№ 1 (91)
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing № 1 (91) by Issue Date
Now showing 1 - 7 of 7
Results Per Page
Sort Options
Item Моделювання забруднення довкілля в разі емісії аміаку з пошкодженого трубопроводу(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Амеліна, Лариса Володимирівна; Біляєв, Микола Миколайович; Берлов, Олександр Вікторович; Вергун, О. О.; Русакова, Тетяна ІванівнаUK: Мета. Ця робота передбачає розробку гідравлічної моделі для розрахунку нестаціонарного витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу та імплементацію цієї моделі в чисельну модель прогнозу аварійного забруднення атмосфери. Методика. Для розв’язання поставленої задачі використано розрахункові залежності гідравліки напірних потоків. Для розрахунку процесу випарювання аміаку з пошкодженого трубопроводу також використано емпіричну модель. Для розрахунку процесу розповсюдження аміаку в атмосферному повітрі використано тривимірне рівняння конвективно-дифузійного переносу домішки. Під час математичного моделювання розповсюдження аміаку з пошкодженого трубопроводу враховано зміну з висотою швидкості вітрового потоку, а також зміну з висотою вертикального коефіцієнта атмосферної дифузії, динаміку зміни з часом інтенсивності витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу. Для чисельного розв’язання тривимірного диференціального рівняння переносу аміаку в атмосферному повітрі здійснено його фізичне розщеплення: виділено рівняння, що описує перенос домішки за рахунок конвекції, рівняння, що описує перенос домішки за рахунок атмосферної дифузії, та рівняння, що описує зміну концентрації аміаку в повітрі внаслідок дії джерела емісії. Для чисельного інтегрування рівняння конвективного переносу аміаку в повітрі використано метод Мак-Кормака, рівняння дифузійного переносу домішки – метод Річардсона, рівняння, що описує зміну концентрації аміаку під дією джерела емісії, – метод Ейлера. Результати. На основі розробленої моделі нестаціонарного витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу та чисельної моделі розповсюдження аміаку в атмосферному повітрі проведено обчислювальний експеримент для оцінки рівня забруднення атмосферного повіт-ря та підстильної поверхні у випадку аварійного витоку аміаку на ділянці, де аміакопровід «Тольятті – Одеса» перетинає річку Дніпро. Отримано дані щодо нестаціонарного забруднення довкілля. Наукова новизна. Розроблено математичну модель, що дозволяє розраховувати нестаціонарний процес витоку аміаку з пошкодженого трубопроводу. Запропоновано чисельну модель для визначення областей забруднення в разі аварійного витоку аміаку з аміакопроводу «Тольятті – Одеса». Практична значимість. На базі розробленої моделі створено код, що дозволяє оперативно прогнозувати динаміку забруднення навколишнього середовища за аварійного витоку аміаку. Запропонована математична модель може бути використана під час розробки плану ліквідації аварійної ситуації (ПЛАС) для хімічно небезпечних об’єктів.Item Математична модель визначення ризиків на залізничному транспорті під час діагностики буксових вузлів вантажних вагонів(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Мурадян, Леонтій Абрамович; Піценко, Ірина Віталіївна; Шапошник, Владислав ЮрійовичUK: Мета. Дослідження спрямовано на розробку математичної моделі визначення ризиків на залізничному транспорті під час діагностики буксових вузлів вантажних вагонів, яка дозволить надати оцінку безпеки руху в разі вантажних перевезень. Методика. Для розробки математичної моделі визначення ризиків на залізничному транспорті використано безперервну статичну модель залежності рівня індивідуального підходу обслуговуючого персоналу від рівня загальних інтересів (бригада, зміна). При цьому було розглянуто три види залежностей: оптимістичну, нейтральну, песимістичну. Результати. Розроблена математична модель, яка дозволяє, під час діагностики буксових вузлів вантажних вагонів, оцінити ризики і рівень безпеки руху поїздів, а також визначити подальші заходи щодо зниження ризиків. У процесі оцінки рівня індивідуальних підходів і загальних інтересів окремого підрозділу залізниці під час виконання технічного обслуговування та ремонту буксового вузла вантажних вагонів були розглянуті варіанти граничних можливостей цього підрозділу, при цьому встановлені екстремальні значення за рівноважного розподілу, для випадку домінування технічного контролю буксового вузла вантажних вагонів та для випадку домінування ремонтів буксового вузла вантажних вагонів. Наукова новизна. Вперше розроблено математична модель ризиків на залізнич-ному транспорті, що формується при виконанні технічного обслуговування та ремонту вантажних вагонів, яка дозволяє визначити рівень безпеці руху під час виконання вантажних перевезень та намітити подальші заходи щодо зниження ризиків. Набув подальшого розвитку метод дослідження ефективності системи технічного обслуговування та ремонту буксового вузла, що на відміну від наявного встановлює залежність кількості технічних обслуговувань вагонних букс від кількості їх ремонтів в експлуатації та дозволить підвищити рівень безпеки руху. Практична значимість. Застосування отриманих математичних моделей