Browsing by Subject "dynamics"
Now showing 1 - 20 of 32
- Results Per Page
- Sort Options
Item Bellman dynamic programming of a time-varying electric drive(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Dochviri, Jumber; Khachapuridze, OlegThe modern electric drives with variable parameters such a winding mechanism require an updated approach to construction of an optimal control system. The expression of an interpolation polynomial for tuning a speed regulator of a winding mechanism based on dynamic programming by Bellman is given in this paper. As a result, the proposed third-order interpolation polynomial can be used to construct an adaptive control system of a drive system such as a winding drive. Сучасні електричні приводи зі змінними параметрами, такі як обертові механізми, вимагають нових підходів у конструюванні оптимальних систем керування. У даній статті ми пропонуємо вираз поліному інтерполяції для налаштування регулятора швидкості обертового механізму, шо грунтується на математичному методі оптимізації, названому динамічним програмуванням Беллмана. Як наслідок, використовуючи запропонований інтерполяційний поліном третього порядку, можна побудувати адаптивну систему керування приводом, виконаним, наприклад у вигляді обертового механізму.Item Design of a short-time energy saving tank for light weight electric transport vehicles(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Lobur, M.; Kulpa, M.Запропоновано підхід до проектування резервуару для колеса електромобіля, який має коротку енергозбережну дію. Обґрунтовано, що новий продукт буде не лише енергозбережним, але й дасть змогу зекономити потужність під час гальмування та набирання швидкості. Для проектування обрано спеціалізовані бібліотеки ПЗ CATIA, оскільки вони є найвідповіднішими для розв’язку питань машинобудування. The paper suggests the approach to the design of a short-time energy saving reservoir for light-weight electric transport vehicles. It is substantiated that the new product will be energysaving and will ensure gains in traction and braking force. CATIA was chosen as the most proper environment for the design as its libraries are the most suitable for machine-building.Item Dynamics of Adsorption of Copper Ions in Fixed-Bed Column and Mathematical Interpretation of the First Stage of the Process(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-16) Gumnitsky, Jaroslaw; Sabadash, Vira; Matsuska, Oksana; Lyuta, Oksana; Hyvlud, Anna; Venger, Lubov; Lviv National Polytechnic University; Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and BiotechnologiesЕкспериментально досліджено динаміку процесу адсорбції у нерухомому шарі адсорбенту на прикладі системи природний цеоліт – водний розчин солі купруму низьких концентрацій, які характерні для процесів очищення стічних вод від токсичних забруднень. Побудовано вихідні криві процесу адсорбції для висоти шару сорбенту 5 та 7см. Рівновагу таких процесів можна описати лінійним рівнянням Генрі. Процес адсорбції у шарі складається з двох стадій, які розглянуто у дослідженні. Перша стадія полягає у формуванні фронту концентрацій, друга – у переміщенні фронту. Сума часу першої та другої стадій становлять загальний час адсорбції, який визначається до проскоку. Перша стадія адсорбції математично сформульована диференціальним рівнянням молекулярної дифузії з граничною умовою першого роду. Друга стадія доповнена балансовим рівнянням, що враховує не лише зміну концентрації у часі, але і по вертикальній координаті та визначає час переміщення фронту концентрацій до проскоку. Розроблено математичну модель процесу адсорбції у нерухомому шарі сорбенту. Порівняно експериментальні дані та теоретичні розрахунки. Результати статистичного розрахунку результатів досліджень показали задовільну збіжність експериментальних та теоретичних даних.Item Effect of nitrogenated corrosion inhibitors on the growth and ferment activity of sulfur cycle bacteria(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Polutrenko, Myroslava; Pilyashenko-Novokhatnyi, AndriyThe effect of industrially manufactured corrosion inhibitors (“G”, “K”, “L”, “M”, and “N” inhibitors) on the biological activity of thione (TB) and sulfate reducing (SRB) bacteria and corrosive microbial associations has been studied. SRB sensitivity to all the studied inhibitors has been established. The dynamics of hydrogenase reaction blocking under the action of the studied inhibitors as well as inhibition constants have been determined. Nitrogenated corrosion inhibitors are recommended to be used for protecting the subterranean metal structures from microbial corrosion. Досліджено вплив інгібіторів корозії промислового виробництва (інгібітори: «Г», «К», «Л», «М» і «Н») на біологічну активність тіонових (ТБ), сульфатвідновлювальних (СВБ) бактерій та корозійноактивних мікробних асоціацій. Встановлено чутливість СВБ до всіх досліджених інгібіторів. Визначено механізм блокування гідрогеназної реакції під дією досліджуваних інгібіторів, визначено константи інгібування. Нітрогеновмісні інгібітори корозії рекомендовано до використання для захисту від мікробної корозії підземних металевих конструкцій.Item Magnetoelectric coupling and lattice dynamics of Gd-doped BiFeO3 multiferroics(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Tryhuk, V. V.; Ravinski, A. F.; Makoed, I. I.; Lazenka, V. V.; Januszkiewicz, K. I.The