Інтегровані технології та енергозбереження

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ВИБІР СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ БАЗАМИ ДАНИХ В УМОВАХ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ

2023-12-14T10:05:14+02:00

Визначено актуальність вивчення дисципліни «Організація баз даних» для студентів комп'ютерних та інженерних спеціальностей та показані їх особливі потреби та акценти в навчанні.

Дано визначення моделі даних, які зберігається в базі даних. Розглянуті особливості реляційної моделі даних, основною перевагою якої над іншим є простота і доступність для розуміння користувачем та наявність досить простого і одночасно потужного математичного апарату теорії множин та реляційної алгебри. Виділені основні навчальні елементи вивчення баз даних, основаних на реляційній моделі даних.

Дана характеристика клієнт-серверної архітектури сучасних СУБД. Відзначені переваги клієнт-серверних технологій в процесі навчання роботі з базами даних.

Результати досліджень функціональних можливостей існуючих програмних продуктів для роботи з базами даних показали доцільність вибору в якості інструменту навчання СУБД MySQL Community Edition, яка є безкоштовною та за своїм функціоналом не поступається ні за якими критеріями комерційним системам. Недоліки системи, до яких відносяться деякі обмеження при виконанні складних запитів та при створенні аналітичних звітів, що вимагає високого навантаження та великої кількісті одночасних запитів, не є критичними для цілей навчання. Доступ до серверу MySQL може здійснюватися як із консольного клієнту, який працює із будь-якою із сучасних операційних систем, так і з багатьох GUI-клієнтів. В роботі дана характеристика програмного продукту MySQL Workbench Community Edition, який пропонується фірмою Oracle для безкоштовного використанні як у складі серверу MySQL, такі у в якості окремого GUI-клієнта.

В результаті проведених досліджень було зроблено висновок, що безкоштовна СУБД MySQL Community Edition разом із GUI-клієнтом MySQL Workbench Community Edition у повні мірі формує компетентності студентів як інженерних так і комп’ютерних спеціальностей при роботі с базами даних і може бути використана при вивченні освітньої компоненти «Бази даних» в умовах дистанційної форми освіти.

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЛІФЕРАТИВНОЇ АКТИВНОСТІ SACCHAROMYCES CEREVISIAE В БІОТЕХНОЛОГІЇ ДРІЖДЖІВ ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНІ МЕТОДИ ЇЇ ВИЗНАЧЕННЯ

2023-12-13T15:51:48+02:00

У роботі розглянуто вирішення питань, пов'язаних із підвищенням ефективності технологічних процесів та забезпеченням випуску готової продукції високої якості, що є актуальним для виробництв, заснованих на використанні дріжджів S. cerevisiae. У роботі описано основні причини необхідності регулювання обміну речовин дріжджової культури, розглянуті існуючі на практиці та запропоновані прийоми підвищення проліферативної активності.

Проліферативні процеси, що протікають у дріжджовій клітині, досить легко піддаються регуляції. Тому, знаючи залежність між конкретними умовами навколишнього середовища та тими чи іншими сторонами життєдіяльності дріжджової культури, можна цілеспрямовано змінювати її зростання, розвиток та обмін речовин. Створення та підтримання певних умов культивування дріжджів дозволяє керувати ходом ферментаційного процесу.

Досліджено вплив біологічно активних речовин на проліферативну активність клітин S. cerevisiae. Було встановлено концентрації та доказано регулюючу дію препаратів бурштинової та фолієвої кислот на проліферативну активність клітин дріжджів. Проведено порівняльний аналіз впливу різних концентрацій екзогенних речовин на ріст культури мікроорганізмів. Було встановлено найбільш оптимальні концентрації препаратів для активації поділу клітин дріжджів: бурштинова/бурштинова кислоти – 0,0015/0,0002 мг/мл; фолієва кислота – 0,006 мг/мл.

Розрахована питома швидкість розмноження дріжджів під час культивування у 20 % розчині сахарози з препаратами бурштинової/аскорбінової та фолієвої кислот. Встановлено, що найбільша питома швидкість росту клітин спостерігалась у комплексному препараті, до складу якого входили три органічні кислоти. Експериментально доведено, що питома швидкість розмноження дріжджів, у комплексному препараті підвищилася в середньому на 30–35 % відносно контрольного зразка. Підвищення питомої швидкості росту на 20–25 % дріжджів спостерігалось також і в середовищі з фолієвою кислотою, додавання бурштинової/аскорбінової кислот не значно підвищувало питому швидкість (приблизно на 10 %) росту культури дріжджів S. cerevisiae.

Доведено, що біологічно активні речовини мають певні концентрації, які активують поділ клітин і сприяють їх активному розвитку та критичні межі, при яких відбувається інгібування розвитку та росту дріжджових клітин.

