Статті КЕТтаОП (ІПБТ)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Дослідження ефективності використання суміші повітря, димових газів та технологічного кисню в якості окиснювача при опаленні доменних повітронагрівачів(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Петряков, Миколай Володимирович; Грес, Леонід Петрович; Гупало, Олена В’ячеславівна; Верещак, Віктор Іванович; Єрьомін, Олександр Олегович; Григор’єв, Антон СергійовичUKR: Підвищення температури нагріву доменного дуття є одним із відомих способів економії коксу при виробництві чавуну. Для нагрівання дуття використовуються повітронагрівачі, які зазвичай опалюються доменним газом. Оскільки склад і теплота згоряння доменного газу недостатні для досягнення температури горіння доменного газу, яка забезпечує достатнє підігрівання насадок повітронагрівачів для нагрівання дуття на рівні 1160-1230 °С, використовуються різні методи збільшення температури горіння доменного газу. В даній роботі досліджено ефективність застосування одного з таких методів – використання в якості окиснювача для спалення доменного газу в повітронагрівачах суміші повітря, димових газів та технологічного кисню. Для підготовки суміші блок повітронагрівачів оснащується додатковим обладнанням: теплогенератором для спалювання доменного газу с атмосферним повітрям, та змішувачем, в якому високотемпературні димові гази, що утворюються при спалювання палива в теплогенераторі, змішуються з атмосферним повітрям та технологічним киснем з утворенням повітро-димової суміші у складі якої міститься 21 % кисню. Використання підготованої таким чином суміші збільшує температуру горіння палива в повітронагрівачах і забезпечує підвищення температури нагріву насадки, що в свою чергу сприяє підвищенню температури нагріву доменного дуття. Результати роботи містять порівняння ефективності даного методу з іншими відомими методами збільшення температури горіння палива в повітронагрівачах: збагачення доменного газу природнім, підігрів компонентів горіння перед спалюванням палива в повітронагрівачах; збагачення повітря горіння киснем. В роботі показано, що використання повітро-димової суміші при інших рівних умовах, має деякі переваги у порівнянні з іншими методами, а саме не призводить до суттєвого зниження виходу димових газів, які утворюються при спалюванні палива в повітронагрівачах, що не погіршує теплообмін в насадці теплообмінників, а також підвищує повноту використання власних енергоресурсів підприємства (доменного газу і технологічного кисню) при наявності їх залишків. До недоліків використання повітро-димової суміші слід віднести можливість утворення вибухонебезпечної суміші під час змішування технологічного кисню з високотемпературними продуктами згоряння палива, які можуть містити угарний газ. Тому питання безпечної реалізації змішування димових газів, кисню і атмосферного повітря потребують подальшого дослідження і детальної розробки конструкції змішувача.Item Перспективи використання технологій ав для виготовлення біметалевих з’єднань(НМетАУ, Дніпро, 2023) Карпович, Олена Володимирівна; Жумар, Денис Сергійович; Каракаш, Євген ОлександровичUKR: В цій роботі проводиться огляд різних стратегій обробки, методи визначення характеристик, проблеми та майбутні напрямки отримання біметалічних сплавів методом адитивного виробництва. Також наведено технології адитивного виробництва металів, їх проблеми, характеристики структур, фізичні властивості та майбутні перспективні напрямки розвитку.Item Solid-Phase Polycondensation of Polyethylene Terephthalate with Technologies of Its Reactive Extrusion(MM Publishing s.r.o., Praha, Czechia, 2023) Rimar, Miroslav; Chervakov, Denys; Fedak, Marcel; Kulikov, Andrii; Kulikova, Olha; Sukhyy, Kostyantyn; Chervakov, Oleh; Bentsionov, Igor; Sverdlikovska, Olga; Belyanovskaya, Elena; Yeromin, Oleksandr O.; Prokopenko, Olena M.ENG: It has been experimentally confirmed that polyethylene terephthalate during its processing into products destruct without carrying out the process of solid-phase polycondensation. The conditions for both primary and secondary polyethylene terephthalate have been determined for carrying out the process of solid-phase polycondensation for its effective reaction extrusion with chain extenders. To confirm the effectiveness of the parameters of the solid-phase polycondensation process of polyethylene terephthalate, its reaction extrusion was carried out with commercially available chain extenders of the diepoxide class. The optimal content of chain extenders of the diepoxide class for changing the complex of physical, mechanical and rheological properties of polyethylene terephthalate modified by them was determined. It allows obtaining materials with an increased by 2.2 times characteristic viscosity.Item New Working Fluids for the Use of Heat Secondary Sources in Mining Technologies(IOP Publishing, 2023) Kirsanov, Mykhailo; Gupalo, Olena V.; Podoliak, KostiantynENG: Production cost of mining enterprises can be significantly reduced when using secondary heat. A large volume of secondary heat sources has a temperature potential of no higher than 50ºС. To generate additional electricity