Bi1−xGdxFeO3 (x = 0 – 0.2) ceramics were prepared by a solid-state reaction technique. Studies of magnetic and magnetoelectric properties were carried out. Due to the R3c → Pnma structural change, the spiral modulated spin structure collapses continuously with increasing Gd content and strongly enhances magnetization and magnetoelectric coefficient at x > 0.1. Studies of lattice dynamics of pure BiFeO3 were conducted ab-initio by means of density functional theory in order to shed light on ferroelectric instability.Item Managing the finances of wholesale and retail trading enterprises(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-26) Данилків, Х. П.; Гавран, В. Я.; Гавран, М. І.; Грондскі, Р.; Danylkiv, K.; Havran, V.; Havran, M.; Gradzki, R.; Національний університет “Львівська політехніка”; Лодзинський технологічний університет; Lviv Polytechnic National University; Lodz University of Technology, LodzВ умовах стрімких змін в економічному та інституційному середовищі комерційної економічної діяльності оновлюється необхідність забезпечення динамічної конкурентоспроможності підприємств торгівлі. У постійному дисбалансі ринкових умов керівництво торговельних підприємств потребує достатньої інформації про стан як внутрішніх факторів, так і навколишнього середовища. Актуальність полягає в тому, що зовнішнє середовище функціонування торговельної компанії визначає рівень її організації та розвитку, що визначає якість торговельних послуг для споживачів, темпи зростання та прискорення товарообігу, прибутковість торгових компаній. Розкрито теоретичні, методологічні та практичні аспекти вивчення тенденцій розвитку оптових та роздрібних торговельних підприємств в Україні. Предметом дослідження є процес становлення та розвитку підприємств оптової та роздрібної торгівлі України та вдосконалення їх фінансового менеджменту. Ефективне використання заходів щодо поліпшення фінансового менеджменту підприємств торгівлі дасть їм змогу сформувати оптимальну систему ціноутворення, вийти на нові ринки, підвищити задоволеність цільових клієнтів шляхом поліпшення своїх послуг та надання якісних товарів і послуг, підвищення продуктивності та відповідальності персоналу. За даними Державної служби статистики, у 2018 р. зростання обороту роздрібної торгівлі має позитивну динаміку порівняно з попереднім роком, але він змінюється хвилеподібно. Поліпшення було зумовлене розширенням фінансових можливостей домогосподарств, підтриманим підвищенням мінімальної заробітної плати та попиту на торговельні послуги підприємствами реального сектору економіки. За аналізований період збиткові підприємства становлять у середньому третину від загальної кількості суб’єктів господарювання. Ця величина є високою і вказує на нездатність підприємств торгівлі впоратися з кризою та забезпечити сталий розвиток. У 2014–2018 роках спостерігалася тенденція до збільшення роздрібного товарообороту підприємств торгівлі України, а динаміка оптового товарообороту коливалася. Представляючи пряму залежність товарообігу від такого макропоказника, як ВВП, і використовуючи його прогнозовані значення Світовим банком на наступні роки, автори дають прогноз на 2019–2020 рр. підприємств роздрібної торгівлі в Україні.Item Mass exchange dynamics during the second filtration drying period(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2009) Atamanyuk, Volodymyr; Gumnytskyi, YaroslavThe work is dedicated to theoretical and experimental investigations of kinetics and dynamics of filtration drying of capillary and porematerials, andmineral granulated fertilizers, in particular. The proposed physical model of a moist particle and the differential system of equations which describes heat exchange in the second drying period enables to determine the transfer velocity ofmass-exchange zone in a dispersion layer of thematerial during filtration drying. Стаття призначена експериментальним і теоретичним дослідженням кінетики і динаміки фільтраційного висушування дисперсних капілярно-пористих матеріалів., зокрема, мінеральних гранульованих добрив. Запропонована фізична модель вологої частинки та система диференційних рівнянь, що описує тепломасообмін у другому періоді висушування і дає змогу визначити швидкість переміщення зони масообміну в шарі дисперсного матеріалу під час фільтраційного висушування.Item Mathematical modeling and experimental determination of parameters of the guidance system of weaponry complex(Видавництво Львівської політехніки, 2018-10-10) Паранчук, Ярослав; Євдокімов, Павло; Козій, Володимир; Цяпа, Володимир; Paranchuk, Yaroslav; Evdokimov, Pavlo; Koziy, Volodymyr; Тsjapa, Volodymyr; Lviv Polytechnic National University; Hetman Petro Sahaidachnyi National Army AcademyОбґрунтовано методологічні підходи до удосконалення системи керування механізму вертикального наведення пакету напрямних реактивної системи залпового вогню БМ-21 у напрямі підвищення швидкодії та точності позиціювання. Обґрунтовано використання триконтурної позиційної структури системи керування механізмом наведення з контуром регулювання положення та нечітким коректором. Отримано математичну модель руху пакету напрямних та розраховано їх реакцію. Експериментально отримано параметри елементів системи наведення, їхні перехідні характеристики та передавальні функції.Item Modeling of dynamical regimes of two-motor electrical