Розв'язано задачу підвищення якості та безпеки функціонування гідроенергетичних систем. Удосконалено методи автоматизованого керування каскадами водосховищ за умов дії зовнішніх збурень. Системно проаналізовано великі гідроенергетичні системи з каскадами водосховищ як об'єктів автоматизованого керування. Розроблено математичні моделі процесів керування з урахуванням запізнень та впливу зовнішніх збурень. Розроблено методику й обчислювальні методи ідентифікації робочих характеристик енергоблоків гідроелектростанцій і моделей річкового стоку за умов неповної інформації. Розв'язано задачу оптимального та локально-оптимального оперативного керування електричною виробленою потужністю та рівнями води в каскадах водосховищ. Синтезовано багатовимірні дискретні стабілізувальні та селективно-інваріантні регулятори рівня води в каскаді водосховищ. Запропоновано й обгрунтовано методику вибору їх структури та параметрів. Синтезовані багатовимірні компенсатори запізнень і збурень. Проведено імітаційне моделювання синтезованої системи автоматичного регулювання рівнів води у водосховищах каскада. Показано, що використання розроблених методів забезпечує суттєве зниження рівня впливу зовнішніх збурень на якість процесів керування гідроенергетичними системами.

  Скачати повний текст

Розроблено метод параметричної діагностики технічного стану тепломасообмінних систем і устаткування енергоустановок електростанцій на базі лінійних діагностичних моделей. Запропоновано ітераційний метод ідентифікації математичних моделей технологічних процесів у тепломасообмінному енергетичному устаткуванні за умови невідповідності розрахункових й експлуатаційних даних. Удосконалено математичні моделі тепломасообмінних систем і устаткування різного призначення: котельної та конденсаційної установок, системи регенеративного підігріву основного конденсату та живильної води, випарної установки для знесолення морської води у складі теплових схем енергоустановок електростанцій, що імітують їх функціональний стан.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено задачі автоматизованого управління потокорозподілом систем подачі й розподілу води (СПРВ) за штатних та аварійних режимів роботи як багатокритеріальні задачі узагальненого математичного програмування з незаданими бінарними відношеннями, а також математичні моделі, що адекватно описують процеси в СПРВ. Розроблено алгоритми вирішення задачі раціонального автоматизованого управління потокорозподілом СПРВ, що представляють розвиток багатокрокових алгоритмів вирішення задачі багатокритеріальної оптимізації щодо специфіки СПРВ. Досліджено задачу локалізації аварійної ділянки шляхом топологічних перетворень графа мережі, доведено теореми, що постулюють: єдиність розбивки графа на локалізуючі компоненти та єдність розбивки графа на гіперграфи.

  Скачати повний текст

Вивчено властивості водних суспензій діоксиду титану з концентарцією твердої фази 0,03 - 4,00 г/л у широкому інтервалі зміни pH середовища та концентрації доданих речовин. Вперше показано, що характер зміни агрегативної стійкості водних суспензій діоксиду титану в околі ізоелектричної точки залежить від співвідношення ефектів упорядкування та розупорядкування структури води навколо іонів фонового електроліту. Виявлено, що максимальна стабілізація суспензій діоксиду титану за присутності поліметакрилової кислоти забезпечується за умов переходу від слабоіонізованої компактної форми макромолекулярного клубка до його сильноіонізованої розгорнутої форми. Вперше виявлено, що за умов агрегативної стійкості суспензій форма утворених агрегатів наближається до сферичної, а з пониженням стійкості колоїдних систем - відхиляється від сферичної.

