Наукові вісті Далівського університету №29

Permanent URI for this collection

https://dspace.snu.edu.ua/handle/123456789/2753

Browse

Now showing 1 - 20 of 26

Зміст. Наукові вісті Далівського університету. 2025. №29.
(СНУ ім. В. Даля, 2025)
Формування математичних моделей кількісної оцінки ризиків з урахуванням специфіки банківської діяльності.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Бобровник, Д. В.
Стаття присвячена теоретичному обґрунтуванню та розробці інформаційної технології формування математичних моделей для кількісної оцінки ризиків у банківській діяльності, з особливим акцентом на специфіку впровадження інформаційно-технологічних (ІТ) проектів. Основною метою дослідження є створення методологічної бази для інтегральної оцінки фінансових, операційних та інформаційних ризиків, що виникають у процесі цифрової трансформації банківського сектору. Запропоновано підхід, який комбінує метод Монте-Карло для стохастичного моделювання невизначеностей та теорію нечітких множин для врахування суб’єктивних і неформалізованих факторів. У роботі детально розглянуто етапи синтезу моделей, розроблено систему метрик оцінки ризиків та визначено критерії раціональності їх параметрів. Інформаційна технологія спрямована на забезпечення гнучкості та адаптивності в управлінні ризиками, що є критичним для банківських ІТ-проектів. Ефективність запропонованого підходу обґрунтовано через аналіз стійкості та точності моделей, а також їх відповідності сучасним вимогам до обчислювальної складності та регуляторної відповідності.
Метод порівняльного кластерного аналізу для визначення емоційного стану людини.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Голобородько, В. С.; Лифар, В. О.
У статті представлено метод порівняльного кластерного аналізу для визначення емоційного стану людини на основі даних електроенцефалограм (ЕЕГ). Розпізнавання емоцій за ЕЕГ-сигналами є перспективним міждисциплінарним напрямом. Дослідження спрямоване на обробку статистичних даних електричної активності мозку з метою побудови ефективного інтерфейсу людина-машинна за допомогою ментального керування. Новизна підходу полягає у класифікації емоційних за двома категоріями — прийняття (радість, згода) та заперечення (смуток, відмова). Запропонована методика включає нормалізацію ЕЕГ сигналів, виділення ознак, побудову сигнатур кластерів та оцінку ймовірності належності нових записів ЕЕГ до кожної з категорій. Для експериментального дослідження було використано 24-канальний електроенцефалограф На основі усереднених характеристик побудовано сигнатури емоційних кластерів, що відображають типові патерни мозкової активності Отримані результати засвідчили ефективність розробленого методу порівняльного кластерного аналізу. Встановлено, що точність класифікації суттєво залежить від вибору тимчасового вікна аналізу. Запропоновані методи обробки електроенцефалограм можуть бути інтегровані в системи штучного інтелекту для розв’язання задач класифікації емоційних станів та побудови адаптивних нейроінтерфейсів нового покоління.
Комплексні системи пошуку металевих об'єктів: від двоканальної логіки до багатосенсорного аналізу з машинним навчанням.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Захожай, О. І.; Коррель, В. В.
У статті представлено еволюційний аналіз методів виявлення та ідентифікації підповерхневих металевих об'єктів. Робота починається з розгляду базової двоканальної системи, що поєднує магнітометричний градієнтометр для виявлення феромагнітних цілей та імпульсний металодетектор для реєстрації всіх провідних об'єктів. Детально описано концепцію спільної обробки даних на основі жорстких логічних правил та вагової суми, що дозволяє проводити первинну класифікацію цілей та знижувати кількість хибних спрацьовувань. Далі в статті розкрито неминучі обмеження такого підходу при спробі масштабування та додавання нових каналів даних (напр., георадара). Продемонстровано, що зі зростанням кількості сенсорів ці методи є надмірно складними та неефективними. Як розв'язання цієї проблеми пропонується перехід до парадигми машинного навчання. Описано методологію побудови багатоканальних систем, що використовують алгоритми класифікації (нейронні мережі, метод опорних векторів) для аналізу багатовимірних даних. Розглянуто практичні етапи: від збору навчальних даних на тестових полігонах до видобуття ознак та застосування навченої моделі для імовірнісної класифікації об'єктів у реальному часі.
Структурний алгоритм пошуку дефектів з використанням сигнатурного аналізатора.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Рязанцев, О. І.; Жученко, Є. В.; Кардашук, В. С.; Кравцов, С. В.