drives with due regard for elasticity and gaps of mechanical transducers(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Dochviri, Jumber; Khachapuridze, OlegIn the paper a mathematical model of two-motor electrical drive with one speed controller and two thyristor converters, by taking into account elasticity's and gaps of mechanical transducers, has been constructed. By using state-space methods, the transfer functions of the object have been determined. Some recommendations for tuning of the regulators have been suggested. Dynamical characteristics that are near to the optimal ones have been obtained by applying MATLAB. Стаття присвячена побудові математичної моделі двомоторного електроприводу з одним регулятором швидкості і двома тиристорними перетворювачами (конвертерами) з урахуванням пружності і люфтів механічних перетворювачів. З використанням методів простору станів сформульовано передавальні функції об’єкту. Запропоновано рекомендації для налаштування регуляторів. За допомогою програми MATLAB отримано динамічні характеристики, що є близькими до оптимальних.Item Modelling of the articulated vehicle dynamics taking into account the elastically fastened freight(Lviv Politechnic Publishing House, 2017-01-01) Zhytenko, Oleksandr; Zalutskyi, Yurii; Lviv Polytechnic National University, Lviv, UkraineIn this article, some methodological statements of the formation of mathematical models in the problems of machine dynamics are elucidated. The presence of a cushioned freight in the form of the fastened vehicle complicates the system, so that the equations describing its oscillations are too complicated and unsuitable for practical usage. It is shown that with all the complexity of the research object, it is expedient to form the mathematical model at the level of the design diagram (model) with a relatively small number of degrees of freedom. The peculiarities of mathematical modelling of the motion processes of specialized articulated vehicles for transportation of cars, namely, formation of the design diagram (model), making the necessary assumptions, choosing the independent coordinates and writing down the second-order Lagrange equations describing the system oscillations, are presented. While modelling, the most typical case, namely, the motion over the unit prominence (road shock), the effect of which on the wheels of the articulated vehicle is of the impact type, is considered. The choosing of the initial perturbation in the form of a unit impact is caused by the possibility of obtaining an impact characteristic, which is defined as the reaction of the system on the δ-function. In addition, under the impact action, it is possible to carry out the direct visual analysis of non-interfered single-frequency oscillatory processes, which allows to quickly obtain the approximate express-evaluation of the amplitude values of the process, frequencies of oscillations, as well as the oscillations damping decrement of the two-section articulated vehicle, if it is necessary. The mathematical model of the articulated vehicle consisting of a tractor and a semi-trailer in the form of a linear system having 9 degrees of freedom is developed. It consists of three cushioned masses, namely, the frame of the truck tractor, the frame of the semi-trailer and three non-cushioned masses, which are axles with wheels as an assembly. Both sections of this system are connected by the saddle-coupling element that is not absolutely rigid. While moving, the frames of the truck tractor and of the semi-trailer performs oscillatory motion in the vertical plane and angular oscillations about an axis passing through the centre of masses. The axles with wheels in the assembly oscillate only in the vertical plane. The peculiarity of the model is that the elastic and damping properties of the suspension of vehicle fixed on the semi-trailer are taken into account. The solution of the mathematical model allows to obtain the impact characteristic, to calculate the amplitude-frequency characteristic and to obtain the required (unknown) values of the root-meansquare accelerations of the non-cushioned masses. The technology of systemic consideration of the problems of formation of mathematical models in the form of block diagrams (structure charts) which are equivalent in dynamic relation to the systems of automatic control is offered.Item Reduction of phase interactions in control processes of “arc steel-making furnace – power supply system” complex electrical technological system(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Lozynskyi, Оrest; Paranchuk, YaroslavIn the article system engineering solutions for enhancing the single-phase autonomy of the processes of controlling the coordinates of electrical mode (EM) in an electrical mechanical sub-system of moving the electrodes of an electric arc steel-making furnace by including a cross-link compensator into its structure. The technique of the synthesis of transfer functions of the cross-link compensator in phase control channels are proposed and mathematical models of cross-link compensators for electric arc furnace EAF-3 (ukr. ДСП-3) are obtained. Запропоновано системотехнічні рішення для підвищенні пофазної автономності процесів регулювання координат електричного режиму в електромеханічній підсистемі переміщення електродів дугової