DSpace Собрание:http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/118942022-03-20T06:23:33Z2022-03-20T06:23:33ZОцінка ризику термічного ураження людей на промисловому об’єкті в разі аварійного горіння твердого ракетного паливаБіляєв, Микола МиколайовичБерлов, Олександр ВікторовичКозачина, Виталий АнатольевичКалашников, Іван ВолодимировичШевченко, О. В.http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/134652021-05-19T18:02:58Z2020-01-01T00:00:00ZНазвание: Оцінка ризику термічного ураження людей на промисловому об’єкті в разі аварійного горіння твердого ракетного палива
Авторы: Біляєв, Микола Миколайович; Берлов, Олександр Вікторович; Козачина, Виталий Анатольевич; Калашников, Іван Володимирович; Шевченко, О. В.
Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Ця робота передбачає розробку чисельної моделі для розрахунку зон термічного ураження людей у разі аварійного горіння твердого ракетного палива на території промислового об’єкта. Методика. Для розв’язання поставленої задачі – визначення зон термічного ураження людей на території промислового об’єкта – використано рівняння, що виражає закон збереження енергії. Для розрахунку поля швидкості повітряного потоку за наявності будівель на території промислового об’єкта, де має місце аварійна ситуація, використано модель потенціальної течії. Чисельне розв’язання двовимірного рівняння для потенціалу швидкості проведено за допомогою методу Лібмана. Під час використання цієї чисельної моделі враховано нерівномірне поле швидкості вітрового потоку, що формується біля промислових будівель. Для чисельного розв’язання рівняння енергії використано неявну різницеву схему розщеплення. Попередньо здійснено фізичне розщеплення двовимірного рівняння енергії на систему одновимірних рівнянь, що описують перенос температури в одному координатному напрямку. На кожному кроці розщеплення невідоме значення температури визначено за явною схемою біжучого рахунку. На базі побудованої чисельної моделі створено код за допомогою алгоритмічної мови FORTRAN. Результати. На основі розробленої чисельної моделі проведено обчислювальний експеримент для оцінки ризику термічного ураження людей на території промислового об’єкта, де виготовляють тверде ракетне паливо. Визначено зони, які є небезпечними для перебування персоналу. Наукова новизна. Розроблено ефективну чисельну модель, що дозволяє розраховувати зони термічного забруднення в разі аварійного горіння твердого ракетного палива. Практична значимість. На базі розробленої математичної моделі створено комп’ютерну програму, що дає можливість проводити серійні розрахунки для визначення зон термічного ураження під час надзвичайних ситуацій на території хімічно небезпечних об’єктів. Ця модель може бути використана під час розробки плану ліквідації аварійної ситуації (ПЛАС) для хімічно небезпечних об’єктів.; EN: Purpose. This work involves the development of a numerical model for the calculation of areas of thermal damage to people in the event of solid propellant burning at the industrial site. Methodology. An equation expressing the law of energy conservation was used to solve the problem of determining the areas of thermal shock of people at the industrial site. A potential flow model was used to calculate the airflow velocity field in the presence of buildings at the industrial site where an emergency occurs. The numerical solution of the two-dimensional equation for the velocity potential is derived using the Liebmann method. This numerical model takes into account the uneven velocity field of the wind flow that is formed near industrial buildings. An implicit difference splitting scheme was used to numerically solve the energy equation. The physical splitting of a two-dimensional energy equation into a system of one-dimensional equations describing the temperature transfer in one coordinate direction has been carried out previously. At each splitting step, the unknown temperature value is determined by an explicit point-to-point computation scheme. Based on the numerical model built, the code using the FORTRAN algorithm language is created. Findings. Based on the developed numerical model, a computational experiment was conducted to evaluate the risk of thermal damage to people at the industrial site where solid propellants are produced. The dangerous areas for personnel are identified. Originality. An efficient numerical model has been developed to calculate the zones of thermal pollution in case of solid propellant burning. Practical value. Based on the developed mathematical model, a computer program was created, which allows performing serial calculations for determining the zones of thermal damage during emergencies at the chemically hazardous objects. The mathematical model developed can be used to design an emergency response plan for chemically hazardous objects.; RU: Цель. Данная работа предусматривает разработку численной модели для расчета зон термического поражения людей при аварийном горении твердого ракетного топлива на территории промышленного объекта. Методика. Для решения поставленной задачи – определения зон термического поражения людей на территории промышленного объекта – использовано уравнение, выражающее закон сохранения энергии. Для расчета поля скорости воздушного потока при наличии зданий на территории промышленного объекта, где имеет место аварийная ситуация, использована модель потенциального течения. Численное решение двумерного уравнения для потенциала скорости проведено с помощью метода Либмана. При использовании этой численной модели учтено неравномерное поле скорости ветрового потока, формируемого у промышленных зданий. Для численного решения уравнения энергии использовано неявную разностную схему расщепления. Предварительно осуществлено физическое расщепление двумерного уравнения энергии на систему одномерных уравнений, описывающих перенос температуры в одном координатном направлении. На каждом шагу расщепления неизвестное значение температуры определено по явной схеме бегущего счета. На базе построенной численной модели создан код на алгоритмическом языке FORTRAN. Результаты. На основе разработанной численной модели проведен вычислительный эксперимент для оценки риска термического поражения людей на территории промышленного объекта, где изготовляют твердое ракетное топливо. Определены зоны, опасные для нахождения персонала. Научная новизна. Разработана эффективная численная модель, позволяющая рассчитывать зоны термического загрязнения в случае аварийного горения твердого ракетного топлива. Практическая значимость. На базе разработанной математической модели создана компьютерная программа, которая дает возможность проводить серийные расчеты для определения зон термического поражения при чрезвычайных ситуациях на территории химически опасных объектов. Данная математическая модель может быть использована при разработке плана ликвидации аварийной ситуации (ПЛАС) для химически опасных объектов.