using secondary heat it has been proposed to use installations with the Rankine thermodynamic cycle in mining enterprises. The paper aim is to study the thermodynamic efficiency of using R-1234yf and R-744 in the equipment, which uses the secondary heat of mining technologies for evaporation of these working fluids. R-1234yf is a freon that belongs to the class of hydrofluoroolefins and has a much lower level of global warming potential than other ozone-depleting substances. R-744 is carbon dioxide, which belongs to a natural, non-toxic and non-flammable working substance. It has been determined that the thermodynamic efficiencies of using R-1234yf and R-744 are 10% and 6.3%, respectively. The thermodynamic efficiency has been calculated for the temperature range from 50º to 20ºC, which is typical for a large volume of secondary heat sources in mining technologies.Item Study of the Efficiency of Using Renewable Hydrogen in Heating Equipment to Reduce Carbon Dioxide Emissions(IOP Publishing, 2023) Gupalo, Olena V.; Yeromin, Oleksandr O.; Kabakova, Liudmyla; Kulikov, Andrii; Sukhyi, Mykhailo; Romanko, Yaroslav V.ENG: The results of theoretical study of operation of continuous furnaces heated by natural gas, renewable hydrogen, and their mixture are presented. The furnaces have the same design, but significantly different energy efficiencies due to different heat losses and capability of recuperative fume gas heat utilization system. The measures to reduce heat losses and to increase air temperature for fuel combustion can reduce specific fuel consumption for metal heating and carbon dioxide emissions by 25.8% for natural gas furnaces. For furnaces operating on mixture of natural gas and hydrogen, a greater reduction in carbon dioxide emissions is achieved in furnaces with worse energy efficiency, but with greater fuel consumption for metal heating. The paper shows the possibility of converting a furnace with better energy efficiency indicators to be heated by mixture of natural gas (75%) and hydrogen (25%). The measure reduces the natural gas consumption and carbon dioxide emissions to 9.2% due to the use of hydrogen with specific consumption 13.81 m3 per ton of metal. To ensure the same costs for metal heating when transferring continuous furnaces from natural gas to hydrogen, or their mixture, the ratio of prices for natural gas and hydrogen should not exceed 0.301-0.312.Item Patterns of Air Mixture Movement in the Operating Area for the Annular Ejector of Pneumatic Transportation System(НТУ «Дніпровська політехніка», Дніпро, 2023) Ponomarenko, Serhii M.; Potapchuk, Iryna Yu.; Kabakova, Liudmyla B.; Radchenko, Yurii M.ENG: Purpose. To establish the regularities of two-phase flow of “gas-solid particles” in the operating area of an annular ejector where the following processes take place: air mixture ejecting, compressed air outflow from the ejector nozzle, air mixture flows mixing in the transport pipeline. In the work, the velocity distribution is also examined for dispersed phase and air phase of air mixture during its loading and accelerating in the transport pipeline of the pneumatic transport system. Methodology. The research is based on the fundamental approaches of mass point dynamics, aerodynamics, the theory of jet flows and iteration methods of numerical solution of equations. Findings. The mechanics of the air mixture flow under the ejection and aerodynamic force in the operating area of an annular ejector and at the beginning of transport pipeline is analyzed using the method of iterations. The impact of air mixture flow in the operating area of an annular ejector on energy performance of the pneumatic transport system is evaluated. Originality. The originality is that, for the first time, the regularities describing two-phase “gas-solid particles” flow at the loading area of the pneumatic transport system with an annular ejector have been obtained. This made it possible to characterize the velocity distribution of the dispersed and air phases of the air mixture during their loading and aerodynamic acceleration in the transport pipeline. Also, an innovative approach to the effectiveness of the use of pipeline pneumatic transport is the assessment of the energy indicators of the use of ejector-type pneumatic transport equipment depending on the rate of compressed air outflow from the ejector. Practical value. The implementation of the results in the modernization of existing and in the creation of new pneumatic transport systems with an annular ejector makes it possible to increase the efficiency of their use in the technological processes of moving dispersed materials at mining and metallurgical enterprises and in other areas of technology.