У статті проведено дослідження методу діагностики пошуку дефектів на основі сигнатурного аналізу для перевірки та тестування функціонування цифрових схем. Застосування методів на основі сигнатурного аналізу при їх практичній реалізацій не вимагає значних зусиль та досвіду від обслуговуючого персоналу. Невеликі габарити приладів, побудованих на основі сигнатурного аналізу, роблять їх застосування легким в освоєнні та експлуатації на відміну від складних стаціонарних приладів. Перевагою застосування приладів на основі сигнатурного аналізу є невеликі габарити, мінімальне живлення, швидкодія, відсутність необхідності попереднього налаштування, можливість роботи у «польових» умовах. Робота сигнатурного аналізатора не залежить від вибору алгоритму, а ґрунтується тільки на сигнатурі еталону, що дає змогу скоротити кількість перевірок та підвищити продуктивність при масовому тестування виробів. Наведена модель сигнатурного аналізатора в програмі Multisim 14.3 показує простоту реалізації пристрою з мінімальною кількість схемотехнічних елементів. Для проведення моделювання застосований генератор цифрових сигналів, 8-ми бітний регістр зсуву, логічний елемент додавання по модулю 2 та індикатори, що відображають отриману сигнатуру в шістнадцятирозрядному коді. Як варіант модернізації сигнатурного аналізатора, замість логічного елемента додавання по модулю 2 пропонується використання програмованої логічного мікросхеми ATF22V10B фірми Microchip, що спростить схемну реалізацію цього вузла. В розглянутій моделі мікропроцесорної системи для перевірки правильності функціонування для визначення одиничних та нульових значень на повному наборі вхідних впливів проведена в програмі Multisim 14.3. При проведенні тестової послідовності отримані значення відображаються на індикаторах. Побудовані тестові пливи для перевірки константних несправностей та алгоритмів дедуктивного моделювання дозволяє виявити дефекти схем вентильного логічного рівня або універсальних базисів. Застосування для перевірки великих інтегральних схем за допомогою багатоканальних цифрових аналізаторів є проблематичним, оскільки велика кількість контактів не дозволяє підключитись безпосередньо до мікросхеми.
Перспективи підвищення ефективності систем життєзабезпечення та гальмування пасажирських вагонів
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Фомiн, О. В.; Іщенко, В. М.; Мельник, О. М.; Обуховський, В. В.; Хаіров, С. Д.
У роботі розглянуто перспективи підвищення ефективності систем життєзабезпечення та гальмування пасажирських вагонів. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю модернізації значної частини парку вагонів, що має застарілі системи, а також зростанням вимог до безпеки та комфорту пасажирських перевезень. Застарілі системи життєзабезпечення характеризуються високим енергоспоживанням та недостатньою ефективністю, тоді як існуючі пневматичні гальмівні системи часто мають обмеження щодо швидкодії та точності регулювання гальмівної сили, особливо на високих швидкостях. Мета дослідження полягає у науковому обґрунтуванні та розробці перспективних напрямків для комплексного підвищення ефективності обох критично важливих систем, забезпечуючи одночасне підвищення енергоефективності, безпеки та комфорту. У роботі обґрунтовано необхідність переходу від часткового ремонту до інтегрованого підходу при модернізації ключових систем вагона. Енергоефективність та автономність: перехід на живлення від колійної мережі змінного струму (з інверторами), використання літій-іонних акумуляторів, застосування відновлюваних джерел енергії (сонячні панелі, рекуперація енергії гальмування), впровадження високоефективного LED-освітлення. Інтелектуальні системи: впровадження інтелектуального керування мікрокліматом (датчики присутності, якості повітря) та предиктивного обслуговування (моніторинг стану обладнання для прогнозування відмов). Електропневматичне гальмування: повне впровадження для забезпечення одночасного спрацьовування гальм у всіх вагонах, що скорочує гальмівний шлях на 15-20% та підвищує плавність гальмування. Інтелектуальне гальмування: системи протиюзного контролю та адаптивного гальмування (з урахуванням завантаженості, профілю колії та швидкості). Рекуперативне гальмування: перетворення кінетичної енергії на електричну з поверненням її в мережу або для живлення бортових систем, що дає значну економію (до 25-30%) та зменшує знос гальмівних елементів. Нові матеріали: використання композитних гальмівних колодок та керамічних/вуглецеволокнистих дисків для підвищення надійності та терміну служби. Дослідженням підтверджено, що найбільший ефект досягається при інтеграції систем життєзабезпечення та гальмування (синергія). Наприклад, енергія від рекуперативного гальмування може бути спрямована на безпосереднє живлення систем життєзабезпечення. Висновки підтверджують, що інвестиції у комплексні інновації мають високу економічну доцільність та швидкий термін окупності, а ефективність систем життєзабезпечення може бути підвищена на 20-25% за рахунок адаптивних алгоритмів управління та нових матеріалів. Отримані результати можуть бути використані для модернізації вагонного парку та корегування нормативно-технічної документації.
Оптимізація зчіпних параметрів локомотивів за допомогою точної подачі піску в зону контакту колеса і рейки.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Ковтанець, М. В.; Могила, В. І.
