of stone and ambient parameters on ant nests and created a model of thermal processes in ant nests under stones. The simulation results were compared with temperature measurements. Temperature was measured under 20 stones under different illumination conditions (sun, penumbra and shade) for 3 ant species (Myrmica rubra, Formica cinerea, Lasius niger) in Ukraine from April to August 2021. Stones were categorized as hot, warm and cold. Each stone was checked once a week for the number of workers and brood. Under two stones, tem¬perature was measured using loggers. The number of workers under hot stones in spring increased three weeks earlier than under cold and warm ones. In May-June, the maximum number of workers was recorded under hot stones. In July, the number of ants was minimal under all categories of stones. Larvae appeared under hot stones two weeks earlier than under other categories of stones. In August, the number of pupae under cold and warm stones was greater than under hot ones. Number of larvae and pupae was positively influenced by the diameter of the stone, whereas stone height did not exert an important role. Ants preferred to inhabit nests under large flat stones, which are easily heated in spring and warm the soil under them. Another important characteristic was the location of the stones. The highest brood development was noted in nests under stones in open areas well lit by the sun in the daytime. In summer ants migrated from under hot stones, because soil under it dry and warmed. Stones and their position may be important factors in accelerating the development of brood in colonies of ant species that do not have active thermoregulation.Item Nonlinear Analysis of Bifurcatory Properties of Mathematical Model of Subpopulation Dynamics in the Case of a Single Niche for Subpopulation(IEEE, 2022) Kuzenkov, Olexandr; Busher, Victor; Chornyi, Oleksii; Nikolenko, Anatoliy V.; Kuznetsov, Vitaliy V.; Savvin, Oleksandr V.ENG: The article is devoted to the use of mathematical models of the dynamics of heterogeneous populations, and computer simulation based on the above models allows to identify general trends in subpopulations, predict the state of the system and obtain results on possible consequences of artificial intervention. Also, the use of mathematical models can predict the spread of genetic anomalies. The authors propose a model of subpopulation dynamics with a logistic function as a basic one. It is concluded that the system-wide dynamics of subpopulation processes depends not only on the reproductive potential of subpopulations, but also on the intrasystemic dynamics that objectively occur in such systems. The adequacy of the proposed mathematical model is proved. © 2022 IEEE.Item Improving the Technology of Using Freon-Steam Turbines in Mine Power Complexes(IOP Publishing, 2022) Kirsanov, Mykhailo; Slobodiannykova, Inna; Gupalo, Olena V.ENG: Mining power complexes can significantly reduce the cost of production of mining enterprises and increase their competitive position in the relevant market. To solve the urgent problem of further improving the operation of mine energy complexes, it is proposed to include in their composition installations for the useful use of energy from low-potential sources with a freon-steam turbine, which implement the thermodynamic Rankine cycle. The article considers the features of the organization of the Rankine cycle depending on the properties of freons. When choosing freons, the emphasis is placed on the use of strictly ozone-safe freons that meet modern requirements for normalizing the value of the global warming potential. The previously proposed method for calculating the thermodynamic parameters necessary for evaluating useful action’s coefficient of using specific freons in a useful energy recovery equipment has been improved. The calculation of the energy efficiency of the equipment with a freon-steam turbine for the selected options for the use of freons is performed. The analysis of the obtained results showed that the use of ozone-safe freons with low values of the global warming potential in installations for the utilization of energy from low-potential sources will improve the operation of mine energy complexes.Item Системи акумуляції електроенергії(Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна, 2022) Ярошенко, Я. В.; Бобров, О. В.; Ципленков, Д.; Кузнецов, Віталій Вадимович; Саввін, Олександр ВіталійовичUKR: Мета. Аналіз стану систем накопичення енергії у світі, визначення перспектив їх розвитку та порівняння методів акумуляції електроенергії. Методика. Теоретичне обґрунтування і порівняння систем накопичення електроенергії з урахуванням реальних показників енергосистеми України станом на кінець 2021 року. Результати. Показують, що існує потреба в теоретичному і практичному підході до впровадження акумуляційних потужностей задля підтримання балансу електроенергетичної системи. В результаті проведеного огляду найбільш поширених накопичувачів електроенергії, було виділено особливості їх в цілому. Всі вони володіють як перевагами так і недоліками. Проте, в комплексному підході до їх просування, можна отримати найбільший результат з очікуваних. Найперспективнішим, з точки зору ланцюга: екологічність – вартість – актуальність – необхідність, є – водень. Наукова новизна. Полягає у тому, що розглядається можливість комбінованого використання різнотипових акумуляторних систем з різними характеристиками. Практичне значення. Можливість впроваджувати на промисловому рівні акумуляторні потужності задля більш ефективної децентралізації енергетичного сектору держави. На сьогодні, без необхідної інфраструктури, переоснащень існуючих енергоприймаючих і розподіляючих станцій, широкомасштабних інвестицій, водень не може стати ефективним, настільки, наскільки здатен, адже, енергія має рухатися від дроту до газу, а потім знову до дроту. Тобто існує певний вектор енергії який постійно перебуває в «перехідному» положенні. Саме тому зараз, енергоефективність на кожному з рівнів перетворення водню в електроенергію падає. Ефективність, за звичайних, нормальних умов «вчорашнього» дня в даному випадку складе близько 80%. Для транспортування водню, необхідно його стиснути і охолодити. На цей процес йде до 10-15% енергії. Для подальшого перетворення в електричну енергію, витрачається теплова енергія, і, в результаті з ККД в ~65-70% можна отримати електроенергію.