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 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.Item Identification of the Thermal Process in an Induction Motor(Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine, 2022) Kuznetsov, Vitalii V.; Tryputen, M.; Nikolenko, Anatolii V.; Tsyplenkov, D.; Kuvaiev, Victor; Savvin, Oleksandr V.ENG: Purpose: synthesis of a mathematical model of an asynchronous motor, taking into account the impact of changes in the quality of electricity on the processes of heating and heat exchange for an economically justified choice of means of protection. Methodology: Theoretical substantiation of the expediency of using a one-mass thermal model of an asynchronous motor, for the conditions of operation of the latter in conditions of low-quality electricity, in order to determine losses in it. Results: Experimental studies of the operation of an asynchronous motor at nominal load were carried out. The obtained results of the measurements made it possible to determine the parameters of the single-mass thermal model, the heat transfer coefficient of the engine, and the coefficient of its heat capacity. A single-mass thermal model of an induction motor is a mathematical model used to describe the thermal processes occurring in an induction motor. This model is based on the assumption that all motor elements can be combined into one mass that heats up during engine operation. The model assumes that the thermal capacity of the motor is a constant, and the heat flow that is released during the operation of the motor is proportional to the square of the current passing through the motor windings. In addition, the model assumes the presence of thermal conductivity between the mass of the motor and the external environment, which affects the rate of heat dissipation. Scientific novelty: A methodology for determining losses in an asynchronous motor using a synthesized mathematical model is proposed, taking into account the influence of changes in the quality of electricity on the processes of heating and heat exchange in it. Practical significance: The obtained results indicate the adequacy of the proposed thermal model of an asynchronous motor operating in a network with low-quality electricity. Taking into account the fact that for many types of engines in the reference literature, there are no necessary data on the coefficients of heat transfer and heat capacity, and only the thermal time constants for certain types of engines are given, the value of the specified parameters of the model can be obtained on the basis of the methodology presented in the work. A single-mass thermal model can be useful for analyzing the thermal processes occurring in an induction motor and for improving the efficiency of the motor. In particular, it can help determine the optimal operating temperature of the motor, as well as calculate the necessary cooling system to ensure stable operation of the motor under conditions of variable load and temperature conditions.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 Вплив збагачення повітря горіння киснем на стійкість кладки доменних повітронагрівачів(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України, Дніпро, 2022) Грес, Леонід Петрович; Єрьомін, Олександр Олегович; Гупало, Олена В'ячеславівнаUKR: Статтю присвячено проблемі підвищення ефективності роботи обладнання доменних печей. Нині доменний газ не забезпечує заданих технологічних температур високотемпературних теплових агрегатів (доменні повітронагрівачі, нагрівальні печі, тощо), так як його теплота спалення незначна (3200-3500 кДж/м3). В роботі виконано розрахунково-порівняльний аналіз двох способів підвищення температури горіння: збагачення доменного газу природним (базовий варіант) та збагачення повітря горіння киснем для умов доменних повітронагрівачів с температурою під куполом 1300 та 1350 °С. Показано, що для забезпечення цих температур необхідно доменний газ з теплотою спалення 3228 кДж/м3 збагачувати природним газом (відповідно 4,0 та 5,37 %) або збагачувати повітря горіння киснем (відповідно 29,4 та 32,3 %). При цьому необхідно мати резерв по наявності достатньої кількості технологічного кисню. При збагаченні повітря горіння киснем зменшується питомий вихід продуктів спалення, а для збереження тих же параметрів теплообміну в насадці повітронагрівачів необхідно значно збільшувати витрати доменного газу. При цьому загальні витрати повітря горіння практично не змінюються. Виконані розрахунки довжини факелу, розподілу температур та дійсних і допустимих навантажень по висоті камери горіння доменних повітронагрівачів при забезпеченні температури під куполом 1350 °С за рахунок збагачення доменного газу природним (базовий варіант) та збагачення повітря горіння технологічним киснем. Показано, що при опаленні повітронагрівачів з використанням кисню зменшується довжина факелу і максимум температур зміщується в нижню зону, де більше статичне навантаження на вогнетривку цеглу. Але при цьому допустимі навантаження більші дійсних і таким чином стійкість кладки камери горіння буде забезпечена. При сучасних дефіциті та вартості природного газу його використання є нераціональним. Підігрів компонентів горіння потребує значних капітальних витрат для будівництва комплексу теплообмінників. В деяких випадках на існуючих теплових агрегатах відсутні площі для розміщення теплообмінників. В той же час пристрої для використання кисню прості та дешеві.Item Selection Criteria of Working Pairs Adsorbent – Adsorbate for Thermal Energy