У статті розглядається проблема забезпечення стабільних зчіпних властивостей локомотивів шляхом удосконалення пісочної системи, що залишається одним із ключових засобів підвищення тяги за несприятливих умов взаємодії «колесо–рейка». Актуальність дослідження зумовлена тим, що навіть за умов оновлення парку локомотивів сучасні машини та особливо раніше побудовані локомотиви потребують підвищення тягових характеристик для забезпечення перевезень у складних кліматичних та інфраструктурних умовах. Значний розкид значень коефіцієнта зчеплення, що підтверджується експериментальними даними, викликає необхідність точнішого та більш контрольованого застосування піску. При цьому традиційні пісочні системи мають низку конструктивних і експлуатаційних недоліків, серед яких нерівномірність подачі, засмічення трубопроводів, неефективність під час низьких температур та надмірне споживання піску. У роботі проаналізовано відомі дослідження щодо впливу піску на підвищення коефіцієнта зчеплення та узагальнено чинники, які знижують ефективність існуючих систем, зокрема недосконале кріплення сопла відносно колісної пари. Встановлено, що неправильне або надмірне подавання піску призводить до прискореного зносу рейок і ходових частин локомотива, ускладнює роботу стрілочних переводів, а також може спричиняти автоколивання тягових двигунів. Проаналізовано поширені дефекти залізничного полотна, зокрема №14 та №49, і показано, що їх частка сягає до 12% річних відмов рейок, що підтверджує критичну роль якісної та дозованої піскоподачі. Запропоновано удосконалену конструкцію пісочної системи, основним елементом якої є гнучкий гумовий трубопровід та нове кріплення сопла безпосередньо на буксі візка. Таке конструктивне рішення дозволяє соплу повторювати траєкторію руху колісної пари та точно подавати мінімальний шар піску безпосередньо у зону контакту «колесо–рейка», що практично виключає розсипання абразиву по поверхні рейки й усуває втрати матеріалу. Доведено, що використання гуми як основного матеріалу трубопроводу зменшує ризик закупорювання та обмерзання внутрішньої поверхні завдяки її еластичності, а також забезпечує вищу абразивну стійкість у порівнянні з металевими трубами. Наведено порівняльну характеристику зносостійкості різних матеріалів та обґрунтовано доцільність вибору гуми з наповнювачами. Показано, що впровадження запропонованої конструкції дозволяє суттєво знизити витрати піску, зменшити трудомісткість обслуговування, підвищити надійність роботи системи та запобігти утворенню типових дефектів рейок, пов’язаних із пробуксовуванням. Точна подача піску, модульність конструкції та адаптивність до умов експлуатації забезпечують підвищення енергоефективності локомотива, зменшення навантаження на шляхову інфраструктуру та покращення безпеки руху. Отримані результати підтверджують, що запропонована модернізація пісочної системи може бути застосована як на нових локомотивах, так і під час модернізації існуючих машин, забезпечуючи підвищення їх тягово-зчіпних властивостей та зниження експлуатаційних витрат. Удосконалення системи піскоподачі є важливим напрямом розвитку залізничної техніки, що сприяє підвищенню ресурсу колії, ходових частин та загальної надійності транспортної інфраструктури.
Розробка уніфікованої конструкції жалюзійного апарату для системи охолодження тепловоза. Наукові вісті Далівського університету. 2025. №29.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Могила, В. І.; Ковтанець, М. В.; Марченко, Д. М.
У статті розглянуто питання підвищення ефективності роботи охолоджувальних пристроїв сучасних тепловозів шляхом удосконалення конструкції жалюзійних апаратів, що встановлюються на виході вентиляторного каналу. Актуальність проблеми зумовлена тим, що на привід допоміжних пристроїв тепловоза витрачається значна частка його номінальної потужності – від 8 до 14 %, з яких до 8 % припадає саме на вентиляторну установку. Значні енергетичні втрати у відкритій робочій частині вентиляторного каналу та на виході з нього суттєво знижують загальний ККД тепловоза, особливо в умовах зростання конструкційної швидкості сучасних локомотивів. Одним із ключових чинників таких втрат є підвищений аеродинамічний опір, що створюється традиційними жалюзійними апаратами, які виконують як захисну, так і функціональну роль в системі охолодження. Для вирішення зазначеної проблеми запропоновано нову універсальну конструкцію пелюсткового жалюзійного апарату, спроектовану на кафедрі залізничного, автомобільного транспорту та підйомно-транспортних машин СНУ ім. В. Даля. Основною особливістю конструкції є використання ведучих та ведених жалюзійних створок у формі пелюсток, які працюють за принципом саморегульованого клапана та забезпечують рівномірне відкриття в залежності від аеродинамічного напору. Використання шарнірних з’єднань, пружин кручення та спеціальних міжстворкових жолобів дозволяє мінімізувати втрати тиску, уникнути відриву повітряного потоку та підвищити рівномірність швидкісного поля на виході з вентилятора. Окрему увагу приділено вдосконаленій конфузорно-дифузорній модифікації пелюсткового жалюзійного апарату, яка формує саморегульоване горло сопла або дифузора. Така конструкція забезпечує стабільний безвідривний режим течії потоку повітря, знижує ступінь турбулізації та сприяє значному зменшенню аеродинамічного опору. Експериментальні та теоретичні дослідження показали, що застосування цього апарату дозволяє зменшити потужність, яку споживає вентиляторна установка, що, у свою чергу, знижує загальні витрати на привід допоміжних пристроїв і підвищує енергоефективність тепловоза. Запропоновані конструкції відзначаються простотою виготовлення, невеликими габаритами, надійністю та високою технологічністю, що робить їх придатними як для нових локомотивів, так і для модернізації існуючих моделей. Їх застосування дозволяє покращити роботу системи охолодження, підвищити ресурс силових установок та знизити експлуатаційні витрати. Отримані результати підтверджують перспективність і конкурентоспроможність розроблених жалюзійних апаратів у сфері сучасного тепловозобудування, а також визначають доцільність їх подальшого впровадження та удосконалення.
Теоретичні дослідження конвективного тепломасообміну в сферичній області пористих теплоізоляційних матеріалів для рухомого складу залізниць.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Кузьменко, С. В.; Ніконець, А. О.; Мілов, С. О.