  Скачати повний текст

Вперше за умов північно-західного Причорномор'я проведено порівняльне вивчення різних формувань і систем догляду за маточними кущами нового сорту підщепи Таїровський I. Науково обгрунтовано вплив системи догляду та ярусної заготівлі чубуків за довжиною пагона на агробіологічні, фізіолого-біохімічні показники, анатомічну будову та регенераційну здатність підщепних чубуків, а також на вихід і якість саджанців. Встановлено, що позитивні зміни якості чубуків, вирощених на штамбових формуваннях кущів, обумовлені вмістом води, вуглеводів і кращою диференціацією провідних і механічних тканин. Виявлено, що незалежно від системи вирощування маточних кущів більш якісними для щеплення є чубуки від основи та середньої частини пагона. Обгрунтовано доцільність і показно ефективність застосування штамбових формувань кущів для підвищення продуктивності маточників підщепних сортів і одержання високоякісної лози для щеплення. Вперше досліджено дію нових препаратів з біологічною активністю "Радійстим" та "Йодіс" на регенераційні процеси підщепних чубуків і щеп, на вихід та якість саджанців винограду.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально обгрунтовано необхідність проведення агрогеохімічних досліджень закономірностей міграції та акумуляції важких металів (ВМ) у системі зрошувальна вода - грунт - рослина. Установлено, що вміст ВМ у зрошувальних водах України обумовлюється переважно антропогенним чинником, який деякою мірою нівелює природні зональні закономірності поширення металів. Виявлено закономірності зміни вмісту ВМ в орному шарі та їх грунтово-профільного розподілу в зрошуваних грунтах України, багаторічну динаміку металів і вплив застосування добрив на ці процеси. Уперше з'ясовано, що багаторічне зрошення водами I класу якості (за вмістом металів) та застосування добрив, не змінюючи істотно валовий вміст елементів, обумовлюють тенденцію підвищення вмісту кислоторозчинних і рухомих форм більшості ВМ. За результатами розрахунків балансу металів виявлено його від'ємність для мікроелементів Zn, Co, Cu. Застосування мікродобрив за умов дефіциту мікроелементів у грунті виявилося неефективним. Для профільного розподілу рухомих форм металів встановлено існування вилугуваного та акумулятивного шарів. Доведено, що агрогеохімічні закономірності міграції та акумуляції ВМ у системі зрошувальна вода - грунт - рослина обумовлені тісними взаємозв'язками та взаємозалежністю вмісту елементів в окремих ланках системи. Установлено, що якість води та рівень забруднення грунту впливають на якість овочевих і зернових культур.

  Скачати повний текст

Вперше проведено порівняння якості підземних вод і грунтів на території приміських парцелярних господарств за умов антропогенного навантаження. Виявлено залежність між вмістом забруднювачів у грунтах і водах, з'ясовано вплив забруднення грунту на якість підземних вод. Визначено коефіцієнти переходу у системі грунт-вода для різних типів грунтів. Вперше досліджено та проаналізовано зміну якості підземних вод у часі у разі зміни пори року. Встановлено найнесприятливіші пори року, коли необхідно проводити дослідження якості грунтових вод і дезінфекцію криниць. Розширено уявлення щодо забезпечення точності та достовірності результатів визначення забруднення водних агроекосистем.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням збереження родючості грунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісної оцінки в садівництві. На основі біогеоценотичного підходу до досліджень вивчено і оцінено вплив факторів родючості на продуктивність яблуні. Розроблена шкала бонітування грунтів в балах, установлений поріг деградації якісного складу гумусу темно-сірих опідзолених грунтів і запропонований простий екологічний показник контролю за його станом - pH води. Обгрунтована доцільність тривалого задерніння міжрядь саду з використанням невисоких доз (N60P60K60) мінеральних добрив, установлено тривалість і запропоновані трави для задерніння. Розроблена модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів і запропонована біогеоценотична схема ведення досліджень в садівництві.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив сільськогосподарського використання на трансформацію органогенних грунтів, їх родючість, здатність накопичувати важкі метали та радіонукліди, екологічне становище, а також вплив структури посівних площ з різним поєднанням лучного та польового періодів і системи мінерального удобрення на продуктивність сівозмін, урожай, а також його якість. Встановлено, що для підтримки на осушуваних торфовищах позитивного балансу органічної маси, збільшення термінів його спрацювання та уповільнення вимивання поживних речовин у грунті води з одночасним забезпеченням високої продуктивності агроценозу необхідно запроваджувати травопільні сівозміни з однією просапною культурою та лучним періодом не менше 5 - 6 років. Водночас належить вносити фосфорно-калійні добрива під однорічні культури та багаторічні трави першого-другого років вирощування, а починаючи з третього, - повне мінеральне добриво у дозах, розрахованих на заплановану врожайність.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано необхідність введення топінамбура в промислову культуру. Розроблено та реалізовано основи його селекції за умов південно-західної частини Лісостепу України. Досліджено біологічні характеристики топінамбура щодо стадійності розвитку рослин та їх репродуктивних можливостей, вегетативного саморозмноження, впливу на фізико-хімічні властивості грунту. Вивчено біометричні параметри рослин, з'ясовано кореляційно-регресійні залежності між ними. Визначено величини фотосинтетичного потенціалу та чистої продуктивності фотосинтезу за різних агротехнічних умов вирощування. З'ясовано кількісне споживання елементів живлення рослинами топінамбура з грунту та з мінеральних добрив. Встановлено біологічний еквівалент між поживною ефективністю органічних та мінеральних добрив. Виявлено особливості впливу новітніх елементів технологій вирощування, в тому числі біостимуляторів росту (івіну, потейтіну, емістиму С) та інших фізіологічно-активних речовин (хлорхолінхлориду) на ріст, розвиток та продуктивність рослин. Встановлено причини змін бульбової продуктивності топінамбура за умов зимівлі в полі, основна з яких - збільшення у бульбах вмісту води у з'язку з процесом їх омолоджування.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання адаптації печінки та системи ворітної вени (ВВ) до хлороформної та поєднаної алкоголь-хлороформної інтоксикації. Виявлено залежність активної каталази сироватки крові та гомогенату печінки, рівня загальної води й експозиційної динаміки сорбції в печінці, а також особливостей портальної гемодинаміки від ступеня ураження печінки, обумовленого хлороформною або поєднаною алкоголь-хлороформною інтоксикацією. Встановлено, що значні зміни морфофункціональних показників у печінці та портальному кровотоку відбуваються у випадку моделювання хлороформної інтоксикації, тоді як алкоголь знижує гепатотоксичну дію хлороформу. Показано, що для моніторингу портальної гемодинаміки печінки експериментальних тварин можна застосовувати ультразвукову доплерографію з визначенням лінійної та об'ємної швидкостей кровотоку, систоло-діастолічного коефіцієнта, відношення об'ємної швидкості кровотоку у ВВ до 100 г маси тварин, індекс портального кровотоку з виділенням фаз розвитку патологічного процесу (гіпо- та гіпердинамічна, помилкової стабілізації або субкомпенсації та фаза декомпенсації портальної гемодинаміки).