Описание: М. Біляєв: ORCID 0000-0002-1531-7882; О. Берлов: ORCID 0000-0002-7442-0548; В. Козачина: ORCID 0000-0002-6894-5532; І. Калашников: ORCID 0000-0002-2814-380; О. Шевченко: ORCID 0000-0001-9907-36102020-01-01T00:00:00ZДинамічні властивості одноповерхової виробничої будівліРозуменко, Д.В.Банніков, Дмитро Олеговичhttp://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/134632021-05-19T17:05:49Z2020-01-01T00:00:00ZНазвание: Динамічні властивості одноповерхової виробничої будівлі
Авторы: Розуменко, Д.В.; Банніков, Дмитро Олегович
Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Зараз в Україні зростає попит на повторне використання промислових будівель, які протягом певного часу не були в експлуатації. При цьому частими є випадки, коли нове технологічне обладнання передає на наявні конструкції значні динамічні навантаження протягом тривалого часу. Оскільки дані щодо динамічних властивостей виробничих будівель на сьогодні практично відсутні, основною метою нашого дослідження є оцінка власних динамічних характеристик одноповерхової виробничої будівлі. Методика. Для досягнення поставленої мети необхідно було спочатку обрати тип виробничої будівлі, який є доволі розповсюдженим для сформульованих умов можливості повторного використання. За таку будівлю було взято одноповерхову трипрогонову неопалювану виробничу будівлю (прогони 15 + 15 + 6 м) зі сталевим несучим каркасом. У ході досліджень варіювались перерізи основних несучих елементів, а також схеми їх з’єднання між собою. Розрахунки виконано методом скінченних елементів на базі проєктного комплексу Lira for Windows. Результати. Отримані частотні спектри власних динамічних характеристик основних несучих конструктивних елементів для виробничої будівлі розглядуваного типу перебувають у діапазоні до 30 Гц. Також у ході досліджень отримані залежності для зміни цього діапазону для різних випадків проєктно-конструкторських рішень будівлі. Наукова новизна. Представлені в публікації результати досліджень дозволяють оцінити спектр власних динамічних характеристик одноповерхових багатопрогонових неопалюваних виробничих будівель із традиційним конструктивним рішенням сталевого каркасу. Практична значимість. Отриманий діапазон власних динамічних характеристик виробничої будівлі розглядуваного типу виявляється доволі небезпечним для здоров’я людини. Найбільш несприятливою є форма коливань колон, яка фактично залучає до роботи весь конструктивний каркас. Тому в ході досліджень було розроблено та перевірено спеціальний спосіб стабілізації таких коливань «на основу» за допомогою гнучких канатів.; EN: Purpose. Recently, there has been a growing demand in Ukraine for the reuse of industrial buildings that have not been in exploitation for a certain period of time. At the same time, there are frequent cases when new technological equipment transfers significant dynamic loads to existing structures over a long period of time. Since the available data regarding the dynamic properties of industrial buildings are now practically absent, the main goal of the studies made by the authors is to evaluate and analyze own dynamic characteristics of a one-storey industrial building. Methodology. To achieve this goal, it was necessary first to choose the type of industrial building, which is common enough for the formulated conditions of the reuse possibility. A one-storey unheated industrial building with three purlins (purlins 15 + 15 + 6 m) with a steel supporting frame was taken as such a building. In the course of research, the cross sections of the main load-bearing elements were varied, as well as the schemes of their connection with each other. The calculations were carried out by the finite element method based on the Lira for Windows project complex. Findings. The obtained frequency spectra of the own dynamic characteristics for the main bearing structural elements of an industrial building of the type in question are in the range up to 30 Hz. Also, during the research, dependencies were obtained for changing this range for various cases of design decisions of the building. Originality. The research results presented in the publication make it possible to evaluate the range of the own dynamic characteristics of single-storey multipurlined unheated industrial buildings with the traditional