сталеплавильної печі за допомогою під’єднана до її структури компенсатора перерехресних зв’язків. Запропоновано методику синтезу передавальних функцій компенсаторів перехресних зв’язків у фазних каналах регулювання та на основі результатів експерементальних досліджень отримано математичні моделі компенсаторів перехресних зв’язків для дугової печі типу ДСП-3.Item Structural, lexical, and pragmatic features of american immigration acts in historical perspective(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Khoma, NataliiaThe article deals with the issue of American immigration act as the linguistic phenomena. The main purpose of the study is to fully analyse structure, lexis and pragmatics of American immigration acts. During the analysis the genre of immigration act was defined. Typology of terms and speech acts was suggested alongside with the dynamics in structure, lexis and pragmatics of immigration acts demonstration.Item Structural-functional modeling for the determination of the company’s equilibrium conditions in the dynamic business environment(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-01) Витвицька, О. Д.; Мартинюк, О. А.; Шпак, Н. О.; Карчева, Г. Т.; Мединський, І. П.; Ноджак, Л. С.; Vytvytska, O. D.; Martynyuk, O. A.; Shpak, N. O.; Karcheva, G. T.; Medynsky, I. P.; Nodzhak, L. S.; Нацiональний унiверситет бiоресурсiв i природокористування України; Мiжнародний гуманiтарний унiверситет; Нацiональний унiверситет “Львiвська полiтехнiка”; ДВНЗ Унiверситет банкiвської справи; National University of Life Sciences and Natural Resources of Ukraine; International Humanitarian University; Lviv Polytechnic National University; Banking UniversityУ статтi розглядаються алгоритми структурно-функцiонального моделювання, реалiзованi у виглядi задачi оптимального керування, в якiй рух систем описується диференцiальним рiвнянням першого порядку, для визначення оптимального перiоду переходу системи пiдприємства до планового стану рiвноваги та необхiдних значень iндикаторних показникiв. Розроблена модель використовується для прогнозування iнновацiйної динамiки пiдприємства, параметри моделi використовуються за допомогою фiнансово-економiчних показникiв заводу ПАТ “Баштанський сирзавод”. Виявлено сiм можливих станiв рiвноваги, якi можуть бути визначенi за допомогою фiнансово-економiчних показникiв, вони узагальнюють певний рiвень управлiнської та технологiчної зрiлостi пiдприємства.Item Studying and forecasting of the phosphates pollution dynamics in watersheds and antropogenic water management landscape dynamics: application to the small carpathians rivers’ watersheds(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Glushkov, Alexander; Khokhlov, Valery; Serbov, Mykola; Buyadzhi, Vasily; Bunyakova, Yuliya; Solyanikova, ElenaThe paper concerns the results of the quantitative study of dynamics for phosphates concentrations in the Small Carpathians rivers watersheds in Earthen Slovakia by using methods of nonlinear analysis and forecasting, chaos theory and dynamical systems. The conclusions can be viewed from the perspective of carrying out new algorithms for analysis and forecasting of the dynamics and evolution of anthropogenic water management landscape. Chaotic behaviour of the phosphates concentration time series in the watersheds of the Small Carpathians is studied. It is shown that low-D chaos exists in the time series under investigation.Item Theoretical foundations for the development of experimental equipment for determining the load capacity of speed change devices(Lviv Politechnic Publishing House, 2018-01-29) Malashchenko, Volodymyr; Strilets, Oleh; Strilets, Volodymyr; Lviv Polytechnic National University; National University of Water and Environmental EngineeringThe article gives the theoretical base for construction of equipment for experimental research of static, kinematic and dynamic characteristics of devices for speed change by epicyclic gear trains with closed circuit hydrosystems through the ring gear during the transmission by them of the periodic, shock long-term or short-term loads or their executive mechanism stoppage due to overload. This equipment can be successfully used for experimental study of devices for speed change by epicyclic gear trains with closed circuit hydrosystems through the carriers or sun gears.Item Вплив зміни амплітудо-частотних характеристик сипкого середовища на процес вібраційної сепарації(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Стоцько, З. А.; Ребот, Д. П.; Сокіл, Б. І.; Топільницький, В. Г.Побудовано математичну модель руху сипкого середовища вздовж сита вібраційного сепаратора, за умови, що швидкість руху частинок вздовж сита є сталою, а їхні фізико-механічні характеристики змінні. Досліджено вплив кінематичного збурення та швидкості руху сипкого середовища вздовж сита вібраційного сепаратора на інтенсивність вібраційної сепарації. The mathematical model of loose environment’s motion along a sieve of the vibrating separator is built in the article. In this case the rate of loose environment is constant, and physical – mechanical properties are variable. The influence of kinematic perturbation and speed of loose environment along a sieve of vibrating separator on the separation process intensity is investigated.Item Вплив пружної муфти на динаміку пуску вібраційної машини з дебалансним збудником коливань(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Забродець, І. П.; Ярошевич, М. П.; Тимощук, В. М.