У статті розглядається завдання аналітичного опису процесів конвективного тепломасообміну газового середовища у сферичній області при горизонтальному розташуванні джерела та стоку теплоти. Автором запропоновано модель, засновану на допущенні руху газу концентричними колами, центри яких збігаються з горизонтальною віссю сфери, виконаної з теплоізоляційного матеріалу. На основі рівнянь руху в циліндричних координатах та проекції сили Архімеда отримані вирази для масових сил, що діють на елементарний об'єм середовища, а також встановлена залежність між щільністю газу та температурою при лінійній апроксимації. У роботі докладно розглянуто рішення диференціального рівняння руху газового середовища методом Бернуллі, що дозволило вивести аналітичну залежність швидкості потоку в сферичній порожнині. Встановлено, що швидкість визначається температурним натиском між стінкою та середньоінтегральною температурою газу, коефіцієнтом об'ємного розширення та радіусом сфери. Отримані вирази дозволяють описати розподіл швидкості радіусом і кутом відхилення від центральної осі. Особливу увагу приділено визначення коефіцієнта тепловіддачі, що характеризує інтенсивність перенесення теплоти від стінки сфери до газового середовища. На основі закону Ньютона-Ріхмана та рівняння теплопровідності проведено інтегрування, що дозволило отримати розподіл температури по меридіанам сфери та по колам, що відтинають внутрішні площини. Розглянуто граничні умови для температурних полів, що забезпечило виведення аналітичних залежностей для локальної та середньоінтегральної температури газу. У статті також наведено вирази для локального теплового потоку, питомої потужності внутрішніх джерел теплоти та сумарного теплового потоку через матеріал сфери. Показано, що за умови рівності товщини матеріалу діаметру сфери та обліку площі її найбільшого перерізу можна визначити наведену теплопровідність пористого матеріалу. Результати дослідження мають практичне значення для задач теплотехніки та енергетики, пов'язаних з аналізом процесів теплообміну у замкнутих газових системах, а також для проектування теплоізоляційних матеріалів та конструкцій сферичної форми. Отримані аналітичні залежності дозволяють прогнозувати розподіл швидкості та температури газового середовища, оцінювати ефективність теплообміну та розробляти методи інтенсифікації теплопередачі. Таким чином, робота є комплексним дослідженням, в якому об'єднані методи гідродинаміки та теплопередачі для опису конвективного тепломасообміну в сферичній області. Виведені формули та залежності можуть бути використані як у теоретичних дослідженнях, так і в інженерній практиці при моделюванні процесів теплообміну в газових середовищах.
Адгезивні шари в керамічних броньових системах: матеріали, механіка та оптимізація для багатоударної стійкості
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Рябінін, С. О.; Захаров, А. В.; Майстат, М. С.; Лігезін, С. Л.
У статті систематизовано сучасні знання щодо ролі адгезивних шарів у багатошарових керамічних броньових системах та розглянуто їхній вплив на багатоударну балістичну ефективність. Розглянуто матеріали фронту (Al₂O₃, SiC, B₄C) і підкладок (метали, UHMWPE, арамідні композити), класи адгезивів (епоксиди, модифіковані епоксиди, поліуретани/поліуреї, термопласти) та їхні критичні фізико-механічні параметри: модуль пружності, межі міцності, енергія руйнування (Gc), чутливість до швидкості деформації і акустичний імпеданс. Проаналізовано механізми взаємодії: хвильове відбиття/передача через імпедансні контрасти, в’язкопластична дисипація енергії, утримання керамічних фрагментів та ініціація тріщин. Окремо описано техніки підготовки поверхні (механічна абразія, плазма, силанізація, лазерна текстуризація), рецептурні підходи з наномодифікаціями (CSR, наносиліка, CNT/GNP, POSS) і практичні обмеження (агломерація, зміна реології). Узагальнено набір експериментальних методик: ієрархія випробувань від QC-тестів (lap-shear) через квазістатичні (DCB/ENF), високошвидкісні (SHPB, IWP) до балістичних (V50, multi-hit) з інтеграцією DIC для локальної ідентифікації полів деформацій. Описано чисельні підходи і ролі NDE-стратегій у контролі якості. На підставі огляду сформульовано практичні рекомендації: оптимізація товщини та імпедансу адгезиву залежно від пари «фронт–підкладка», застосування комбінованих поверхневих обробок, включення зміцнювачів-агентів у рецептуру та впровадження стандартизованих multi-hit протоколів з NDE-контролем між пострілами. Визначено пріоритетні напрями подальших досліджень: багатомасштабне моделювання, довготривалі ageing-дослідження та публічні набори даних для валідації моделей. Стаття буде корисна дослідникам і практикам у галузі захисних матеріалів, інженерам-розробникам і виробникам броньових систем.
Екстракція біоактивних сполук з рослинних матеріалів
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Руденко, В. М.; Чумак, В. Л.; Максимюк, М. Р.; Єфименко, В. В.; Левченко, С. В.; Ясакова, Т. Ю.
