Browsing by Author "Кіріченко, Павло Сергійович"

Now showing 1 - 14 of 14

Дослідження закономірностей захворюваності працівників на об’єктах гірничої промисловості та оцінювання ризику небезпеки
(Warszawa, Poland, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Козачина, Віталій Анатолійович; Кіріченко, Павло Сергійович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Машихіна, Поліна Борисівна
UKR: Функціонування практично усіх об’єктів гірничого комплексу пов’язано з інтенсивним забрудненням робочих зон. Це є небезпечним явищем, що створює негативний вплив на здоров’я працівників. Важливим аспектом є аналіз закономірностей розвитку професійних захворювань у працівників та визначення небезпечних факторів, що впливають на появу професійних захворювань. В роботі наведено результати аналізу захворювань працівників на Центральному гірничо-збагачувальному комбінаті (ЦГЗК), м. Кривий Ріг. Визначено, що найбільш небезпечним фактором є пилове забруднення робочих зон. Наведено чисельну модель для оцінювання пилового забруднення повітря в робочих зонах.
Дослідження зміни вологості вугілля при різній швидкості повітряного потоку
(Bratislava, Slovakia, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Козачина, Віталій Анатолійович; Кіріченко, Павло Сергійович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Семененко, П. В.
UKR: Пилове забруднення повітря в робочих зонах є дуже небезпечним явищем, що суттєво впливає на стан здоров’я працівників. Джерелом пилоутворення є різні технологічні процеси на підприємствах, складування вугілля в штабелях, винесення мінерального пилу від хвостосховищ тощо. Особливо важливим аспектом є зменшення інтенсивності пилоутворення на промислових майданчиках. Для цього дуже поширеним є використання подачі води на поверхню пилоутворення. Але з часом вологість змоченої поверхні зменшується, тому важливо визначати час, коли необхідною є наступна подача. В статті наведено результати лабораторних досліджень по визначенню динаміки зменшення вологості вугілля при різній швидкості повітряного потоку. На базі отриманих результатів експерименту побудовано емпіричну модель для визначення часу, коли потрібно повторити зрошування поверхні пилоутворення. Наведено чисельну модель для оцінювання концентрації водяного пару біля поверхні пилоутворення.
Дослідження процесу «захоплення» пилу краплею води
(Bratislava, Slovakia, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Козачина, Віталій Анатолійович; Кіріченко, Павло Сергійович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Попруга, Д. В.
UKR: Зниження пилового забруднення повітря в робочих зонах є важливою задачею в галузі охорони праці та екологічної безпеки. Поширеним засобом зменшення пилового забруднення повітря є подача води в пилову хмару. Але для раціонального подавлення пилу потрібно знати закономірності взаємодії «крапля води+пил». В роботі наведено результати експериментальних досліджень по визначенню маси пилу, що «захоплює» крапля води при русі. На основі проведених експериментів побудовано емпіричні моделі. Розглянуто побудову чисельної моделі для аналізу розсіювання пилу та крапель води в повітрі.
Експериментальне та теоретичне дослідження аеродинаміки та масопереносу при використанні захисного екрану складної геометричної форми
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026) Біляєв, Микола Миколайович; Гільов, Володимир Володимирович; Кіріченко, Павло Сергійович; Козачина, Віталій Анатолійович; Тимошенко, Олена Анатоліївна
UKR: Постановка проблеми. Для захисту повітря від пилового та хімічного забруднення на промислових майданчиках широко використовуються захисні екрани. Ці екрани створюють перешкоди на шляху руху вітрового потоку, що сприяє зменшенню рівня забруднення повітря в робочих зонах. Ефективне використання захисних екранів потребує знання про закономірності аеродинаміки потоків за ним. Мета роботи. Експериментальне та теоретичне дослідження аеродинаміки потоків на промисловому майданчику при використанні захисного екрану складної геометричної форми. Методика. Дослідження проводилися в два етапи. На першому етапі проведений експеримент де визначалися закономірності руху повітряних потоків за екраном, що має складну геометричну форму. На другому етапі розроблена CFD модель для визначення інтенсивності пилового забруднення на промисловому майданчику. Розроблена CFD модель дає можливість швидко визначати концентраційне поле пилу в повітрі при використані захисного екрану на промисловому майданчику. Наукова новизна. Проведені експериментальні дослідження по визначенню закономірностей аеродинаміки при використанні захисного екрану складної форми на промисловому майданчику. Розроблена CFD модель прогнозування пилового забруднення повітря на промисловому майданчику при використанні захисного екрану складної форми. Практична значущість. Отримані емпіричні моделі для оцінювання швидкості повітряного потоку за захисним екраном складної форми, що можуть бути використані для оцінювання ефективності його використання. Розроблена CFD модель може бути використана на етапі проектування «фор ескіз» для обґрунтування параметрів захисного екрану. Висновки. Проведені експерименти, що визначили закономірності аеродинаміки потоків на промисловому майданчику при застосування захисного складної форми. Отримані емпіричні моделі, що дають можливість визначати швидкість повітряного потоку за захисним екраном. Розроблена CFD модель, що дає можливість прогнозувати ефективність використання захисного екрану складної форми. Представлені результати фізичного та обчислювального експериментів.
