Наукові праці Вінницького національного технічного університету

ЗАЛЕЖНІСТЬ РІВНЯ БАКТЕРІОЛОГІЧНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ ВІД ВІДСТАНІ ДО ПОЛІГОНУ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ

2021-09-22T15:21:30+03:00

Протягом останніх років в Україні значно зросла сумарна площа полігонів твердих побутових відходів та сміттєзвалищ, в тому числі й перевантажених, які порушують норми екологічної безпеки та є об’єктами інтенсивного екологічного навантаження, що загрожує забрудненням навколишнього середовища мікроорганізмами (бактеріями кишкової палички, стрептококами, стафілококами та аскаридами), спричиняючи бактеріологічне забруднення ґрунтів. Визначення регресійної залежності рівня бактеріологічного забруднення ґрунтів від вiдстані до полiгону твердих побутових відходів є актуальною науково-технічною задачею. Метою дослідження є визначення регресійної залежності рівня бактеріологічного забруднення ґрунтів від вiдстані до полiгону твердих побутових відходів. Під час проведення дослідження використано метод регресійного аналізу результатів однофакторних експериментів та інших парних залежностей із вибором кращого виду функції із шістнадцяти найпоширеніших варіантів за критерієм максимального значення коефіцієнта кореляції. Регресія проводилась на основі лінеаризувальних перетворень, які дозволяють звести нелінійну залежність до лінійної. Визначення коефіцієнтів рівнянь регресії здійснювалась методом найменших квадратів за допомогою розробленої комп’ютерної програми "RegAnaliz", яка захищена свідоцтвом про реєстрацію авторського права на твір. Отримано адекватну регресійну гіперболічну залежність рівня бактеріологічного забруднення ґрунтів від вiдстані до полiгону твердих побутових відходів, яку використано для визначення безпечної відстані розміщення полігонів ТПВ від земель сільськогосподарського призначення за показником рівня бактеріологічного забруднення ґрунтів. Побудовано графічну інтерпретацію залежність рівня бактеріологічного забруднення ґрунтів від вiдстані до полiгону твердих побутових відходів, яка дозволяє наочно проілюструвати цю залежність та показати збіжність теоретичних результатів з фактичними на рівні 0,99535.

ДИНАМІКА ЗРОСТАННЯ КІЛЬКОСТІ СМІТТЄСОРТУВАЛЬНИХ ЛІНІЙ В УКРАЇНІ

2021-09-22T15:33:41+03:00

Підвищенню поширеності переробки та повторного використання сприяє сортування твердих побутових відходів. Для сортування і підготовки з метою подальшої переробки, знешкодження та утилізації нетоксичних твердих побутових відходів, що зібрані нероздільним способом, призначені сміттєсортувальні лінії. Визначення регресійної залежності, яка описує динаміку збільшення кількості сміттєсортувальних ліній в Україні є актуальною науково-технічною задачею. Метою дослідження є визначення регресійної залежності, яка описує динаміку збільшення кількості сміттєсортувальних ліній в Україні і може бути використана під час прогнозування кількості таких ліній. Під час проведення дослідження використано метод регресійного аналізу результатів однофакторних експериментів та інших парних залежностей із вибором раціонального виду функції із шістнадцяти найпоширеніших варіантів за критерієм максимального значення коефіцієнта кореляції. Регресія проводилась на основі лінеаризувальних перетворень, які дозволяють звести нелінійну залежність до лінійної. Визначення коефіцієнтів рівнянь регресії здійснювалась методом найменших квадратів за допомогою розробленої комп’ютерної програми "RegAnaliz", яка захищена свідоцтвом про реєстрацію авторського права на твір. Отримано адекватну регресійну степеневу залежність, яка описує динаміку збільшення сміттєсортувальних ліній в Україні і може бути використана під час прогнозування кількості таких ліній. Побудовано графічну залежність, що описує динаміку збільшення кількості сміттєсортувальних ліній в Україні та дозволяє наочно проілюструвати цю динаміку та показати достатню збіжність теоретичних результатів з фактичними даними. Використовуючи отриману залежність спрогнозовано, що для сортування усього річного об’єму ТПВ в Україні необхідна кількість сміттєсортувальних ліній за наявних темпів зростання може бути забезпечена до 2040 року.