Розглядається процес розбігу вібраційної машини з дебалансним приводом з урахуванням впливу пружної муфти, встановленої між електродвигуном та збудником коливань. Наводяться практичні рекомендації для обмеження пускових деформацій та коливань муфти. The run-up of a vibratory machine with an debalanced drive is examined. The influence of stiff coupling installed between an electric motor and a vibration exciter is taken into consideration. Practical recommendations to limit the starting deformations and coupling oscillations are shown.Item Гідродинаміка і тепломасообмін під час сушіння подрібненої “енергетичної” верби в стаціонарному шарі(Національний університет "Львівська політехніка", 2012) Мосюк, Микола ІвановичДисертаційну роботу присвячено дослідженню процесу фільтраційного сушіння подрібненої “енергетичної” верби в стаціонарному шарі. У роботі наведено методику визначення еквівалентного діаметра каналів між частинками неправильної форми волокнистої будови. На основі теоретичних та експериментальних досліджень гідродинаміки руху теплового агенту крізь пористу структуру шару запропоновано критеріальні залежності, які описують втрати тиску в шарі матеріалу. Отримано критеріальні залежності у вигляді безрозмірних комплексів для визначення коефіцієнтів тепло- й масовіддачі для сухого і волого шару матеріалу. У роботі наведена математична модель розрахунку коефіцієнта дифузії вологи з частинок циліндричної форми в навколишнє середовище, яка є справедливою в широких межах температур теплового агенту. Наведено економічний розрахунок ефективності використання фільтраційного сушіння і проведений порівняльний аналіз енергетичних затрат з сушінням на установках, які використовують сьогодні в промисловості. Розроблено методику розрахунку основних конструктивних параметрів сушильного агрегату та його принципову схему. Основні результати експериментальних і теоретичних досліджень передано для впровадження у виробництво та у навчальний процес. Диссертация посвящена исследованию гидродинамики, кинетики и тепломассообмена фильтрационной сушки измельченной “энергетической” ивы в стационарном слое. Проведен критический анализ источников литературы, который позволил определить основное направление исследований процесса фильтрационной сушки измельченной “энергетической” ивы. В работе разработано и обосновано методику определения эквивалентного диаметра каналов между частицами неправильной формы волокнистого строения. Исследована гидродинамика фильтрации теплового агента сквозь стационарный слой измельченной “энергетической” ивы. Определены неизвестные коэффициенты А и В для модифицированного уравнения Эргана. Исследовано влияние перепадов давления на пористость слоя измельченной “энергетической” ивы и предложено систему уравнений для прогнозирования потерь давления с учетом явления “усадки” слоя. Определен коэффициент сопротивления слоя измельченной “энергетической” ивы, который позволяет прогнозировать потери давления применяя зависимость Дарси-Вейсбаха. Предложено обобщение экспериментальных данных по гидродинамике фильтрации теплового агента сквозь стационарный слой измельченной “энергетической” ивы в виде критериального уравнения и определены неизвестные его коэффициенты, которые позволяют прогнозировать энергетические затраты и экономическую целесообразность при проектных расчетах внедрения нового сушильного оборудования. Учитывая то, что фильтрационная сушка носит зональный характер и в слое одновременно существуют сухой и влажный материал, определены коэффициенты тепло- и массоотдачи для сухого и влажного слоев материала. Раскрыт механизм фильтрационной сушки слоев измельченной “энергетической” ивы и обосновано существования периодов полного и частичного насыщения теплового агента влагой. Предложены критериальные зависимости для определения коэффициентов теплоотдачи от теплового агента к слою сухих и влажных частиц измельченной “энергетической” ивы. Предложены критериальные уравнения для определения коэффициентов масоотдачи от влажного слоя к тепловому агенту при фильтрационной сушки. Исследована внутренняя диффузия влаги с частиц измельченной “энергетической” ивы и определена зависимость коэффициента внутренней диффузии от температуры теплового агента. Рассчитана минимальная высота слоя на которой тепловой агент полностью насыщается влагой и ее зависимость от скорости фильтрации и температуры теплового агента. Исследована кинетика и динамика фильтрационной сушки измельченной “энергетической” ивы при различных условиях проведения процесса: высоты слоя материала, скорости и температуры теплового агента. Исследована динамика фильтрационной сушки измельченной “энергетической” ивы для периодов полного и частичного насыщения теплового агента. Доказано, что скорость фильтрационной сушки не зависит от высоты слоя материала. Исходя из обобщения теоретических и экспериментальных исследований гидродинамики, кинетики, динамики, теплообмена и массообмена разработана принципиальная схема сушильной установки, которая реализует фильтрационный метод сушки, учитывая гидродинамические и кинетические особенности слоя измельченной “энергетической” ивы. Усовершенствована методика расчета основных конструктивных размеров сушильных установок, которые реализуют