Експериментальне та теоретичне моделювання процесів пилового забруднення
(Warszawa, Poland, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Козачина, Віталій Анатолійович; Кіріченко, Павло Сергійович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Берлов, Олександр Вікторович
UKR: Пилове забруднення повітря має місце в різних промислових областях, особливо, в гірничій промисловості. Пилове забруднення повітря є причиною професійних захворювань у людей. Це потребує поглибленого дослідження процесів пилоутворення, розповсюдження пилу в робочих зонах. В статті наведено результати лабораторних досліджень по визначенню інтенсивності емісії мінерального пилу від забрудненої ділянки. Лабораторні дослідження проведено при різній швидкості повітряного потоку. Обробка даних експериментів дозволило отримати емпіричну модель. Емпірична модель дає можливість оцінювати інтенсивність емісії мінерального пилу. Розроблено чисельні моделі аеродинаміки та масопереносу для прогнозуванні пилового забруднення повітря в робочих зонах. Моделі базуються на використанні кінцеворізницевих схем розщеплення для інтегрування фундаментальних рівнянь механіки суцільного середовища.
Комп’ютерне 3D моделювання процесу очищення стічних вод у відстійнику
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Біляєв, Микола Миколайович; Бразалук, Юлія Володимирівна; Кіріченко, Павло Сергійович; Машихіна, Поліна Борисівна; Коваленко, Антоній Станіславович
UKR: Мета. Відстійники широко використовують у технологічних схемах очищення стічних вод. Як правило, на практиці використовують відстійники, що мають горизонтальну форму. Але для підвищення ефективності очищення води в горизонтальному відстійнику можуть бути використані додаткові елементи, які розташовують у споруді в різних місцях. Під час реконструкції таких споруд або проєктування їх для нових підприємств потрібне оцінювання ефективності роботи відстійників за різних умов експлуатації. Для розв’язання цієї задачі важливу роль відіграють математичні моделі, зокрема проведення фізичних експериментів, що потребує значного часу на отримання результатів. У випадку математичного моделювання процесу очищення води у відстійнику потрібно розв’язати дві задачі: гідродинамічну задачу та задачу масопереносу. Основною метою статті є розробка 3DCFD-моделі для розрахунку поля концентрації домішки у відстійнику. Методика. Для комп’ютерного розрахунку процесу очищення стічних вод у відстійнику розраховано динамічну багатофакторну чисельну модель. Гідродинаміку потоку стічних вод у відстійнику розраховано на базі тривимірного рівняння для потенціалу швидкості (модель потенціального руху). Розрахунок поля концентрації домішки у відстійнику визначено шляхом чисельного інтегрування тривимірного рівняння масопереносу. Це рівняння враховує нерівномірність поля швидкості потоку у відстійнику, процес дифузії, гравітаційне осадження домішки у споруді. Чисельне інтегрування модельованих рівнянь здійснено шляхом використання скінченнорізницевих схем розщеплення. Результати. Здійснено програмну реалізацію побудованої математичної моделі. Наведено результати обчислювального експерименту з дослідження процесу очищення стічних вод у відстійнику з візуалізацією результатів розрахунків. Наукова новизна. Розроблено багатофакторну тривимірну CFD-модель, що дозволяє швидко оцінити ефективність роботи відстійника. Практична значимість. Запропонована CFD-модель може бути використана під час проведення розрахунків у випадку проєктування систем очищення стічних вод або для визначення ефективності очищення стічних вод за нових режимів експлуатації.