structural solution of the steel frame. Practical value. The resulting range of the own dynamic characteristics of the industrial building of the type in question is quite dangerous for human health. The most unfavorable is the oscillation form of the columns, which actually involves the entire structural frame. Therefore, in the course of research, a special method was developed and tested to stabilize such vibrations «on the base» using flexible ropes.; RU: Цель. В последнее время в Украине растет спрос на повторное использование промышленных зданий, которые на протяжении определенного периода времени не пребывали в эксплуатации. При этом нередки случаи, когда новое технологическое оборудование передает на существующие конструкции значительные динамические нагрузки на протяжении длительного времени. Поскольку данные относительно динамических свойств производственных зданий на сегодня практически отсутствуют, основной целью нашего исследования является оценка собственных динамических характеристик одноэтажного производственного здания. Методика. Для достижения поставленной цели необходимо было сначала избрать тип производственного здания, который является достаточно распространенным для сформулированных условий возможности повторного использования. В качестве такого здания было принято одноэтажное трехпролетное неотапливаемое производственное здание (пролеты 15 + 15 + 6 м) со стальным несущим каркасом. В ходе исследований варьировались сечения основных несущих элементов, а также схемы их соединения между собой. Расчеты выполнены методом конечных элементов на базе проектного комплекса Lira for Windows. Результаты. Полученные частотные спектры собственных динамических характеристик основных несущих конструктивных элементов для производственного здания рассматриваемого типа находятся в диапазоне до 30 Гц. Также в ходе исследований получены зависимости для изменения этого диапазона для различных случаев проектно-конструкторских решений здания. Научная новизна. Представленные в публикации результаты исследований позволяют оценить спектр собственных динамических характеристик одноэтажных многопролетных неотапливаемых производственных зданий с традиционным конструктивным решением стального каркаса. Практическая значимость. Полученный диапазон собственных динамических характеристик производственного здания рассматриваемого типа оказывается достаточно опасным для здоровья человека. Наиболее неблагоприятной является форма колебаний колонн, которая фактически вовлекает в работу весь конструктивный каркас. Поэтому в ходе исследований был разработан и проверен специальный способ стабилизации таких колебаний «на основание» с помощью гибких канатов.
Описание: Д. Розуменко: ORCID 0000-0001-6058-9417; Д. Банніков: ORCID 0000-0002-9019-96792020-01-01T00:00:00Z1 (85) випуск. Наука та прогрес транспортуhttp://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/119082021-09-01T09:48:19Z2020-01-01T00:00:00ZНазвание: 1 (85) випуск. Наука та прогрес транспорту
Краткий осмотр (реферат): UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи управління на транспорті, екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.; RU: В статьях отражены научные исследования, выполненные авторами в Днепропетровском национальном университете железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна и других организациях. Статьи посвящены решению актуальных вопросов железнодорожного транспорта по следующим направлениям: автоматизированные системы управления на транспорте, экология на транспорте, эксплуатация и ремонт средств транспорта, материаловедение, железнодорожный путь, информационно-коммуникационные технологии и математическое моделирование, нетрадиционные виды транспорта, машины и механизмы, транспортное строительство, подвижной состав и тяга поездов. Вестник представляет интерес для работников научно-исследовательских организаций, преподавателей высших учебных заведений, докторантов, аспирантов, магистрантов и инженерно-технических работников.2020-01-01T00:00:00ZDynamic Properties of One-Storey Industrial BuildingRozumenko, D. V.Bannikov, Dmytro O.http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/119052021-05-28T07:37:06Z2020-01-01T00:00:00ZНазвание: Dynamic Properties of One-Storey Industrial Building
Авторы: Rozumenko, D. V.; Bannikov, Dmytro O.