фильтрационный метод сушки измельченной “энергетической” ивы. Рассчитаны оптимальные технологические параметры проведения процесса (температура и скорость движения теплового агента, высота слоя материала). Приведены результаты расчетов экономической эффективности сушки измельченной “энергетической” ивы фильтрационным методом и сравнение энергетических затрат с сушильными установками, которые используются в промышленности. Определена низшая теплотворная способность “энергетической” ивы при разной влажности материала. Основные результаты экспериментальных и теоретических исследований переданы для внедрения в производство топливных брикетов и пеллет. This thesis presents research on the filtration drying process of comminuted “energy” willow in the stationary layer. The method of defining the equivalent diameter of channels between particles of irregular shape and fibrous structure has been suggested. Based on the theoretical and experimental researches into a hydrodynamic movement of a heat agent through the layer with a porous structure, criteria dependencies, which respond to losses of pressure in the layer of a material, have been proposed. Criteria dependencies in the form of dimensionless complexes has been obtained with the aim to calculate heat and mass emission coefficients for both dry and moist layers of the material. In this respect, the present research also presents a mathematical model for predicting the coefficient of moisture diffusion through cylinder-like particles into the environment. The model has been shown to be reasonable within a wide temperature range of a heat agent. The thesis also suggests an economic efficiency calculation of using filtration drying and compares energy losses during the drying process being currently used in industry facilities. The calculation procedure of main constructive parameters of a drying aggregate as well as its principal scheme has been developed. The main results obtained from experimental and theoretical researches appear to be implemented for manufacturing and educational purposes.Item Гідродинаміка і тепломасообмін під час фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів(Національний університет "Львівська політехніка", 2007) Атаманюк, Володимир МихайловичДисертація присвячена теоретичним та експериментальним дослідженням гідродинаміки, динаміки і кінетики фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів. Отримані критеріальні рівняння для опису гідродинаміки фільтраційного сушіння на основі внутрішньої задачі гідродинаміки, доповненої геометричним симплексом, що характеризує зовнішню задачу. На основі експериментальних досліджень отримані критеріальні залежності для визначення коефіцієнтів тепло- і масовіддачі і встановлена аналогія між зовнішнім теплообміном і масообміном. Розроблені математичні моделі, які описують процес фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів і дають змогу прогнозувати енергетичні затрати під час проектних розрахунків нового сушильного обладнання. Запропоновано чотири типи сушильних установок, які враховують кінетичні і фізико-механічні властивості дисперсних матеріалів. Основні результати передані для впровадження у виробництво мінеральних добрив, збагачення кам’яного вугілля та у навчальний процес.Диссертация посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям гидродинамики, динамики и кинетики фильтрационной сушки дисперсных материалов. На основании всестороннего анализа формы, структурного строения и механических свойств отдельных частиц и слоя дисперсного материала предложена их классификация как объектов фильтрационной сушки. Предложенная классификация позволила целенаправленно проводить теоретические и экспериментальные исследования гидродинамики, кинетики и динамики фильтрационной сушки дисперсных материалов. Исходя из предложенной классификации для экспериментальных исследований выбрано восемь объектов сушки (каменный уголь, фрезерный торф, средне- и крупнозернистый песок, кофейный шлам, осажденный и гранулированный полиакриламид, технический гранулированный углерод, гранулированный аммофос и суперфосфат) фильтрационным методом. Проведены исследования гидродинамики фильтрации газового потока сквозь стационарный слой дисперсного материала в направлении “слой дисперсного материала – перфорированная решетка”. Для обобщения экспериментальных данных использовали метод теории подобия для внешней и внутренней задач гидродинамики с целью их сравнения. Определено, что решающее влияние на потери давления имеет эквивалентный диаметр каналов, а общие потери в пласте влажного материала во время сушки состоят из потерь давления в высушенной зоне и в слое влажного материала. Сравнительный анализ описания гидродинамики фильтрационной сушки на основе теории внутренней и внешней задачи выявил наилучшую адекватность при использовании критериальных уравнений внутренней задачи с геометрическим параметрами внешней. В результате обобщения многочисленных экспериментальных данных установлены новые неизвестные прежде закономерности фильтрационной сушки дисперсных материалов, которые расширили знания о ее природе и характере. Установлено существование пяти этапов фильтрационной сушки дисперсных материалов, которые различаются между собой интенсивностью удаления влаги (механическое вытеснение свободной влаги, сушка только в первом периоде, одновременное существование