СТРУМОПІДВІД ДЛЯ РЕЗИСТИВНИХ ВВКМ НАГРІВАЧІВ

2023-12-14T09:45:51+02:00

В статті обґрунтовано необхідність врахування перехідного електричного опору зварювального контакту між титановим струмопідводом та резистивним елементом нагрівача з вуглець-вуглецевого композиційного матеріалу (ВВКМ) при його виготовленні.

Вуглець-вуглецевий композиційний матеріал має унікальний комплекс технічних характеристик, які дають можливість використовувати його як конструкційний матеріал для виготовлення резистивних нагрівачів, що працюють у діапазоні температур від 400 °С до 2500 °С у вакуумі або захисній атмосфері. Застосування нагрівачів з ВВКМ в теплових камерах електротермічних двигунів для перетворення електричної енергії в теплову дає змогу використовувати їх для визначення температури всередині теплової камери двигуна. Використання інтегральної оцінки температури нагрівача з ВВКМ, яка ґрунтується на зміні опору нагрівача із зростанням температури і фактично полягає у вимірюванні сили електричного струму, що протікає через нагрівач, вимагає забезпечення точних значень електричного опору самого нагрівача та електричного опору в місті контакту струмопідводу з нагрівачем.

Особливістю конструкції нагрівача є необхідність підводу електричного струму до двох ламелей резистивного елемента нагрівача з ВВКМ, які знаходяться з однієї сторони нагрівача. Для зварки стиків між титановим дротом та резистивним елементом нагрівача застосувалась зварка TIG поверхневою дугою в середовищі аргону, який подавався між місцем зварювання та не витратним вольфрамовим електродом.

Проведені лабораторні випробування виявили, що роз’ємні з’єднання титанового дроту з резистивним елементом нагрівача з ВВКМ та розбірні з’єднання (болтові, вінтові, клинові) по різних причинах не можуть забезпечити вимоги по стабільності контактного опору. З нерозбірних з’єднань тільки зварювальні з’єднання показали стабільні показники електричного контактного опору.

Електричний опір нагрівача зі струмопідводом має складати 3,8±0,2 Ом. Значення допуску на опір визначено рядом факторів, в тому числі фізичними властивостями ВВКМ, технологією механічної обробки, способом нанесення захисного покриття, опором зварювального з’єднання та інше.

При механічних випробуваннях зварювального з’єднання титанового дроту з нагрівачем було встановлено, що відрив дроту від нагрівача відбувається з залишками ВВКМ і перехідного шару карбіду титану, що утворюється при зварюванні і може впливати на додатковий електричний опір нагрівача. Теплового деформування нагрівача з ВВКМ у зоні зварювання не відбувається.

Результати проведених досліджень доводять, що встановлення титанових струмопідводів методом зварювання збільшує значення опору резистивного елемента нагрівача з ВВКМ за рахунок хімічної реакції між сплавом титана та резистивним елементом і появи додаткового слою карбіду титану. Таким чином, електричний опір резистивного елемента нагрівача з ВВКМ при його виготовленні, до приварки двох титанових дротів струмопідведення, має бути зменшений з врахуванням перехідного електричного опору двох зварювальних контактів.

ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ АВТОМАТИЧНИХ СИСТЕМ ПРИ ВИКОРИСТАННІ КОНТРОЛЕРІВ

2023-12-13T15:03:16+02:00

Для оцінки поведінки автоматичної системи в експлуатаційних умовах використовується поняття надійності системи. При експлуатації автоматична система може піддаватися впливу: механічних навантажень (вібрацій, ударів, постійного прискорення); електричних навантажень (напруги, електричного струму, потужності); навколишніх умов (температура, вологість, тиск).

Вплив зазначених факторів проявляється у вигляді відхилень параметрів системи від номінальних (розрахункових) значень. Ці відхилення можуть бути настільки значними, що система стає непридатною до використання, так як виникнення великих відхилень параметрів від розрахункових значень при експлуатації системи призводить до аварії.

Коли система перестає задовольняти пропонованим до неї вимогам, систему вважають відмовленою. Отже, надійність є однією з характеристик якості системи, тому вона, як і інші характеристики системи (точність, швидкодію), повинна оцінюватися кількісно на основі аналізу технічних параметрів системи в експлуатаційних умовах.

Так як на окремі технічні параметри системи впливають різні фактори (схемні, конструктивні, виробничі та експлуатаційні) і врахувати їх аналітично при детермінованому підході до аналізу системи неможливо, то кількісна оцінка надійності системи можлива тільки на основі теорії ймовірностей або її спеціальних розділів (теорії випадкових процесів і математичної статистики).

Таким чином, надійність являє собою важливу проблему сучасної техніки на стадії експлуатації апаратури, і на стадії її проектування. Особливість будь-якої автоматичної системи полягає в тому, що при відмові обмеженої кількості її елементів наступає відмова всієї системи. Це може привести до тяжких наслідків, бо сучасні системи вирішують важливі задачі, їх апаратура відрізняється великою вартістю.

Розрахувати надійність контуру регулювання – це означає визначити кількісні характеристики надійності контуру на основі відомих характеристик його складових елементів.