Краткий осмотр (реферат): EN: Purpose. Recently, there has been a growing demand in Ukraine for the reuse of industrial buildings that have not been in exploitation for a certain period of time. At the same time, there are frequent cases when new technological equipment transfers significant dynamic loads to existing structures over a long period of time. Since the available data regarding the dynamic properties of industrial buildings are now practically absent, the main goal of the studies made by the authors is to evaluate and analyze own dynamic characteristics of a one-storey industrial building. Methodology. To achieve this goal, it was necessary first to choose the type of industrial building, which is common enough for the formulated conditions of the reuse possibility. A one-storey unheated industrial building with three purlins (purlins 15 + 15 + 6 m) with a steel supporting frame was taken as such a building. In the course of research, the cross sections of the main load-bearing elements were varied, as well as the schemes of their connection with each other. The calculations were carried out by the finite element method based on the Lira for Windows project complex. Findings. The obtained frequency spectra of the own dynamic characteristics for the main bearing structural elements of an industrial building of the type in question are in the range up to 30 Hz. Also, during the research, dependencies were obtained for changing this range for various cases of design decisions of the building. Originality. The research results presented in the publication make it possible to evaluate the range of the own dynamic characteristics of single-storey multipurlined unheated industrial buildings with the traditional structural solution of the steel frame. Practical value. The resulting range of the own dynamic characteristics of the industrial building of the type in question is quite dangerous for human health. The most unfavorable is the oscillation form of the columns, which actually involves the entire structural frame. Therefore, in the course of research, a special method was developed and tested to stabilize such vibrations «on the base» using flexible ropes.; UK: Мета. Зараз в Україні зростає попит на повторне використання промислових будівель, які протягом певного часу не були в експлуатації. При цьому частими є випадки, коли нове технологічне обладнання передає на наявні конструкції значні динамічні навантаження протягом тривалого часу. Оскільки дані щодо динамічних властивостей виробничих будівель на сьогодні практично відсутні, основною метою нашого дослідження є оцінка власних динамічних характеристик одноповерхової виробничої будівлі. Методика. Для досягнення поставленої мети необхідно було спочатку обрати тип виробничої будівлі, який є доволі розповсюдженим для сформульованих умов можливості повторного використання. За таку будівлю було взято одноповерхову трипрогонову неопалювану виробничу будівлю (прогони 15 + 15 + 6 м) зі сталевим несучим каркасом. У ході досліджень варіювались перерізи основних несучих елементів, а також схеми їх з’єднання між собою. Розрахунки виконано методом скінченних елементів на базі проєктного комплексу Lira for Windows. Результати. Отримані частотні спектри власних динамічних характеристик основних несучих конструктивних елементів для виробничої будівлі розглядуваного типу перебувають у діапазоні до 30 Гц. Також у ході досліджень отримані залежності для зміни цього діапазону для різних випадків проєктно-конструкторських рішень будівлі. Наукова новизна. Представлені в публікації результати досліджень дозволяють оцінити спектр власних динамічних характеристик одноповерхових багатопрогонових неопалюваних виробничих будівель із традиційним конструктивним рішенням сталевого каркасу. Практична значимість. Отриманий діапазон власних динамічних характеристик виробничої будівлі розглядуваного типу виявляється доволі небезпечним для здоров’я людини. Найбільш несприятливою є форма коливань колон, яка фактично залучає до роботи весь конструктивний каркас. Тому в ході досліджень було розроблено та перевірено спеціальний спосіб стабілізації таких коливань «на основу» за допомогою гнучких канатів.; RU: Цель. В последнее время в Украине растет спрос на повторное использование промышленных зданий, которые на протяжении определенного периода времени не пребывали в эксплуатации. При этом нередки случаи, когда новое технологическое оборудование передает на существующие конструкции значительные динамические нагрузки на протяжении длительного времени. Поскольку данные относительно динамических свойств производственных зданий на сегодня практически отсутствуют, основной целью нашего исследования является оценка собственных динамических характеристик одноэтажного производственного здания. Методика. Для достижения поставленной цели необходимо было сначала избрать тип производственного здания, который является достаточно распространенным для сформулированных условий возможности повторного использования. В качестве такого здания было принято одноэтажное трехпролетное неотапливаемое производственное здание (пролеты 15 + 15 + 6 м) со стальным несущим каркасом. В ходе исследований варьировались сечения основных несущих элементов, а также схемы их соединения между собой. Расчеты выполнены методом конечных элементов на базе проектного комплекса Lira for Windows. Результаты. Полученные частотные спектры собственных динамических характеристик основных несущих конструктивных элементов для производственного здания рассматриваемого типа находятся в диапазоне до 30 Гц. Также в ходе исследований получены зависимости для изменения этого диапазона для различных случаев проектно-конструкторских решений здания. Научная новизна. Представленные в публикации результаты исследований позволяют оценить спектр собственных динамических характеристик одноэтажных многопролетных неотапливаемых производственных зданий с традиционным конструктивным решением стального каркаса. Практическая значимость. Полученный диапазон собственных динамических характеристик производственного здания рассматриваемого типа оказывается достаточно опасным для здоровья человека. Наиболее неблагоприятной является форма колебаний колонн, которая фактически вовлекает в работу весь конструктивный каркас. Поэтому в ходе исследований был разработан и проверен специальный способ стабилизации таких колебаний «на основание» с помощью гибких канатов.
Описание: D. Rozumenko: ORCID 0000-0001-6058-9417; D. Bannikov: ORCID 0000-0002-9019-96792020-01-01T00:00:00Z