первого и второго периодов сушки, сокращение высоты фронта первого периода до нуля, сушка только во втором периоде). Теоретически рассчитана высота существования фронта первого периода и показана ее зависимость от интенсивности тепло- и массообмена между тепловым агентом и поверхностью частиц дисперсного материала. Доказано независимость интенсивности фильтрационной сушки от высоты слоя дисперсного материала. На основании результатов экспериментальных исследований получены критериальные зависимости для определения коэффициентов тепло- и массоотдачи, установлена аналогия между внешним теплообменом и масообменом. Предложена физическая модель распределения влаги внутри твердой частицы и механизм сушки дисперсных материалов во втором периоде на основании процесса масообмена с подвижной внутренней границей фаз и получена теоретическая зависимость, которая позволяет определить коэффициенты внутренней диффузии на основании экспериментальных данных. Выявлено формальное влияние внешней гидродинамики на коэффициент внутренней диффузии. Исследована динамика тепломассообмена для первого и второго периодов сушки дисперсных материалов. Разработаны математические модели, которые описывают динамику процесса фильтрационной сушки дисперсных материалов в первом и втором периодах, которые позволяют теоретически определить поля температур и влагосодержания высушиваемого материала, скорость параллельного переноса зоны сушки, а также время формирования фронта влагосодержания. На основании обобщений экспериментальных и теоретических исследований предложены четыре типа сушильных установок (барабанного, ленточного и скребкового типов), которые учитывают физико-механические свойства дисперсных материалов. Определены оптимальные технологические параметры теплового агента, предложена методика расчета основных конструктивных размеров сушильных установок и энергетических затрат на процесс сушки, позволяющие прогнозировать целесообразность применения фильтрационной сушки для конкретного материала. Основные результаты переданы для внедрения в производство минеральных удобрений, для сушки обогащенного каменного угля и в учебный процесс.The dissertation is dedicated to theoretical and experimental investigation of hydrodynamics, dynamics and kinetics of filtration drying of dispersion materials. The criterial equations for dissertation of hydrodynamics of filtration drying based on inner hydrodynamics task and completed geometrical simplex, that describes external task are received. On base of experimental investigations the criterial dependences for determination of heat-and-mass transfer are received and the analogy between external heat transfer and mass transfer is determined. The mathematical models, which describe the process of filtration drying of dispersion material, are enable to foresee the energetic losses during project calculations of new drying equipment are developed. Four types of drying equipment, which conclude kinetical and physical and mechanical properties of dispersion material, are proposed. The main results are passed for introduction in production of mineral fertilizers, for enriching of coal and in education process.Item Гідродинаміка і тепломасообмін під час фільтраційного сушіння сировинних матеріалів виробництва шлакового гравію(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Барна, Ірина РоманівнаДисертаційну роботу присвячено теоретичним та експериментальним дослідженням фільтраційного сушіння сировинних матеріалів виробництва шлакового гравію, зокрема, шлаку ТЕС, глини та сирцевих гранул. Отримано критеріальні рівняння для опису гідродинаміки фільтраційного сушіння на основі внутрішньої задачі гідродинаміки. На основі теоретичних та експериментальних досліджень тепломасообміну під час фільтраційного сушіння запропоновано критеріальні залежності у вигляді безрозмірних комплексів для визначення коефіцієнтів тепло- й масовіддачі. Встановлено аналогію між зовнішнім тепло- й масообміном. Досліджено зміну температури по висоті шару досліджених матеріалів, встановлено її вплив на інтенсивність сушіння. Запропоновано математичну модель для розрахунку коефіцієнта внутрішньої дифузії вологи з частинок сферичної форми в навколишнє середовище. На основі узагальнення експериментальних та теоретичних досліджень гідродинаміки, тепломасообміну, кінетики та динаміки фільтраційного сушіння розроблено принципову схему сушильної установки сировинних матеріалів виробництва шлакового гравію, методику її розрахунку та обґрунтовано раціональні параметри процесу. Основні результати роботи передані ТзОВ “Буддеталь” для впровадження у виробництво та в навчальний процес. Диссертационная работа посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям фильтрационной сушки сырьевых материалов производства шлакового гравия, в частности, шлака ТЭС, глины и сырцовых гранул. Получены критериальные уравнения для описания гидродинамики фильтрационной сушки на основе внутренней задачи гидродинамики. На основе теоретических и экспериментальных исследований тепломассообмена при фильтрационной сушке предложено критериальные зависимости в виде безразмерных комплексов для определения коэффициентов тепло- и массоотдачи. Установлено аналогию между внешним тепломассообменом. Исследовано изменение температуры по высоте слоя исследованных материалов, установлено ее влияние на интенсивность