Статті КЕН УДХТУ

Permanent URI for this collectionhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/20199

ENG: Articles

Browse

Now showing 1 - 11 of 11

Solid-Phase Polycondensation of Polyethylene Terephthalate with Technologies of Its Reactive Extrusion
(MM Publishing s.r.o., Praha, Czechia, 2023) Rimar, Miroslav; Chervakov, Denys O.; Fedak, Marcel; Kulikov, Andrii; Kulikova, Olha; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.; Bentsionov, Igor; Sverdlikovska, Olga S.; 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.
Oleochemical Products in Synthesis Technologies of Eco-Friendly Polymers
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2024) Chervakov, Oleh V.; Chervakov, Denys O.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Kuzminskyi, Vitalii Yu.; Varlan, Kostiantyn Ye.; Belyanovskaya, Elena A.; Levchenko, Yevhenii P.; Yurchik, Mykhailo S.
ENG: Promising directions of synthesis from renewable vegetable oil raw materials of monomeric and oligomeric oleochemical products are considered: modified triglycerides as ingredients of special-purpose polymer compositions; fatty alcohols, esters and amides of fatty acids as surfactants in detergents, cosmetics, paints, pharmaceuticals, as ecological fuel; polyols and hydroxyl-containing oligomers for the synthesis of polyurethane, polyesteramide, polyurethaneamide binders and coatings with anti-corrosion and antimicrobial properties. The synthesis routes of fatty acid amides, in particular hydroxyl-containing ones with a functionality of 2 or more, as starting compounds for promising polyesteramides are considered in detail. The strategy of synthesis from vegetable oils of saturated polyols with primary hydroxyl groups as promising components for environmentally friendly paint and varnish compositions is considered. Data on the synthesis and properties of polyurethaneamides, polyesteramides and metal-containing derivatives based on them are presented. For each product type an analysis was made of the state of development of a particular technology, as well as future prospects and existing barriers to their development. The possibility of using metal-containing polymers to create biodegradable materials and coatings with hydrophobic properties and antimicrobial activity was shown.
Математичне моделювання теплового режиму в обтічнику ракети-носія на етапі передстартової підготовки
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Козачина, Віталій Анатолійович; Біляєв, Микола Миколайович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Семененко, П. В.; Якубовська, Зінаїда Миколаївна
UKR: Мета. Розвиток систем супутникового зв’язку базується на транспортуванні супутників у космосі. Транспортування супутника на орбіту здійснюють за допомогою ракети-носія. Супутник розміщується в транспортному відсіку в середині головного обтічника. На етапі передстартової підготовки необхідно дотримуватися жорстких умов середовища в середині головного обтічника. Зокрема, дуже важливо спрогнозувати температурне поле в транспортному відсіку в середині головного обтічника під час його примусової вентиляції на етапі передстартової підготовки. Для рішення цієї задачі потрібно мати спеціалізовані математичні моделі. Головною метою роботи є розробка швидкорозрахункової моделі для оцінювання температурних полів у середині обтічника ракети-носія. Методика. Для розрахунку температурного поля, що формується вентиляцією транспортного відсіку та виділенням тепла від різних елементів супутника, було використано рівняння енергії. Це рівняння враховувало інтенсивність тепловиділення з різних частин супутника, картину обтікання супутника повітряним потоком, теплообмін у транспортному відсіку. Неоднорідне поле швидкості повітряного потоку в транспортному відсіку розраховано на основі моделі потенційної течії. Для чисельного інтегрування рівнянь моделі використано скінченорізницеві схеми. Результати. Розроблено комп’ютерний код, який реалізує запропоновану чисельну модель. Наведено результати обчислювальних експериментів з оцінки температурного режиму в головному обтічнику ракети-носія для різних супутників. Наукова новизна. Створено швидкорозрахункову CFD-модель для аналізу теплових полів у середині обтічника ракети-носія на етапі передстартової підготовки. Модель дає можливість визначати в середині обтічника зони з підвищеною температурою. Практична значимість. Розроблена чисельна модель може бути корисна для вибору та обґрунтування режиму вентиляції головного обтічника ракети-носія на етапі передстартової підготовки з метою забезпечення рекомендованого діапазону температури біля супутника. Також може бути використана для первинної оцінки температури в головному обтічнику на етапі обґрунтування режиму терморегулювання для конкретного супутника або супутникової системи.
Вдосконалення методики визначення теплофізичних величин тонких плівок нанесених на метал основи
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Козлов, Ярослав Миколайович