ризиків на залізничному транспорті може знизити ризики під час проведення діагностики буксових вузлів вантажних вагонів із метою підвищення локального чи загального рівня безпеки руху поїздів.Item Дослідження роботи вузла поверхового сполучення балок проїзної частини залізничного моста(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Ключник, Сергій ВладиславовичUKR: Мета. Поверхове сполучення балок проїзної частини залізничних мостів найбільш просте за конструкцією, але внаслідок конструктивних недоліків виникають численні дефекти. Метою цієї роботи є дослідження пропонованих раніше способів підсилення вузла спирання балок проїзної частини поверхового сполучення, а також дослідження роботи запропонованого автором підсилення. Методика. Проаналізовано стан металевих мостів, експлуатованих на залізниці. Виявлено, що вирішальним елементом для визначення вантажопідйомності всього моста є балки проїзної частини. Для досягнення поставленої мети за допомогою методу скінченних елементів проведено аналіз напруженого стану вузла спирання поздовжньої балки на поперечну без підсилення та з підсиленням. Виявлено раціональні параметри запропонованого вузла підсилення. Розрахунки проведено в програмному забезпеченні «Selena». Результати. Автор отримав і проаналізував деформаційно-напружений стан вузла сполучення поздовжніх балок із поперечними за їх поверхового розташування, підібрав раціональні параметри елементів підсилення вузла спирання балок поверхового сполучення та проаналізував деформаційно-напружений стан нового вузла сполучення поздовжніх балок із поперечними за їх поверхового розташування на основі типових прогонових споруд «Проєктстальконструкції» (ПСК). Аналіз показує, що після пропонованого підсилення максимальні напруження в горизонтальних поличках поясних кутиків поздовжніх і поперечних балок, що руйнували конструкції, зменшились на 43–73 %. Наукова новизна. У роботі проведено аналіз напружено-деформованого стану металевих балок проїзної частини поверхового розташування з урахуванням спільної роботи балок із несучими фермами, а також дос-ліджено напружено-деформований стан пропонованого підсилення вузла спирання металевих балок з виявленням раціональних параметрів. Практична значимість. Зазначений спосіб ремонту з підсиленням рекомендовано як найбільш раціональний для моста через річку Інгулець на 109-му км лінії Верхівцеве – Долинська (договір № 94/2011–Цтех–177/2011–ЦЮ від 30.09.2011). За поданими результатами було оформлено патент на корисну модель № 109806 від 12.09.2016.Item Моделювання біологічного очищення стічних вод в аеротенку з рухомим біоценозом(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Біляєв, Микола Миколайович; Лемеш, Максим Вікторович; Задоя, В’ячеслав Олександрович; Машихіна, Поліна Борисівна; Татарко, Л. Г.; Якубовська, Зінаїда МиколаївнаUKR: Мета. Основною метою статті є розробка чисельної моделі для аналізу процесу біологічного очищення стічних вод в реакторі з рухомим біоценозом. Методика. Для математичного моделювання процесу біологічного очищення стічних вод в реакторі з рухомим біоценозом використано гідродинамічну модель нев’язкої безвихрової течії. Крайові умови для моделювального рівняння розраховано на поверхнях біореактора, твердих стінках, верхній поверхні; на вхідній границі; на границі витоку зі споруди. Для розрахунку процесу руху активного мулу та субстрату в біореакторі використано модель масопереносу, що враховує конвективно-дифузійний рух. Процес біологічного очищення води в тій частині біореактора, де немає рухомих носіїв біоценозу, розраховано на базі моделі Monod. А процес біологічного очищення води в частині біореактора з рухомими носіями розраховано на базі емпіричної моделі в три етапи. На першому етапі визначено субстрат за допомогою моделі Harremoes. На другому етапі розраховано швидкість «споживання» субстрату в біоплівці. На третьому етапі визначено зміну концентрації субстрату в зоні, де розташовані носії біоценозу, за рахунок конвективного руху, дифузії субстрату в потоці та його деструкції в біоплівці на носіях. Хаотичний рух носіїв біоценозу в реакторі змодельовано на базі параболічного рівняння дифузії. Для чисельного інтегрування моделювальних рівнянь використано кінцево-різницеві схеми. Результати. Здійснено програмну реалізацію побудованої чисельної моделі. Проведено обчислювальний експеримент із визначення ефективності біологічного очищення стічних вод у різних частинах біореактора. Наукова новизна. Створено ефективну багатофакторну чисельну модель, що дозволяє оперативно аналізувати ефективність біологічного очищення стічних вод в аеротенку з рухомими носіями біоценозу. Практична значимість. Створена двовимірна чисельна модель може бути використана для проведення серійних розрахунків на етапі проєктування систем біологічного очищення стічних вод та аналізу ефективності роботи біореакторів за різних умов експлуатації.Item 1 (91) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2021)UK: 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. Журнал включений до Переліку спеціалізованих 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 Use of Fine-Grained Heat-Strengthened Steels to Increase