Математичне моделювання забруднення повітря на об’єктах гірнічо-промислового комплексу
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Кіріченко, Павло Сергійович; Татарко, Лариса Гаврилівна
UKR: У доповіді розглянуто чисельні моделі, які були побудовані для прогнозування забруднення робочих зон на різних об’єктах гірничопромислового комплексу. Розробка математичних моделей здійснена для різних ділянок та промислових майданчиків видобування та переробки залізної руди в Криворізькому районі. Розглянуті питання математичного моделювання поширення пилогазової хмари при вибухах в кар’єрах, виносу пилу від хвостосховищ та при перевантаженні гірничої маси на промислових майданчиках. Для математичного моделювання поширення домішки в повітрі робочих зон використовується конвективно-дифузійне рівняння переносу домішки. Дане рівняння враховує перенос домішки за рахунок руху повітряного потоку, атмосферної дифузії, гравітаційного осадження домішки. Для визначення поля швидкості повітряного потоку використовуються дві моделі аеродинаміки – модель потенціального руху та рівняння Ейлера. Для чисельного рішення моделюючих рівнянь використовуються кінцево-різницеві схеми та метод розщеплення. На основі розроблених чисельних моделей розроблено комплекс комп’ютерних програм.
Математичне моделювання забруднення повітря після вибуху в кар’єрі: експрес прогноз
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Медведєва, Ольга; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Кіріченко, Павло Сергійович; Козачина, Віталій Анатолійович; Усенко, Андрій Юрійович
UKR: Мета. Розробка CFD моделі, що дає можливість оперативно прогнозувати рівень пилового забруднення атмосферного повітря після вибуху в кар’єрі, розробка швидкої розрахункової моделі CFD. Методика. Для рішення задачі аеродинаміки та масопереносу використовуються фундаментальні рівняння механіки суцільного середовища. Поле швидкості повітряного потоку моделюється за допомогою рівняння Лапласа для потенціалу швидкості. Чисельне інтегрування рівняння Лапласу здійснюється за допомогою метода розщеплення. Після розщеплення будуються різницеві рівняння, що можуть бути вирішені за явною формуло. Для моделювання розповсюдження пилу в атмосферному повітрі використовується модель Г. Марчука. Для чисельного інтегрування рівняння масопереносу використовуються різницеві схеми розщеплення. На першому етапі здійснюється фізичне розщеплення на рівняння дифузії та конвективного переносу пилу. Далі будуються змінно-трикутні різницеві схеми розщеплення. Рельєф місцевості моделюється на прямокутній різницевій сітці за допомогою маркерів. Результати. Розроблений комплекс чисельних моделей для рішення за-дач: аеродинаміки та масопереносу вагомої домішки в атмосферному повітрі. Для побудови чисельних моделей використані кінцево-різницеві схеми розщеплення, що дозволяють отримати прості розрахункові залежності. Побудовані чисельні моделі дають можливість оперативно розраховувати динаміку пилового забруднення в умовах складного рельєфу місцевості. Наукова новизна. Побудовані чисельні моделі для аналізу динаміки пилового забруднення атмосферного повітря після вибуху в кар’єрі. Модель дає можливість враховувати геометричну форму рельєфу, метеоумови, швидкість гравітаційного осадження пилу, атмосферну дифузію, форму пилової хмари після вибуху. Модель може бути використана для експрес оцінювання впливу вибухів на навколишнє середовище. Практична значимість. Розроблений спеціалізований пакет комп’ютерних програм для проведення обчислювального експерименту на базі побудованих чисельних моделей. Наведено результати чисельного експерименту.