  Скачати повний текст

Вивчено специфіку сорбційної поведінки гумусових сполук (гумінових кислот та фульвокислот) на межі розподілу фаз водний розчин - твердий сорбент під час вилучення їх з водних розчинів активованим вугіллям, полімерними сорбентами та іонообмінними смолами. Показано вирішальний вплив пористої структури сорбентів на ефективність сорбції гумусових сполук. Запропоновано методику визначення тієї частини питомої поверхні активованого вугілля, яка доступна для адсорбції гумінових і фульвокислот з водних розчинів. На підставі знайдених закономірностей адсорбції гумусових сполук проведено наукове обгрунтування та розроблено технологічні рекомендації щодо застосування сорбційних процесів у комплексній технології водопідготовки природних вод і доочистки біологічно очищених стічних вод. Розроблено наукові критерії для одержання нового сорбенту - активованого вугілля "Акант-мезо", яке характеризується розвинутою мезопористою структурою та підвищеною динамічною активністю щодо органічних речовин водного гумусу та поверхнево-активних речовин.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено дослідженню властивостей рідкої та твердої фаз адсорбційних систем вода - міцелоутворююча поверхнево-активна речовина (ПАР) - твердий сорбент по даним нейтронної спектроскопії. Запропонований та обгрунтований новий підхід до дослідження колоїдних явищ у цих системах на основі аналізу змін молекулярно-динамічного стану води під впливом компонентів систем. Виявлено, що контакт водного розчину неіонної ПАР із твердим сорбентом призводить до суттєвого зменшення внеску колективних та збільшення внеску одночасткових рухів молекул води в її динамічний стан. Кількісно оцінена роль механізмів трансляційних рухів молекул води у вивчених системах. В термінах запропонованої моделі пояснені явища адсорбції та міцелоутворення. Досліджені характеристики міцелярних водних розчинів ПАР; характер взаємодії між міцелами; вплив електроліту на них; дисперсії сажі, оцінено поверхневий натяг міцел. Метод непружного розсіяння повільних нейтронів адаптований до дослідження адсорбційних шарів ПАР на вуглецевих сорбентах; доведено, що будова поверхневого шару неіонної ПАР на силікагелі залежить від способу контакту рідкої та твердої фаз. Узагальнені чинники, які впливають на будову адсорбційних шарів ПАР на твердих сорбентах.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження адсорбції сироваткового альбуміну людини (САЛ) на сферичних (СКН) і волокнистих (АУТ-М) вуглецевих сорбентах. Досліджено пористу структуру обох типів сорбентів. Визначено різницю в параметрах пористої структури між дослідженими сорбентами. Знайдено температурну залежність адсорбції САЛ на вуглецевій поверхні. Запропоновано загальний механізм адсорбції САЛ на волокнистих і сферичних вуглецевих сорбентах. Встановлено вплив окремих параметрів пористої структури вуглецевих сорбентів на адсорбцію САЛ. Виявлено "виміряну негативну адсорбцію" під час проведення оцінки адсорбції САЛ на АУТ-М непрямими методами. Даний феномен пояснено на підставі гіпотези про комплексний вплив процесів адсорбції-десорбції САЛ і конформаційних перетворень білкових молекул на результати вимірювання. Під час оцінки адсорбції САЛ прямими методами феномену "негативної адсорбції" не спостережено. Розроблено теоретичні моделі адсорбційних процесів і, на підставі отриманих експериментальних даних адсорбції САЛ на СКН і АУТ-М, розраховано окремі їх параметри. Висвітлено причини різниці у механізмах тромбоутворення на волокнистих і сферичних вуглецевих сорбентах.