ВИКОРИСТАННЯ РОЗЧИНІВ ОРГАНІЧНИХ КИСЛОТ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ МЕМБРАННИХ БЛОКІВ БАРОМЕМБРАННИХ УСТАНОВОК

2021-09-22T15:41:19+03:00

В статті описано експериментальні дослідження з використання розчинів харчових кислот для вилучення сполук заліза із мебранних блоків баромембранних установок шляхом замочування. Адже сполуки феруму тривалентного є одним із типових і одночасно складних забрудників мембранних блоків. Перевищення норми заліза у воді може викликати алергічні реакції, а органічне залізо може призвести до виразки шлунку і дванадцятипалої кишки. Висока концентрація заліза у воді створює сприятливі умови для розвитку залізобактерій, особливо в підігрітій воді. Продукти життєдіяльності залізобактерій є канцерогенами.

Метою цього дослідження є пошук оптимальних способів очищення мембранного блоку від сполук заліза тривалентного. Варто врахувати, що цей спосіб має бути екологічно безпечним та економічно доступним, що дозволить використовувати його на практиці, збільшуючи при цьому термін служби мембранного блоку установок баромембранного очищення води.

Тому, згідно аналізу наукових джерел, було прийнято рішення використовувати розчин оксиянтарної харчової кислоти для видалення сполук заліза з поверхні мембранних блоків. В лабораторних умовах було проведено дослідження ефективності впливу розчинів оксиянтарної (яблучної, ф-ла C₄H₆O₅) та метан карбонової (оцтової, ф-ла C₂H₄O₂ ) кислот на вилучення іонів Fe³⁺. Було проведено ряд експериментів, спостереження і оцінка вимірювань оптичної густини стандартного та робочих розчинів на фотоколориметрі, відстоювання, фільтрування, приготування робочих розчинів з яблучною та оцтовою кислотою. Також проводився аналогічний експеримент з використанням харчової лимонної кислоти, але він не дав бажаних результатів.

Отож, результати дослідження були зведені у таблицю 2 і зроблені висновки, що розчин двоосновної 6% кислоти C₄H₆O₅ є більш ефективним у боротьбі з осадом сполук тривалентного заліза на мембранних блоках установок баромембранного очищення води. Цей спосіб придатний до застосування в реальних умовах, так як харчовий розчин яблучної кислоти є екологічно безпечним, фінансово доступним, а при відповідному розведенні може скидатись у загальні стоки та дає кращі результати при короткотривалому замочуванні.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ДІАГНОСТУВАННЯ ТУРБОКОМПРЕСОРА ЯМЗ-650.1118011

2021-09-22T15:51:08+03:00

Концепція розвитку сучасного автомобільного транспорту передбачає збільшення потужності його двигунів при зниженні витрат палива і викидів в атмосферу продуктів згоряння. Для досягнення поставлених цілей двигуни внутрішнього згорання оснащуються турбокомпресорами, охолоджувачами наддувочного повітря, акумуляторними системами подачі палива та електронними елементами управління.

Наразі в більшості випадків несправності системи наддуву двигунів внутрішнього згоряння виявляються за зовнішніми ознаками. Підвищити якість процесу діагностування систем наддуву двигунів можна, в тому числі, і створенням нових математичних моделей їх функціонування.

Проаналізовано сучасні методи і засоби діагностування турбокомпресорів, як складового елемента системи наддуву двигунів автомобільного транспорту. Встановлено, що наявні методи і засоби діагностування турбокомпресорів не в повній мірі дозволяють визначати їх поточний технічний стан, що вимагає розробки математичних моделей їх вузлів та деталей як об’єкта діагностування.

Як об’єкт діагностування обрано турбокомпресор ЯМЗ-650.1118011, який входить до складу системи наддуву дизельних двигунів ЯМЗ-650.10, ЯМЗ-6501.10 та ЯМЗ-6502.10.

Представлено аналіз особливостей конструкції турбокомпресора ЯМЗ-650.1118011, як об’єкта діагностування.

Заміна реальних технічних пристроїв їх ідеалізованими моделями дозволяє широко застосовувати різні математичні методи. Запропоновано в загальному вигляді математичну модель, яка представляє собою систему функціональних залежностей між кожним діагностичним сигналом і структурними параметрами.

Для турбокомпресора ЯМЗ-650.1118011 складена матриця діагностування, яка включає перелік несправностей та ознак несправностей.

За допомогою розробленої математичної моделі можна ефективно проводити діагностування турбокомпресора ЯМЗ-650.1118011. При розробці математичної моделі враховано, що зворотне перетворення кількості ознак несправностей у кількість структурних параметрів (несправностей) об’єкта було однозначним.

Дослідження запропонованої математичної моделі діагностування турбокомпресора ЯМЗ-650.1118011 дозволить виявити несправності його вузлів та деталей в залежності від їх ознак, що значно підвищить термін безвідмовної роботи як самого турбокомпресора, так і двигуна транспортного засобу.