сушки. Предложена математическая модель для расчета коэффициента внутренней диффузии влаги из частиц сферической формы в окружающую среду, которая является справедливой в широких пределах температур теплового агента. На основе обобщения экспериментальных и теоретических исследований гидродинамики, тепломассообмена, кинетики и динамики фильтрационной сушки разработана принципиальная схема сушильной установки сырьевых материалов производства шлакового гравия, методика ее расчета и обоснованы рациональные параметры процесса. Основные результаты переданы ООО "Буддеталь" для внедрения в производство и в учебный процесс. The work deals with the critical analysis of literature data about drying methods of feedstock for slag gravel production. The disadvantages of reviewed methods are represented from the standpoint of energy costs for drying processes. The filtration drying of dispersed materials is analyzed as the most effective method. It is shown that the results obtained by various authors to predict the hydrodynamics, kinetics and heat-and-mass transfer of filtration drying relating to specific dispersed materials and it is impossible to use them to predict the filtration drying of feedstock for slag gravel production due to large errors between experimental data and values calculated according to the dependencies proposed in these studies. On the basis of literature data critical analysis the purpose and objectives of theoretical and experimental studies were determined. The choice of investigation object and objectives of rational use of ash-slag wastes as secondary crude for slag gravel production are grounded in the second section of the work. Following positions are also represented here: main physico-chemical characteristics of the raw materials, the scheme of experimental plant, procedures of main parameters determination concerning layer porous structure and averaging of particles size, investigations of hydrodynamics, heat-and-mass transfer and kinetics, as well as estimation of measuring errors. The third section deals with the results of experimental hydrodynamic investigations of gas flow filtration through the porous structure of raw materials for slag grave production. It is shown that hydraulic resistance of the materials is conditioned by viscous and inertial components. To generalize the experimental results the dimensionless complexes were used as the functional dependencies of Euler criterion Eu on Reynolds criterion Re. Such generalization method simplifies the use of obtained results while projecting new equipment and allows to consider the process technological parameters and plant geometrical sizes. To extend the application area of experimental results while project calculation of industrial-scale plants the coefficient of hydraulic friction was determined in explicit form. The calculated pressure losses are in a good agreement with experimental values and maximal relative error is no more than 11.4%, permissible for project calculations. The forth section represents the results of experimental investigations concerning external heat-and-mass transfer during filtration drying of feedstock for slag gravel production. The coefficients of heat-transfer from heat agent to the dry material were calculated according to convective heat transfer Newton law and the transfer from heat agent to moist material – according to heat transfer equation, where heat amount transferred to the material layer is spent for moisture evaporation. The experimental data were averaged by means of criteria and. Both equations are characterized by the same exponent near Reynolds number indicating the same effect of hydrodynamics on these coefficients. The change of heat agent temperature along the layer of dry and moist materials was investigated experimentally and theoretically. The fifth section is dedicated to the experimental kinetic investigations of filtration drying of feedstock for slag gravel production, in particular the effect of temperature t, filtration rate of heat agent 0 and height of material layer H on the kinetics of filtration drying of feedstock for slag gravel production. On the basis of obtained experimental data the graphical dependence of water content and filtration drying rate on water content of slag, clay and raw granules was plotted at different temperatures of heat agent. The kinetics of filtration drying of single raw granule in the second period was studied. The intradiffusion coefficient was determined based on the mathematical solution of intradiffusion differential equation. The dependence of intradiffusion coefficient on temperature was established within the determined limits of Reynolds number. The sixth section deals with the design of new equipment for filtration drying of feedstock for slag gravel production. On the basis of averaged theoretical and experimental data concerning hydrodynamics, heat-and-mass transfer and kinetics during filtration drying we developed and patented the schematic diagram of drying plant. The methodic for calculations of main construction sizes was worked out. The economic efficiency of filtration drying of feedstock for slag gravel production was calculated. The economic effect after the designed process implementation would be 311.712 kWh for slag, 1513.194 kWh for clay and 244.938 kWh for raw granules.