  Скачати повний текст

Запропоновано способи мінімізації випадкових і виключення систематичних похибок абсолютних методів акваметрії напівпродуктів і сировини для оптичних функціональних матеріалів та оцінено метрологічні характеристики цих методів. Показано, що тільки титриметричний метод за К. Фішером є абсолютним, незалежно від вмісту визначеної води, і може використовуватися як арбітражний для градуювання інших методів визначення води. Встановлено, що газохроматографічний і кальцій-гідридний газометричний методи у разі визначення малих концентрацій води в органічних розчинниках не можуть вважатися абсолютними та потребують градуювання. Показано, що спектрофотометрія з використанням концетраційної залежності положення максимуму світлопоглинання спиртових розчинів хлоранілової кислоти та діелькометрія на середніх та НВЧ частотах дозволяють швидко та з високою точністю визначити вологість напівпродуктів і сировини для оптичних функціональних матеріалів. Показано, що дані акваметрії є важливими під час розв'язання деяких матеріалознавчих питань.

  Скачати повний текст

Вперше на прикладі водосховищ Дніпра та деяких непроточних ставків встановлено зворотний зв'язок між зміною концентрацій розчинених у воді поліфенолів і процентним вмістом синьозелених водоростей у складі фітопланктону. Вперше доведено, що особливість впливу екзометаболітів фенольної природи на функціональну активність синьозелених і зелених водоростей зумовлена концентраційним ефектом. Доведено, що активність поліфенольних сполук пов'язана з їх хімічною структурою, відновлювальними властивостями, а також величиною pH водного середовища. Встановлено, що речовини зазначеної природи (наприклад, гідрохінон, пірокатехін, кофейна кислота) можуть окиснюватись до відповідних хінонів без участі ферментних систем водоростей. Виявлено, що заростання окремих мілководних ділянок водойм вищими водяними рослинами супроводжуться випадінням з планктону видів синьозелених водоростей, які є збудниками "цвітіння" води. Запропоновано гіпотетичну схему механізму впливу екзогенних легковідновлюваних хінонів, які потрапили у клітини водоростей, на гальмування синтезу органічних метаболітів даних гідробіонтів, що обумовлено використанням іонів водню для відновлення окиснених фенолів.