UKR: Дослідження зосереджене на створенні методики визначення теплопровідності тонких металевих плівок, які осаджені на металеву підкладку методом гальванічного покриття. Було розроблено й зібрано експериментальне обладнання для проведення вимірювань теплопровідності таких плівок. У рамках роботи виконано аналіз теплопровідних властивостей нікелевого шару, нанесеного гальванічним способом на мідну основу. Одержано значення теплопровідності плівки та здійснено порівняння результатів для зразків, виготовлених у різних технологічних умовах.
Комплексний вплив модифікування на властивості γ-сплаву на основі алюмініду титану
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Дніпровський металургійний інститут», ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Галєнкова, Ольга Борисівна; Єфанов, Володимир Сергійович; Завгородній, Олександр Васильович; Бронецька, Вікторія Ігорівна; Шевченко, Володимир Григорович
UKR: Методом планування повнофакторного експерименту досліджено вплив модифікуючих елементів Y, Reта Bна властивості сплаву на основі алюмініду титану системи Ti-28Al-7Nb-2Mo. Отримано регресійні рівняння, що дають можливість розрахувати хімічний склад сплаву у відповідності до заданого рівня властивостей матеріалу авіаційного виробу.
Електроосадження нікелевих покриттів у магнітному полі низької індукції та дослідження властивостей осадів
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Міщенко, Владислава Ігорівна; Ковальова, Надія; Сухий, Костянтин Михайлович
UKR: Стаття присвячена електрохімічному процесу одержання нікелевих покриттів в магнітному полі низької індукції при різних значеннях густини струму та дослідженню їх структури, морфології та хіміко-механічних властивостей. Показано, що магнітне поле індукцією 0,5 мТ, направлене паралельно до поверхні електрода, впливає на процес електроосадження нікелю, що приводить до зростання перенапруги процесу. При застосуванні магнітного поля 0,5 мТ при різній густині струму можливо впливати на морфологію, розмір кристалів, переважну кристалографічну орієнтацію осаду, твердість та корозійні властивості нікелевого покриття. При збільшені густини струму від 50 до 630 мА/см2 розмір кристалів одержаних осадів нікелю збільшується. Спостерігається зміна морфології поверхні покриття: при 50 мА/см2 одержана поверхня, утворена дрібнокристалічними зеренними агрегатами з хаотичною (нерівномірною) структурою; при 100–315 мА/см2 поверхня утворена чітко вираженими зеренними агрегати; при 630 мА/см2 утворюються зерна у вигляді неправильних сфер. Найбільш тверді (мікротвердість покриття складала 8600 МПа) та корозійностійкі дрібнокристалічні покриття з переважаючою кристалографічною орієнтацією піків нікелю (220) були одержані при електрохімічному осаджені нікелю під впливом магнітного поля з індукцією 0,5 мТ та густині струму 50 мА/см2.
Зміцнення деталей теплообмінних апаратів харчових виробництв електрохімічним осадом у магнітному полі низької індукції
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Міщенко, Владислава Ігорівна
UKR: У роботі представлено результати порівняльного дослідження двох найбільш поширених типів теплообмінного обладнання, що застосовується у харчовій промисловості. Проведено огляд наукових джерел з метою виявлення переваг та обмежень кожухотрубчастих і пластинчастих теплообмінників. Здійснено відповідні технологічні та механічні розрахунки, на підставі яких створено комп’ютерні моделі обох типів теплообмінників. На основі аналізу отриманих результатів сформульовано рекомендації щодо доцільності застосування кожного з типів обладнання. Продемонстровано, що удосконалення конструкції кожухотрубчастого теплообмінника можливе шляхом зміцнення трубок електрохімічно осадженим мідним шаром у присутності слабкого магнітного поля.
Control of Drum Shear Electric Drive Using Self-Learning Artificial Neural Networks
(MDPI, Basel, Switzerland, 2025) Batyrbek, Alibek; Kuznetsov, Valeriy; Kuznetsov, Vitalii V.; Rojek, Artur; Kovalenko, Viktor; Tkalenko, Oleksandr; Tytiuk, Valerii; Krasovskyi, Pavlo
ENG: The objective of this work was to study the possibility of upgrading the control system of the drum shear mechanism by using neural network PI controllers to improve the efficiency of the sheet-metal cutting process. The developed detailed model of the mechanism, including a dual DC electric drive with three subordinate control loops for the voltage of the thyristor converter, current and speed of the motors, a 6-mass kinematic system with viscoelastic connections as well as a model of the metal cutting process, made it possible to uncover that the interaction of electric drives with the mechanical part leads to significant speed fluctuations during the cutting process, which worsens the quality of the sheet-metal edge. A modified system of current and speed controllers with built-in three-layer fitting neural networks as nonlinear components of proportional-integral channels is proposed. An algorithm for the fast learning of neural controllers using the gradient descent method in each cycle of calculating the controller signal is also proposed. The developed neuro-regulators make it possible to reduce the amplitude of speed fluctuations during the cutting process by four times, ensuring the effective damping of oscillations and reducing the duration of transient processes to 0.1 s.
Mathematical Modeling of Filtration and Geomigration Under Conditions of Anthropogenic Load