Була проведена перевірка впливу контролера на надійність контуру регулювання. При розрахунку контурів регулювання, які складаються з кількох елементів, ймовірність безвідмовної роботи контуру (Рс) визначається як добуток ймовірностей безвідмовної роботи окремих елементів.

ІНТЕГРАЦІЯ РОБОТИ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

2023-12-13T10:10:34+02:00

Україна має величезний актив у вигляді існуючих мереж централізованого теплопостачання (ЦТ) та попиту на відповідні послуги. ЦТ трансформує європейський енергетичний сектор, залучає ефективні, локальні та відновлювані енергетичні ресурси там, де це раніше було неможливим. Однак, через стару матеріальну базу запчастин, недостатній рівень інвестицій та низький рівень управління, українські системи ЦТ є неефективними та такими, що не відповідають потребам споживачів. Досвід держав-членів Європейського Союзу в центральній Європі свідчить, що глибокі та послідовні реформи можуть вирішити поточні проблеми сектору теплопостачання, включать підвищення енергоефективності та економічної конкурентоспроможності, зміцнення екологічної стійкості та посилення енергетичної безпеки.

Сектор ЦТ в Україні ще не зазнав структурного реформування, через яке вже пройшли інші галузі економіки: за останні 30 років якість послуг знизилася; субсидії зросли; стара матеріальна база розвалюється; з'являється питання чи варто продовжувати підтримку ЦТ. Як результат, сектор ЦТ України знаходиться в тяжкому стані, де фінансові, операційні та технічні проблеми посилюють одна одну. Необхідно докласти комплексні та добре сплановані зусилля задля створення умов для виходу із цього стану. Такі структурні реформи мають важливе значення для залучення інвестицій, необхідних для підвищення якості, ефективності та довгострокового потенціалу сектору ЦТ.

У статті розглянута можливість застосування сучасних технологічних рішень для модернізації систем теплопостачання з метою поліпшення їх ефективності, які можуть призвести до значного поліпшення послуг ЦТ, прозорості та фінансової стабільності.

ВИВЧЕННЯ НЕПАЛИВНОГО ЗАСТОСУВАННЯ ПОХІДНИХ БУРОГО ВУГІЛЛЯ ДЛЯ МОДИФІКАЦІЇ БІТУМІВ

2023-12-13T14:46:50+02:00

У статті показані дослідження з вивчення непаливного застосування похідних бурого вугілля для модифікації бітумів. В роботі використовували бітум нафтовий дорожній марки БНД 60/90 з температурою спалаху у відкритому тиглі 260 °С, температурою розм’якшення (за методом кільця і кулі) 48 °С, смолу після буровугільної термодеструкції та відходи гумової крихти та порошку. Виходячи з того, що найбільш актуальні технології непаливного використання бурого вугілля стосується напрямів, спрямованих на одержання воску, гуманних препаратів, адсорбентів, одержання цінних похідних у вигляді смол, ГР та ін., було проведено оцінка саме непаливного застосування похідних бурого вугілля для модифікації бітумів. Аналіз результатів експериментів показав, що досліджувані показники якості зразків композицій, до складу яких входять відходи гумового порошку мають підвищений комплекс, як термо-фізичних, так і фізико-механічних характеристик. Це пов'язано, очевидно, з тим, що в результаті термодеструкції гумового порошку процес набухання відбувається швидше, порівняно з гумовою крихтою розміром 2,5–4,5 мм. Однак процес деструкції та диспергування в обох випадках відбувається, природно, не повністю, а в обсязі набряклих гумових частинок знаходяться смоли та поліароматичні компоненти, що впливають на значення як термо-фізичних , так і фізико-механічних характеристик. Таким чином, встановлено, що оптимальній склад для створення ефективних полімер-модифікованих бітумів з підвищеним комплексом термо-фізичних і фізико-механічних характеристик – 40 % мас гумового порошку та 5 % мас. смоли бурого вугілля після термодеструкції. Показано, що результати лабораторних досліджень довели перспективність використання смоли бурого вугілля після термодеструкції для модифікації дорожніх бітумів. Узагальнюючи дослідження напряму непаливного використання похідних бурого вугілля у вигляді рідких продуктів - гудронових смол бурого вугілля після термодеструкції для модифікації бітумних матеріалів варто відмітити помірність одержаних результатів в порівнянні з існуючими напрямами одержання полімер-модифікованих бітумів. Про модифікації бітумів первинними та вторинними полімерами вдається значно вище покращити їх адгезій ні та експлуатаційні характеристик в порівнянні зі смолами бурого вугілля після термодеструкції. Застосування смол бурого вугілля після термодеструкції набагато менш ефективне з приводу покращення еластичності, термостійкості та зниження крихкості бітумних композицій в порівнянні з застосуванням термопластичних та термоеластомерних модифікаторів при одержані полімер-модифікованих бітумів.