Природні біоактивні сполуки набувають дедалі більшої популярності завдяки своїм різноманітним лікувальним властивостям. Екстракція вважається одним з найважливіших процесів у виробництві фітопрепаратів.У роботі були досліджені суміші трав, екстракти яких виявляють певну терапевтичну дію. Оскільки на ефективність екстракції впливає сам метод екстракції, для визначення оптимального методу виділення біоактивних речовин з рослинних композицій були використані методи мацерації та реперколяції. Порівняння виходів сухих екстрактів з рослинних комбінацій визначило метод мацерації більш ефективнішим. Тому для подальших досліджень було обрано метод мацерації. Ключову роль у впливі на ефективність екстракції відіграє розчинник, від якого залежить вихід екстракції, склад екстрагованих сполук та збереження біоактивності екстрактів. У роботі для оптимізації процесу вилучення біологічно активних речовин з рослинних композицій досліджено вплив екстрагента на вихід сухих екстрактів. Екстрагування здійснювалося очищеною одою та водними розчинами етанолу (30, 50, 70 та 96%). Аналізуючи загальну картину впливу вибраних розчинників на вихід сухих екстрактів з рослинних композицій можна припустити, шо вибір розчинника визначається виключно хімічною спорідненістю екстрагента до складу рослинних композицій. Температура екстракції є вирішальним фактором, який у значній мірі прискорює виділення біоактивних речовин, проте необхідно ретельно оптимізувати його для зменшення споживання енергії в процесах екстракції. З цією метою у роботі визначено вплив температурного режиму процесу на вихід сухих екстрактів з рослинних композицій. Були вибрані температурні інтервали 20-40, 50-60, 70-80 і 90-100º С, час екстракції - 2 год. Дослідження показали, що з підвищенням температури зростає вихід сухих екстрактів, тим самим підвищується ефективність екстракції. Однак, вище температурного інтервалу 70-л80ºС для двох досліджуваних композицій вихід сухих екстрактів збільшується повільніше, Тому припустили, що подальше нагрівання вище цього інтервалу недоцільне, оскільки вимагає додаткових енерговитрат. Ефективність процесу екстракції також значною мірою залежить від часу нагрівання, тому у дослідженні були проаналізовані виходи сухих екстрактів із рослинних композицій при заданих температурних параметрах і тривалості часу нагрівання у межах від 30 до 180 хв. Аналіз отриманих результатів показав, що максимальний вихід екстрактів спостерігається у разі нагрівання протягом 120 хв., а подальше нагрівання сповільнює підвищення виходу екстрактів. Отже, можна рекомендувати здійснювати ефективну екстракцію протягом 120 хв., що забезпечить економією енерговитрат і часу екстракції.
Емульсійна олігомеризація фракції С9 у присутності редокс-системи «стеарат олова – пероксид водню»
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Субтельний, Р. О.; Сціра, В. О.; Романюк, Є. В.; Баліцький, І. Г.
Досліджено процес емульсійної олігомеризації фракції С9 побічних продуктів піролізу дизельного палива та бензину, ініційований редокс-системою «стеарат олова – пероксид водню». Обґрунтовано доцільність використання стеарату оловау як компонента редокс-системи. Стеарат олова сприяє утворенню активних радикальних частинок у присутності пероксиду воднюу та забезпечує безперервну генерацію гідроксильних і супероксидних радикалів на межі «вуглеводень – вода». Встановлено, що стеарат олова, розчинний у вуглеводневій фазі, лише незначно впливає на поверхневий натяг, тому для стабілізації емульсії необхідне додаткове введення 0,7 % емульгатора Е-30. Показано, що застосування редокс-системи забезпечує підвищення виходу смоли до 28,1 % для фракції С9 піролізу дизельного палива та 35,0 % для фракції С9 піролізу бензину. Оптимальна концентрація стеарату олова становить 0,75–1,0 %. Досліджено фізико-хімічні та реологічні властивості отриманих смол. Встановлено, що смоли, синтезовані за редокс-емульсійною технологією, характеризуються нижчим кольором (20–30 мг I₂/100 мл), вищими показниками густини на одиницю в’язкості (845–1529 м⁻¹·с⁻¹) і меншим температурним коефіцієнтом в’язкості (–0,012 мПа·с/К), що свідчить про покращену термостабільність і пластичність матеріалу. Отримані результати підтверджують ефективність низькотемпературної емульсійної олігомеризації з використанням редокс-системи «стеарат олова + пероксид водню» як перспективного методу синтезу світлозабарвлених вуглеводневих смол з покращеними експлуатаційними властивостями та зниженими енерговитратами.
Трансестерифікація тригліцеридів олій із підвищеним вмістом вільних жирних кислот.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Черніченко, О. В.; Мельник, Ю. Р.
Досліджено закономірності трансестерифікації тригліцеридів олій із підвищеним вмістом вільних жирних кислот аліфатичними спиртами С1–С3 у присутності катіонообмінної смоли КУ-2-8. Встановлено, що конверсія тригліцеридів в реакції метанолізу та етанолізу становить 86,8–95,6 %, тоді як при трансестерифікації тригліцеридів пропан-1-олом їх конверсія не перевищує 70,7 %. Показано, що вид олії мало впливає на конверсію тригліцеридів у реакції трансестерифікації. Встановлено, що як на конверсію тригліцеридів, так і на початкову швидкість реакції трансестерифікації найбільше впливає вид спирту: початкова швидкість реакції знижується в ряді метанол > етанол > пропан-1-ол. Встановлено, що одночасно з реакцією трансестерифікації тригліцеридів відбувається естерифікація вільних жирних кислот присутніх в реакційній суміші. Показано, що вид олії та вид спирту на конверсію кислот практично не впливає і за умов реакції трансестерифікації конверсія вільних жирних кислот становити 23,6–33,0 %. Для вилучення решти вільних жирних кислот із продуктів реакції трансестерифікації здійснено їх адсорбцію на катіонообмінній смолі КУ-2-8. Показано, що при початковому вмісті вільних жирних кислот близько 2,3 мас. % (початкове кислотне число до 4,5 мг КОН/г суміші) в реакційній суміші за 30–60 хв. досягається практично повне їх вилучення із продуктів реакції трансестерифікації тригліцеридів нижчими аліфатичними спиртами – кінцеве кислотне число становить 0,02–0,11 мг КОН/г суміші. Показано, що при вмісті вільних жирних кислот у суміші від 6,3 до 7,5 мас. % у перерахунку на олеїнову кислоту (продукти трансестерифікації тригліцеридів ріпакової олії) повного вилучення кислот із продуктів реакції досягнути не вдається – залишкове кислотне число становить 3,23–3,89 мг КОН/г.