the Operation Qualities of Bunker Capacities from Thin-Walled Galvanized Profiles(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Hezentsvei, Yukhym I.; Bannikov, Dmytro O.EN: Purpose. The work is aimed to study the use efficiency of fine-grained heat-strengthened steels (mainly 10G2FB) for steel bunker capacities. At the same time, the structural scheme of such a structure using corrugated steel sheets is considered as the main variant. Methodology. To achieve this purpose, a series of numerical calculations was carried out for a steel bunker capacity of a pyramidal-prismatic type with overall dimensions in plan view of 6×5.2 m and a total height of 4.5 m. The capacity was designed for complicated working conditions, in particular, increased loads, including long-term dynamic ones. The potential possibility of operating the container under conditions of high or low temperatures was also taken into account. At the same time, both the traditional structural scheme of a bunker capacity with horizontal stiffening ribs and the developed structural scheme based on corrugated steel sheets were analyzed. The calculations were carried out by the finite element method based on the SCAD for Windows project complex. Findings. Based on the results of the analysis and comparison of the data obtained in numerical calculations, it was found that the use of fine-grained heat-strengthened high-strength steels (for example, steel 10G2FB) for bunker capacities, both the traditional structural scheme with stiffening ribs and the developed structural scheme based on corrugated sheets, allows reducing material consumption by about 30% in both cases. At the same time, due to the good performance of fine-grained heat-strengthened steel 10G2FB, both at high and at low temperatures, it can be effectively used for steel bunker capacities that work in difficult conditions. Originality. The possibility and efficiency of the use of fine-grained, heat-strengthened high-strength steels for the construction of a steel bunker capacity is estimated. At the same time, such an estimation was given not only for structures of the traditional structural scheme with horizontal stiffening ribs, but also for bunkers with a developed structural scheme based on corrugated sheets. Practical value. From a practical point of view, quantitative parameters of the stress-strain state were obtained during investigations of various design variants for a steel bunker capacity. The data are presented in a compact form that is easy to evaluate and compare. They allow us to state about the improvement of the operation characteristics of capacities and the potential reduction of the risks of their failures and accidents during operation.Item Development of Analytical Methods for Calculating Time Standards for Shunting Operations(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Kozachenko, Dmytro M.; Verlan, Anatoliy I.; Korobiova, Ruslana G.ENG: Purpose. The article is aimed to conduct a historical analysis of the development of analytical methods for stand-ardizing the duration of shunting operations, as well as assessing their compliance with the existing operating conditions of railway transport. Methodology. The research in this article was carried out on the basis of an analysis of literary sources and methods of the theory of the organization of the operational work of railways. Findings. The standardization of the duration of shunting operations is one of the most important tasks of the theory of operational work of railways. The existing method of standardizing the duration of shunting operations developed in the first half of the 20th century and is used to this day. The performed analysis shows that the scientific principles underlying it generally correspond to the modern conditions of the railway transport. Additional research in this area can be associated with assessing the influence of the initial location of cars on the tracks on the average duration of shunting operations, taking into account the influence of length restrictions of the cars groups being moved, as well as monitoring the implementation of established norms by statistical methods. The article also shows that the values of modern time standards for shunting operations, in many cases, are set for technical means and technologies that were used in railway transport in the 50–70s of the 20th century and do not correspond to the operating conditions of real stations and sidings of industrial enterprises. Therefore, they require revision. Originality. In this paper, based on historical analysis, the process of development of methods for setting the time for shunting operations is described and the factors influencing the current value of norms are established. Practical value. The research results make it possible to identify the reasons for the discrepancy between the existing time standards for performing shunting operations and the real operating conditions of stations and sidings of industrial enterprises, as well as to establish the main elements of the methodology for standardizing the duration of shunting operations that require revision.