Математичне моделювання процесу нестаціонарної теплопровідності крізь стінку
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Кіріченко, Павло Сергійович; Козачина, Віталій Анатолійович; Полторацька, Вікторія Миколаївна
UKR: Мета. Екстремальні ситуації на промислових об’єктах часто призводять до виникнення пожежі, зокрема, пожежі виникають в разі атаки дронів на нафтосховища. У такому випадку в повітря потрапляє значна кількість хімічно небезпечних речовин (продукти згорання палива) та з’являється ризик термічного ураження працівників. Для зменшення ризику термічного ураження використовують різні засоби та конструкції. Під час проєктування захисних конструкцій потрібно заздалегідь визначати їх ефективність та час можливого руйнування. Це потребує розробки та використання спеціалізованих математичних моделей. Ця робота присвячена розробці чисельних моделей, що дозволяють прогнозувати теплові поля на промисловому майданчику в разі пожежі та оцінювати ризик руйнування захисної стінки (бар’єру). Методика. Для чисельного розв’язання задач аеродинаміки (визначення поля швидкості вітру), розрахунку зон теплового забруднення повітря на промисловому майданчику та визначення динаміки зміни температури в середині захисного бар’єра (стінки) використовуємо фундаментальні моделі механіки суцільного середовища. Для чисельного розв’язання моделювальних рівнянь використовуємо кінценнорізницеві схеми. Результати. Розроблено комп’ютерну програму, що дає можливість розв’язувати «зв’язану» задачу з визначення зони теплового забруднення повітря на промисловому майданчику та динаміку нагрівання захисного бар’єра (стінки). За допомогою запропонованої чисельної моделі та комп’ютерної програми можна в режимі реального часу розв’язувати задачу теплопровідності та теплопереносу. Наукова новизна. Наведено швидкорозрахункову чисельну модель для оцінювання часу руйнування захисного бар’єра на промисловому майданчику, де має місце пожежа. Аналіз теплових полів на промисловому майданчику та в середині захисного бар’єра здійснено шляхом чисельного інтегрування багатофакторного рівняння теплопереносу та теплопровідності. Задачу аеродинаміки розв’язано на базі моделі потенціального руху. Ці чисельні моделі потребують незначного комп’ютерного часу за практичної реалізації. Практична значимість. Запропоновані чисельні моделі можуть бути використані для первинної оцінки температурного поля в середині захисного бар’єра з метою визначення її ефективності з точки зору захисту зон від теплового забруднення на промисловому майданчику. Ця інформація може бути корисною на форескіз-етапі розробки захисних споруд.
Моделювання процесу пилоутворення
(Bratislava, Slovakia, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Козачина, Віталій Анатолійович; Кіріченко, Павло Сергійович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Берлов, Олександр Вікторович
UKR: Зберігання сипучих матеріалів на промислових майданчиках приводить до суттєвого пилового забруднення робочих зон. Важливою задачею є дослідження закономірностей пилоутворення та забруднення повітря при різних метеоумовах на промислових майданчиках. В статті наведено результати проведених експериментальних досліджень по визначенню інтенсивності емісії пилу від ділянки з вугіллям. Дослідження проведено для різної швидкості повітряного потоку. Отримано емпіричну модель, що дає можливість оцінювати інтенсивність пилоутворення на промислових майданчиках. Визначено закономірність зміни концентрації вугільного пилу на різній відстані від ділянки з вугіллям. Розроблено дві чисельні для прогнозуванні пилового забруднення повітря на промислових майданчиках. Моделі базуються на використанні кінцево-різницевих схем розщеплення для інтегрування багатовимірного рівняння масопереносу.
Моделювання і прогнозування стану довкілля
(Роман Козлов, Кривий Ріг, 2016) Біляєв, Микола Миколайович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Кіріченко, Павло Сергійович
UK: У підручнику розглянуто математичні моделі прогнозування ступеня забруднення навколишнього середовища. Наведено математичні моделі прогнозування стану довкілля у випадку техногенних аварій. Для студентів вищих навчальних закладів.