Гетерогенні каталізатори естерифікації дистиляту вільних жирних кислот н-бутиловим спиртом.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Роговий, Ю. О.; Мельник, С. Р.
Бутилові естери вільних жирних кислот становлять важливу групу хімічних сполук та знаходять широке застосування в харчовій, фармацевтичній, косметичній та біоенергетичній промисловостях. Такі естери одержують естерифікацією вільних жирних кислот н-бутиловим спиртом у присутності кислотних каталізаторів, ферментативною естерифікацією, або ж трансестерифікацією тригліцеридів залежно від типу сировини, цільового продукту та умов процесу. Зважаючи на екологічні та економічні виклики сьогодення, особливу увагу привертає застосування гетерогенних каталізаторів, які забезпечують високу селективність утворення естерів, є термостійкими в реакції та придатними до багаторазового використання. Досліджено можливість застосування доступної на оліє-екстракційних підприємствах допоміжної сировини, яку використовують у виробництві, та яка за своєю природою може виявляти каталітичну дію. Також досліджено вплив вмісту цих допоміжних речовин у реакційному середовищі на закономірності естерифікації н-бутиловим спиртом вільних жирних кислот дистиляту дезодорації соняшникової олії. Як каталізатор використовували катіоніт КУ-2-8, відбільну глину та відпрацьовану відбільну глину. Визначено вплив гетерогенних каталізаторів на перебіг реакції та встановлено оптимальні значення вмісту каталізатора в реакційній суміші за однакових співвідношення реагентів і температури реакції, за яких досягається максимальна конверсія вільних жирних кислот, що містяться в дистиляті. Контроль за перебігом реакції здійснювали за накопиченням водного шару у водовідділювачі та титруванням продуктів реакції розчином лугу з подальшим визначенням їхнього кислотного числа і розрахунком конверсії вільних жирних кислот. Показано, що за мольного співвідношення вільні жирні кислоти : н-бутанол – 1 : 2 і концентрації активних кислотних центрів каталізатора (відпрацьованої відбільної глини) 5,3·10-3 моль·дм–3 досягається конверсія вільних жирних кислот 95,1 %. Вміст гетерогенного каталізатора в розчині має важливе значення, оскільки концентрація його активних кислотних центрів впливає на конверсію вільних жирних кислот до естерів. Визначено, що відбільну глину торгової марки TAIKO ALFA 1G та відпрацьовану відбільну глину можна використовувати як каталізатор естерифікації вільних жирних кислот.
Створення високонаповнених концентратів карбонату кальцію на основі поліолефінової сировини.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Римар, Т. Е.; Ворох, А. О.; Зайченко, В. І.
Комплекс фізико-механічних властивостей, яким володіють окремі гомополімери, зокрема полімери а-олефінів, далеко не завжди задовольняє сучасним вимогам, що висуваються до полімерних матеріалів. Одним із методів поліпшення властивостей поліолефінів є їх фізична модифікація введенням різних наповнювачів. Застосування наповнювачів — метод модифікації властивостей поліетилену і поліпропілену, що найбільш широко використовується, та дозволяє збільшити міцність, твердість, жорсткість, теплостійкість, морозостійкість, та інші властивості, важливі при використанні полімерів як конструкційних матеріалів. Карбонат кальцію за обсягом споживання як наповнювач пластмас займає одне з перших місць. Однак існують складності у введенні порошкоподібного CaCO3 безпосередньо при формуванні виробів через складність рівномірного розподілу наповнювача в полімерній матриці, що позначається на якості виробів. Тому такий наповнювач слід вводити у вигляді високонаповненого гранульованого концентрату. Такі мінералонаповнені полімери застосовується як крейдяна добавка до плівкових, видувних і литвових марок поліетилену та поліпропілену, і не використовується самостійно при виробництві деталей та виробів. Крейдяні концентрати розроблено з метою покращення характеристик поліетиленових та поліпропіленових виробів, які високоефективно заміняють значну частину нафтохімічного компонента. Дані концентрати вводяться в процесі виробництва полімерних виробів, забезпечуючи рівномірний розподіл наповнювачів у полімерній матриці, що призводить до отримання однорідного і високоякісного кінцевого продукту. Однак відомо, що введення мінеральних наповнювачів значно змінює реологічні властивості композиту, тому в процесі їх виробництва слід контролювати основний реологічний показник для термопластів – показник плинності розплаву (ППР). В роботі встановлено, що додавання CaCO3 значно знижує ППР. Причому з з додаванням 70% мас. CaCO3, ППР для поліетилену зменшився приблизно на 9 % від початкової величини, а для попіпропілену і поліетилену таке зниження майже вдвічі вище і складає майже 12%. Для більшого вмісту наповнювача - 90% СаСО3 за вагою, зниження становило відповідно 40 і 57%. Таке зменшення ППР може полегшити лиття під тиском виробів і може призвести до зменшення енергоспоживання процесу формування. Однак, при підвищенні концентрації мінерального наповнювача вище 80% значно ускладнюється переробка на екструдері без допоміжних добавок. Виникають локальні перегріви, збільшуються напруги зсуву, що може призводити до деструкції полімерних ланцюгів. При концентрації мінерального наповнювача вище 85% спостерігається погіршення дисперсії мінеральних частинок, флуктуації щільності в гранулах готового концентрату, підвищення гігроскопічності, крихкість і, як наслідок, посилення пилу при подальшій переробці. Отже рекомендуємий діапазон додовання СаСО3 до складу концентрату 75-80%. Завдяки використанню таких мінералонаповнених концентратів покращуються характеристики обробки, реологічні властивості, розмірна стабільність, термостійкість виробів, СаСО3 має підсилюючий ефект, може замінити дорогий склад полімерного матеріалу, тим самим знижуючи собівартість продукції та підвищуючи конкурентоспроможність на ринку. Крім того, зниження частки полімерної фази у загальній масі полімерної композиції є позитивним кроком при вирішення питання утилізації полімерних відходів.