  Скачати повний текст

Досліжено випарні охолодники непрямого типу (НВО), в яких охолодження повітря досягається без прямого контакту з водою. З метою інтенсифікації процесу тепломасопереносу розроблено НВО на основі апаратів плівкового типу з багатоканальною структурою насадики та роздільним рухом потоків газу та рідини, а також регулярною шорсткістю (РШ) поверхні та капілярно-пористим покриттям. Виконано моделювання процесів сумісного тепломасопереносу у НВО з урахуванням термічних опорів потоків газу та рідини, особливостей течії рідинної плівки на поверхнях із РШ. Експериментально одержано залежності, які забезпечують розрахунок і проектування охолодників. Визначено умови роботи випарних охолодників прямого та непрямого типів, комбінованих і багатоступеневих. Зроблено висновок, що створення випарно-парокомпресійних систем забезпечує функціонування випарного охолодника на високому температурному рівні, за якого він достатньо ефективний, та дозволяє використати допоміжний повітряний потік для обдування конденсатора ХМ, а також знизити витрати води на підживлення замість випарованої у НВО. Встановлено, що відносна вологість 35 - 45 % забезпечує повне компенсування витрат на випарювання.Наведено результати загального екологічного аналізу альтернативних рішень з використанням методології та бази даних "Повний життєвий цикл". Виявлено, що альтернативна система АСКП випарно-парокомпресійних охолоджувачів (НВО/ХМ) забезпечує менше виснаження природних ресурсів у порівнянні з традиційною та менше впливає на глобальну зміну клімату. Показано, що найбільший вплив на довкілля відбувається під час експлуатації системи, внесок періоду виробництва складає близько 20 % від внеску за весь життєвий цикл, а внесок періоду утилізації незначний, загальний екологічний вплив для альтернативної системи складає всього 64,5 % від такого ж впливу для традиційної системи.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розвитку наукових та інженерних основ створення альтернативних систем кондиціонування повітря з використанням методів випарного охолодження. Описано випарні охолодники непрямого типу (НВО), у яких охолодження повітря відбувається без прямого контакту з водою. Розроблено НВО на базі апаратів плівкового типу з багатоканальною структурою насадки та роздільним рухом потоків газу та рідини, а також регулярною шорсткістю поверхні, як метод інтенсифікації тепломасообміну. Проведено моделювання процесів сумісного тепломасопереносу у НВО з урахуванням термічних опорів потоків газу та рідини, особливостей течії рідинної плівки на поверхнях із регулярною шорсткістю поверхні, характеру розподілу сухих і змочених ділянок поверхні насадження. Одержано залежності, що забезпечують розрахунок і проектування охолодників. Розглянуто умови роботи випарних охолодників прямого та непрямого типів, комбінованих і багатоступеневих. Відзначено, що створення випарно-парокомпресійних систем допомагає "включити" випарний охолодник на високому температурному рівні, проаналізовано ефективність використання допоміжного повітряного потоку для обдування конденсатора холодильної машини, зниження витрати води на підживлення замість випаруваної у НВО. Доведено, що за відносної вологості 35 - 45 % витрати на випарювання компенсуються повністю.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Мета дослідження - побудова та експериментальне підтвердження кількісної моделі кріопошкодження суспензії дріжджоподібних грибів Saccharomyces cerevisiae у розчині "диметилсульфоксид (10 об.%) - 0,135 М хлориду натрію - вода" за лінійних та нелінійних режимів охолодження на етапі її кристалізації. Методами вольюмометрії, світлової мікроскопії та термодинаміки необоротних процесів визначено величину осмотично неактивного об'єму дріжджових клітин, значення коефіцієнтів проникності для води та кріопротекторів крізь плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae та енергії активації процесів їх проникання. Показано, що 1,2-пропандіол впливає на плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae, знижуючи енергію активації проникання молекул води крізь неї. Розроблено кількісну модель кріопошкодження клітин на етапі кристалізації, яка створює можливість визначати оптимальні умови їх охолодження, спираючись на невелику кількість даних про транспортні та геометричні параметри цих клітин. У моделі враховано внесок у кріопошкодження двох основних чинників, які протилежно залежать від швидкості охолодження - ефектів розчину та внутрішньоклітинної кристалізації. На основі моделі визначено оптимальні з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження лінійний і нелінійний режими охолодження суспензії мікроорганізмів Saccharomyces cerevisiae. Доведено, що механізм кріозахисної дії швидкого двоступінчатого охолодження принципово не відрізняється від оптимального з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження режиму охолодження зі сталою швидкістю.

  Скачати повний текст