Оптимізація енергоспоживання насосного обладнання ВНС шляхом підбору сучасних насосів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026) Кіріченко, Павло Сергійович; Савін, Валерій Валерійович; Козачина, Віталій Анатолійович; Машихіна, Поліна Борисівна; Козачина, Валерія Вячеславівна
UKR: Мета. Дослідження з визначення оптимального з технічного та економічного погляду варіанту заміни насосного обладнання на прикладі насосної станції другого підйому ВНС–45, що експлуатується у місті Кривий Ріг. Методика. Дослідження реалізовано у декілька етапів: аналіз фактичного режиму роботи станції, порівняння технічних характеристик альтернативних насосів, побудова графіків сумісної роботи насосів із системою, статистична обробка результатів і оцінка практичної цінності. Такий підхід дозволив забезпечити комплексність аналізу й достовірність висновків. У роботі застосовано методи гідравлічного розрахунку, графічного моделювання та аналізу паспортних характеристик насосів. Усі параметри аналізувались при середньодобовій витраті води 83,07 м3/год. Результати дослідження показали, що найбільш ефективними є насоси Grundfos NB 65–200/198 та MVAe.65–200.A.1100, які забезпечують зниження середньомісячного споживання електроенергії на понад 30 % порівняно з існуючим агрегатом типу Д320–50. Результати. Вирішені питання надмірного енергоспоживання об’єктами систем централізованого водопостачання. Значну частину витрат комунальних підприємств становить робота насосного обладнання, яке у більшості випадків є технічно застарілим і функціонує поза межами оптимального режиму роботи та є енергонеефективним. Отримані результати можуть стати основою для подальших досліджень у напрямку впровадження систем автоматичного керування на базі змінних швидкостей обертання насосів та алгоритмів оптимізації. Наукова новизна. Розроблений науково обґрунтований підхід до модернізації агрегатів насосного обладнання, яке у більшості випадків є технічно застарілим і функціонує поза межами своєї оптимальної робочої зони, з метою підвищення енергоефективності. Практична значимість. Практична цінність дослідження полягає в створенні універсальної інженерної моделі підбору насосного обладнання для міських водопровідних систем, що не потребує зміни гідравлічної схеми або впровадження складних алгоритмів керування. Модель може бути застосована на аналогічних об’єктах без додаткових капіталовкладень у інженерну (трубопровідну) інфраструктуру.
Прогнозування рівня забруднення атмосфери на базі чисельної моделі
(RS Global, Warsaw, 2019) Берлов, Олександр Вікторович; Калашніков, Іван Володимирович; Кіріченко, Павло Сергійович; Козачина, Віталій Анатолійович; Русакова, Тетяна Іванівна
UK: Анотація. Розроблена математична модель для прогнозування забруднення повітря протягом викид хімічно небезпечних речовин в атмосферу. Модель дозволяє взяти врахувати профіль швидкості вітру, дифузії атмосфери, токсичних хімічних викидів. Для числового інтеграція рівняння переносу забруднюючих речовин, розщеплення рівняння масопереносу на a використовується послідовність рівнянь більш простої структури. Для чисельної інтеграції цих рівнянь,використовується змінна трикутна неявна різницька схема. Результати розрахунку динаміка забруднення повітря у разі випадкового викиду хлору поблизу житлової зони представлені. Ця модель може бути використана в Міністерстві надзвичайних ситуацій для швидкого аналізу та прогнозування ризику токсичного ураження людей в надзвичайних ситуаціях.
Чисельне моделювання пилового забруднення повітря на промислових майданчиках: експрес моделювання
(Warszawa, Poland, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Козачина, Віталій Анатолійович; Кіріченко, Павло Сергійович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Семененко, П. В.
UKR: Боротьба з пилом є важливим напрямом в галузі охорони праці та екологічної безпеки. Для оцінювання ефективності використання того або іншого засобу боротьби з пиловим забрудненням повітря потрібно мати спеціальні методи розрахунку. В роботі розглянуто побудову чисельних моделей аеродинаміки та масопереносу, що дають можливість методом обчислювального експерименту визначати ефективність використання захисних екранів для зниження пилового забруднення повітря на промислових майданчиках. Побудова чисельних моделей базується на інтегруванні фундаментальних рівнянь механіки суцільного середовища за допомогою кінцево-різницевих схем. Наведено результати обчислювального експерименту.