Вплив високонаповненого поліпропіленового концентрату на фізико-механічні властивості поліпропіленових компаундів.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Римар, Т. Е.; Цибульник, М. І.
Поліпропілен є одним з найбільш широко використовуваних пластиків загального призначення, але його застосування в якості конструкційного пластику обмежено через погану низькотемпературну ударну в'язкість, низьку ударну в'язкість і легке старіння виробів в процесі експлуатації. Шляхом наповнення та модифікації поліпропілену можна значно покращити його комплексні властивості, у тому числі жорсткість, міцність, термостійкість тощо, завдяки чому він матиме більше переваг у конкурентній боротьбі з конструкційними пластиками. Найкращий ефект має наповнення поліпропілену карбонатом кальцію. В даній роботі проводились дослідження впливу суперконцентрату карбонату кальцію на механічні властивості композитів на основі поліпропілену. Було показано, що у міру збільшення вмісту наповнювача межа плинності композиту зменшується з 17,73 МПа до 12,95 МПа від 0 до 40% CaCO3. Модуль Юнга послідовно збільшується зі збільшенням відсоткового вмісту наповнювача, що вказує на те, що матеріали ставали жорсткішими в міру додавання більшої кількості CaCO3. Міцність на вигин спочатку збільшувалась з 25,11 Н/мм2 (чистий поліпропілен) до 31,11 Н/мм2 при 5% CaCO3, але потім знижувалась зі збільшенням наповнювача. Модуль пружності при вигині послідовно збільшувався при додаванні більшої кількості наповнювача. Найнижчий модуль пружності при вигині має чистий поліпропілен (865 Н/мм2), а найвищий – поліпропілен, наповнений 40% CaCO3 (1298 Н/мм2). Ударна в'язкість трохи збільшилась від чистого поліпропілену (0,03 Дж/мм2) до 40% CaCO3 (0,039 Дж/мм2), проте ця зміна була непослідовною та непередбачуваною. Загалом було продемонстровано, що додавання CaCO3 до поліпропілену матиме змінний ефект на механічні властивості залежно від відсотка доданого наповнювача. Тому необхідно визначити, наскільки низькі значення межі плинності та міцності на вигин та наскільки високі значення модуля Юнга та модуля вигину будуть прийнятні для конкретного продукту, щоб прийняти рішення про відсотковий вміст наповнювача CaCO3, який можна додати до композиту.
Дослідження впливу суперконцентратів карбонату кальцію на властивості поліетиленових компаундів.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Римар, Т. Е.; Ніколенко, Р. С.
Введення недорогих мінеральних наповнювачів у поліолефінові сполуки є ефективним способом заміни полімеру у продукті, що знижує загальні матеріальні витрати, особливо у періоди високих цін на нафтопродукти. Добавка карбонату кальцію значно покращує механічні властивості матеріалів на основі поліетилену, включаючи міцність на розрив, удароміцність і жорсткість. Це призводить до підвищення довговічності та універсальності продукту, роблячи матеріали з поліетилену придатними для різних застосувань у таких галузях, як упаковка, сільське господарство, будівництво тощо. Поліетилен, модифікований жорсткими частинками наповнювача CaCO3, демонструє як дуже високу міцність, так і помітно поліпшену жорсткість одночасно, переважаючи поведінку чистої полімерної матриці. Однак існують складності у введенні порошкоподібного CaCO3 безпосередньо при формуванні виробів через не рівномірний розподіл наповнювача в полімерній матриці, що позначається на якості виробів. Тому такий наповнювач слід вводити у вигляді високонаповненого гранульованого концентрату. В даній роботі проводилось дослідження впливу добавки високонаповненого гранульованого концентрату карбонату кальцію на основі поліетилену на механічні властивості поліетиленових компаундів. Введення наповнювача надає значний вплив на жорсткість, межу плинності і граничне подовження поліетиленових компаундів. Зразки з вмістом СаСО3 більше 10% мали підвищену жорсткість та знижене граничне подовження, але не значне збільшення межі плинності. Цей ефект проявляється за всіх температур і може бути віднесений до підвищеного ступеня кристалізації через ефект зародкоутворення. Можна відзначити, що жорсткі наповнювачі, такі як карбонат кальцію, забеспечують додаткові переваги поліетиленовим композитам, які полягають в підвищенні їх міцності та жорсткості, що дає можливість розширити спектр їх застосування та підвищити механічні властивості готових поліетиленових виробів.
Інтеграція ERP, CRM І CMS на основі нейромережевих технологій штучного інтелекту в електронній комерції.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Скорик, Б. С.