Transformers(MM Science Journal, Czech Republic, 2022) Rimar, Miroslav; Sukhyy, Kostyantyn; Belyanovskaya, Elena; Yeromin, Oleksandr O.; Prokopenko, Elena M.; Kulikov, Andrii; Fedak, Marcel; Frolova, Lilia; Pustovoy, Grigoriy; Kulikova, Olha; Savko, VitaliiENG: In the manuscript the main factors that affect the thermal mass of open and closed types of heat storage devices are shown. Also, the main requirements for adsorption modules are given. The calculation procedure has been refined, which includes the determination of heat load, heat of adsorption, adsorbent mass, as well as integral, structural, and specific thermal mass. The specific thermal masses of adsorption heat-accumulating modules of open and closed types were evaluated. The main factors affecting their value are analysed. It is shown that the specific thermal mass of the adsorption heat storage module increases significantly due to the adsorption of water during the discharge of the device. It is shown that it reaches its maximum values at the end of the discharge stage, when the maximum values of adsorption in the cycle are reached. The influence of the design of the heat storage module on the value of the specific thermal mass has been confirmed. It is shown that the maximum values of these changes correspond to the composites containing 80% salt and 20% silica gel, due to the maximum values of the limiting adsorption and the heat of adsorption, which contributes to the lower values of the adsorbent mass, which is required to cover the thermal load. Specific thermal masses of adsorption modules based on "silica gel – sodium sulphate" and "silica gel - sodium acetate" composites are compared. The composition of the composite is 80% sodium sulphate and 20% silica gel, which corresponds to the minimum dimensions of the adsorption module, and therefore the maximum value of the specific thermal mass.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 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 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 Рекомендації щодо утилізації мінералізованого мулу після біологічної очистки стоків нафтопереробного підприємства(Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”, 2022) Мєшкова, Анжеліка Геннадіївна; Сухарева, Марина Віталіївна; Беймо, Едгар ВалерійовичUKR: В результаті очищення стічних вод утворюється великий об’єм відходів, серед яких найбільш великотоннажними і небезпечними є осади стічних вод (ОСВ). Великі об’єми утворення осадів після фізико-хімічного та біологічного очищення стічних вод, різноманіття їх хімічного складу, вміст важких металів, ПАР і нафтопродуктів вимагають їх обов’язкової утилізації на спеціалізованих підприємствах. Зростання об’ємів ОСВ вкрай негативно впливає на природне навколишнє середовище в районах, де вони накопичуються і розміщуються. Дослідження та визначення складу мінералізованого активного мулу необхідні для розробки рекомендацій щодо шляхів його застосування.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 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 Утилізація низько-потенційної теплової енергії при експлуатації парової компресорної холодильної установки(Таврійський Національний Університет імені В.І. Вернадського, м. Київ , Видавничий дім «Гельветика» 2022, 2022) Бєляновська, О. А.; Скляренко, О. І.; Сухий, К. М.; Пустовой, Г. М.; Сухий, М. П.; Прокопенко, Олена Михайлівна; Єрьомін, Олександр ОлеговичUKR: Проведено дослідження процесів утилізації низько потенційної теплової енергії при експлуатації парової компресорної холодильної установки, яка працює з використанням холодильного агенту R32. Оцінено її ефективність і показано доцільність теплоти конденсації для теплопостачання підприємства. Запропоновано схеми систем холодопостачання з контуром акумуляції тепла та з модулем рекуперації тепла для опалення та з контуром геліоколектора. Розроблено алгоритм розрахунку розроблених систем, який передбачає розрахунок параметрів холодильної машини за типовою методикою, зокрема холодильного коефіцієнту, потужності конденсації, масових витрат теплоносія в конденсаторному теплообміннику, теплового навантаження на конденсаторний теплообмінник, холодопродуктивності випарникового теплообмінника, кількості тепла, яке необхідне для підігріву води в теплоакумулюючій ємності у літній і зимовий період, кількості теплоти для підтримки кліматичних умов в офісних приміщеннях, коефіцієнта рекуперації тепла та кількість теплоти рекуперації кількості теплоти, яка йде на гаряче водопостачання, масової й об’ємної витрати теплоносія в системі опалення, температури води на виході з системи опалювання . Показана кореляція коефіцієнта рекуперації теплоти, а також об’єму приміщення, яке опалюється, об’єму теплового акумулятора та температури води у контурі теплопостачання. Встановлено об’єми приміщення, які доцільно опалювати за допомогою цих систем і температури води у цих умовах. Виявлено умови, за яких доцільно використовувати сонячний колектор у подібних системах. Показано перспективність використання рекуперації теплоти конденсації у системах теплопостачання.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.