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Bubnova, Olena A.; Miroshnik, Vitaliy A.; Markul, Ruslan V.; Mashykhina, Polina B.; Tatarko, Larysa H.
ENG: Purpose. The aim of this study is to develop mathematical models for predicting the processes of contamination of the aeration zone and groundwater in the event of leachate leakage from a solid waste landfill. The mathematical models take into account typical hydrological parameters: porosity of the aeration zone, aquifer, filtration coefficient of the aeration zone, filtration coefficient of the underground aquifer, intensity of leachate infiltration into the aeration zone and underground aquifer. Methodology. A one-dimensional filtration equation and a one-dimensional mass transfer equation were used to model the process of infiltrate migration in the aeration zone. The modeling of the process of contamination of the underground aquifer, which receives infiltrate from the landfill, was carried out on the basis of a two-dimensional equation (planned model) of geomigration. For the numerical integration of the model equations, a variable-triangular finite-difference splitting scheme was used. The numerical integration of the two-dimensional geomigration equation is performed using the splitting scheme. The peculiarity of the proposed numerical models is that the value of the unknown function can be determined by an explicit formula. Findings. Numerical models have been developed to solve the complex problem of predicting the contamination of the aeration zone and underground flow in the case of infiltration of an impurity from a solid waste landfill. Originality. Numerical models of filtration and mass transfer of impurities in the case of migration of infiltrate from a municipal solid waste landfill through the aeration zone and into groundwater are proposed. To apply these mathematical models, standard hydrological information is required. The models are aimed at solving complex problems in the field of environmental safety and protection. They make it possible to determine the negative impact of landfills on the environment at the stage of justifying the location of future landfills and their size. Practical value. The proposed mathematical models use standard hydrological information, which is important for serial calculations in design organizations, and can be useful for assessing the impact of landfills on environmental pollution.
Prediction of the Properties of High-Energy Polymer Materials Based on Oleochemical Products
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Varlan, K. Ye.; Chervakov, Oleh V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Belyanovskaya, Elena A.
ENG: A series of oleochemical products, namely amide derivatives of fatty acids from vegetable oils based on diethanolamine, diethylenetriamine, piperazine, and morpholine, was synthesized. The synthesized products are considered as potential components of mixed solid missile fuels: plasticizers, surfactants, and combustion regulators. To evaluate their applicability, the predicted energy characteristics of mixed compositions containing the synthesized oleochemical products were calculated, including the composition of transformation products, heat of combustion, combustion temperature, and specific volume of combustion products. The method of calculation is presented. The obtained characteristics of the compositions based on oleochemical products are comparable to the calculated values for a known composition based on liquid rubber and dioctyl adipate plasticizer: heat of combustion of 5860 kJ/kg, combustion temperature of 3450 K, and specific volume of combustion products of 0.818 m3/kg.
Електроосадження нікелевих покриттів у магнітному полі низької індукції та дослідження властивостей осадів
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Міщенко, Владислава Ігорівна; Ковальова, Н. В.; Сухий, Костянтин Михайлович
UKR: Стаття присвячена електрохімічному процесу одержання нікелевих покриттів в магнітному полі низької індукції при різних значеннях густини струму та дослідженню їх структури, морфології та хіміко-механічних властивостей. Показано, що магнітне поле індукцією 0,5 мТ, направлене паралельно до поверхні електрода, впливає на процес електроосадження нікелю, що приводить до зростання перенапруги процесу. При застосуванні магнітного поля 0,5 мТ при різній густині струму можливо впливати на морфологію, розмір кристалів, переважну кристалографічну орієнтацію осаду, твердість та корозійні властивості нікелевого покриття. При збільшені густини струму від 50 до 630 мА/см2 розмір кристалів одержаних осадів нікелю збільшується. Спостерігається зміна морфології поверхні покриття: при 50 мА/см2 одержана поверхня, утворена дрібнокристалічними зеренними агрегатами з хаотичною (нерівномірною) структурою; при 100 315 мА/см2 поверхня утворена чітко вираженими зеренними агрегати; при 630 мА/см2 утворюються зерна у вигляді неправильних сфер. Найбільш тверді (мікротвердість покриття складала 8600 МПа) та корозійностійкі дрібнокристалічні покриття з переважаючою кристалографічною орієнтацією піків нікелю (220) були одержані при електрохімічному осаджені нікелю під впливом магнітного поля з індукцією 0,5 мТ та густині струму 50