У статті розглянуто проблему інтеграції корпоративних інформаційних систем у сфері електронної комерції. Швидке зростання цієї галузі супроводжується збільшенням обсягів даних, розширенням каналів взаємодії та ускладненням цифрових процесів, що підсилює потребу у створенні єдиного інформаційного простору. Доведено, що традиційні методи інтеграції — ETL-процеси, middleware-рішення та корпоративні шини даних — уже не забезпечують необхідної масштабованості, гнучкості й здатності працювати в режимі реального часу. У роботі проаналізовано сучасні наукові підходи до інтеграції ERP, CRM і CMS та визначено чинники, які ускладнюють їхню взаємодію. Серед них — різнорідність структур даних, семантичні невідповідності, складність синхронізації інформаційних потоків і висока вартість підтримки. Обґрунтовано доцільність застосування методів штучного інтелекту, зокрема нейромережевих алгоритмів, здатних автоматично інтерпретувати структури даних, усувати семантичні розбіжності та підвищувати якість трансформації завдяки навчанню на великих масивах інформації. На основі теоретичного аналізу запропоновано концептуальну модель інтеграції ERP, CRM і CMS. Модель охоплює рівні збору даних, семантичного аналізу, трансформації та обміну даними. Центральним елементом моделі є нейромережевий модуль, який працює як інтелектуальний посередник і забезпечує узгоджену взаємодію систем у режимі реального часу. Показано, що впровадження моделі підвищує ефективність управління бізнес-процесами, покращує рівень персоналізації клієнтського досвіду, скорочує витрати на інтеграцію та сприяє відповідності міжнародним вимогам безпеки. Отримані результати мають практичну цінність для підприємств електронної комерції, які перебувають на етапі цифрової трансформації та потребують гнучких інтеграційних рішень нового покоління.
Модифікація процесу термічного крекінгу нафтового залишку.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Коник, В. М.; Хлібишин, Ю. Я.; Почапська, І. Я.
У роботі досліджено модифікацію процесу термічного крекінгу вакуумного залишку шляхом активації киснем повітря, що дає змогу інтенсифікувати первинні реакції розщеплення вуглеводнів без застосування каталізаторів. Метою дослідження є визначення впливу температури (420–440 °C) та кількості активатора на вихід і склад легких фракцій, а також оцінка придатності залишкового продукту як котельного палива. Об’єктом дослідження виступав вакуумний залишок (гудрон) із західноукраїнської парафінової сирої нафти. Експерименти проводилися за атмосферного тиску з контролем температури реакції, часу витримки та об’ємної швидкості подачі повітря (2–4 л/(кг·хв)). У роботі наведено опис лабораторної установки, умов нагрівання й охолодження реакційної системи та методики експерименту. Порівняльне дослідження виконано у двох режимах: класичний термічний крекінг (без подачі повітря) та активований крекінг (із подачею повітря, що містить кисень). Встановлено, що підвищення температури процесу і введення повітря зумовлюють інтенсифікацію реакцій розщеплення, зміну співвідношення рідких і газових продуктів та зростання ступеня перетворення важких вуглеводнів. Додаткові експерименти з варіюванням швидкості подачі повітря при 440 °C дали змогу визначити оптимальні умови процесу. Збільшення кількості повітря до 4,0 л/(кг·хв) сприяє підвищенню виходу легких фракцій на 15 % в абсолютному та понад 70 % у відносному вираженні. Отримані результати підтверджують доцільність часткової активації киснем як ефективного методу інтенсифікації термічного крекінгу, що забезпечує підвищення глибини переробки важких нафтових залишків і може бути рекомендованим для вдосконалення енергоефективних технологій нафтохімічної переробки.
Оцінка показників сталості трансестерифікації тригліцеридів метанолом та етанолом на цеолітах.
(СНУ ім. В. Даля, 2025) Маласняк, Р. М.; Мельник, Ю. Р.
Досліджено трансестерифікацію тригліцеридів соняшникової олії метанолом та етанолом у присутності цеоліту CaA, модифікованого іонами Sn2+, за умови його повторного використання Встановлено, що при п’ятиразовому застосуванні каталізатора конверсія тригліцеридів за 150 хв. реакції становить 96,2–97,4 %, що свідчить про можливість повторного використання цеоліту СаА як каталізатора трансестерифікації. Визначено вплив цеолітів NaX, NaY і СаА, а також модифікованих іонами Ni2+, Zn2+ і Sn2+ цеолітів NaX і СаА на показники сталості процесу трансестерифікації тригліцеридів метанолом і етанолом. Встановлено, що у присутності цеолітів NaX і NaY у реакціях метанолізу та етанолізу досягаються мінімальні значення таких показників сталості як Е-фактор і атомна ефективність. Зокрема, значення Е-фактора у реакції метанолізу за умови регенерування спирту у присутності цеолітів NaX та NaY становить 0,023 і 0,029, відповідно. Встановлено, що каталіз метанолізу цеолітом СаА, модифікованим іонами Sn2+, істотно покращує показники сталості трансестерифікації. Зокрема, значення Е-фактора знижується практично на порядок порівняно з показниками, отриманими при використанні цеолітів NaX та NaY, і становить лише 0,003, що свідчить про високу ефективність процесу з екологічної точки зору. Встановлено, що найефективнішим з точки зору екологічних показників є застосування цеолітів NaХ і СаА, модифікованих іонами Sn2+, в процесі етанолізу, оскільки в їх присутності досягаються значення Е-фактора близькі до тих, що спостерігаються при метанолізі на цеоліті СаА, модифікованому іонами Sn2+, – 0,007 і 0,009, відповідно. Показано, що повторне використання цеоліту СаА, модифікованого іонами Sn2+, є ефективним як з точки зору досягнення високої конверсії тригліцеридів соняшникової олії у реакції їх трансестерифікації етанолом, так і з огляду на отримані значення показників сталості процесу.

Browse

Browsing Наукові вісті Далівського університету №29 by Issue Date

Results Per Page

Sort Options