Факультет технічних систем і енергоефективних технологій (ТеСЕТ)
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/25
Browse
8 results
Search Results
Item Experimental Studies and Condition Monitoring of Auxiliary Processes in the Production of Al2O3 by Sol–Gel Technology(MDPI, 2022) Склабінський, Всеволод Іванович; Склабинский, Всеволод Иванович; Sklabinskyi, Vsevolod Ivanovych; Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr Oleksandrovych; Piteľ, J.; Павленко, Іван Володимирович; Павленко, Иван Владимирович; Pavlenko, Ivan Volodymyrovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Острога, Руслан Олексійович; Острога, Руслан Алексеевич; Ostroha, Ruslan Oleksiiovych; Юхименко, Микола Петрович; Юхименко, Николай Петрович; Yukhymenko, Mykola Petrovych; Simeiko, K.; Demianenko, M.; Volf, M.; Starynskyi, O.; Юрченко, Олександр Юрійович; Юрченко, Александр Юрьевич; Yurchenko, Oleksandr Yuriiovych; Мандрика, О.Powders and granules of heavy metal oxides produced through condition monitoring are in high demand as intermediate products for obtaining fine-grained ceramics for a wide range of applications, i.e., nuclear fuel and fuel elements for nuclear power plants. Sol–gel technology to produce nuclear fuel (UO2), as well as catalysts (ThO2) for organic synthesis in the form of granules from pressed microspheres, is a promising method to obtain powders and granules of heavy metal oxides (fine-graded ceramics). Al2O3 was selected as the model analog at the stages of obtaining a solution of heavy metal and sol, the formation and gelation of droplets, and the preparation of gel spheres and their further washing and drying, as well as recovery and firing of particles. In the study, the main parameters were substantiated, e.g., the diameter and angle of inclination of the axis for the holes in the perforated shell, the multiplicity of sol circulation before the holes, the coefficients of liquid (sol) flow rate, the oscillation frequency of the disperser, and the concentration of surfactant and acid in sol. All of these parameters affect the characteristics of the granules that are obtained by sol–gel technology. Moreover, recommendations to increase productivity and the energy efficiency of production were also given. In particular, it was found that oscillation frequency in a range of 70–80 Hz leads to a granulometric composition of the obtained granules of 2.0–2.2 mm. A hole of 0.85 mm and a frequency of 100 Hz slightly change this range to 1.2–2.0 mm, while maintaining monodispersity.Item Modeling of Technological Processes for a Rectification Plant in Second-Generation Bioethanol Production(MDPI, 2021) Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr Oleksandrovych; Маренок, Віталій Михайлович; Маренок, Виталий Михайлович; Marenok, Vitalii Mykhailovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Павленко, Іван Володимирович; Павленко, Иван Владимирович; Pavlenko, Ivan Volodymyrovych; Ochowiak, M.; Mizakova, J.; Pitel, J.; Стороженко, Віталій Якович; Стороженко, Виталий Яковлевич; Storozhenko, Vitalii Yakovych; Смирнов, Василь Анатолійович; Смирнов, Василий Анатольевич; Smyrnov, Vasyl Anatoliiovych; Шматенко, В'ячеслав Анатолійович; Шматенко, Вячеслав Анатольевич; Shmatenko, Viacheslav AnatoliiovychThe article deals with the recent developments in the fuel industry, considering the permanent increasing requirements for fuel quality and environmental safety. The work aims to study various technological modes at the rectification unit to produce fuel bioethanol from lignocellulosic biomass. The main goals are to solve applied scientific problems of rational designing and technological optimization to obtain boundaries of energy consumption to ensure the quality of bioethanol sufficient for a consumer. Recent approaches for numerical simulation of chemical technological processes were applied to study the operating processes and optimize technological parameters. The plant model was designed from various modules that allow us to simulate technological processes efficiently and accurately for all the primary units of the rectification equipment. The methodology based on the activity coefficient UNIFAC model of phase equilibrium was applied. As a result, a mixture with 74% of bioethanol 9% of impurities was obtained in the brew column. In the epuration column, a mixture of 46% bioethanol and 2.2% of impurities was obtained in bottoms. Finally, in the alcohol column, the mass fraction of distillate of 96.9% and impurities of 2.7% were reached. The numerical simulation results can be applied in recent fuel technologies and designing the corresponding biofuel plants.Item Effect of Superimposed Vibrations on Droplet Oscillation Modes in Prilling Process(MDPI, 2020) Павленко, Іван Володимирович; Павленко, Иван Владимирович; Pavlenko, Ivan Volodymyrovych; Склабінський, Всеволод Іванович; Склабинский, Всеволод Иванович; Sklabinskyi, Vsevolod Ivanovych; Piteľ, J.; Kuric, I.; Іванов, Віталій Олександрович; Иванов, Виталий Александрович; Ivanov, Vitalii Oleksandrovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr OleksandrovychThis article was aimed to solve an urgent problem of ensuring quality for prilling processes in vibrational prilling equipment. During the research, the need for the application of vibrational prilling to create a controlled impact on the process of jet decay on droplets with the proper characteristics was substantiated. Based on the experimental and theoretical studies of the process of decay of a liquid jet into drops, axisymmetric droplet oscillation modes for the different frequencies were observed. Frequency ranges of transition between modes of decay of a jet into drops were obtained. As a result, the mathematical model of the droplet deformation was refined. The experimental research data substantiated this model, and its implementation allowed determining the analytical dependencies for the components of the droplet deformation velocity. The proposed model explains the existence of different droplet oscillation modes depending on the frequency characteristics of the superimposed vibrational impact. Based on an analytical study of the droplet deformation velocity components, the limit values of the characteristics defining the transition between the different droplet oscillation modes were discovered. Analytical dependencies were also obtained to determine the diameter of the satellites and their total number.Item The Mathematical Model for the Secondary Breakup of Dropping Liquid(MDPI, 2020) Павленко, Іван Володимирович; Павленко, Иван Владимирович; Pavlenko, Ivan Volodymyrovych; Склабінський, Всеволод Іванович; Склабинский, Всеволод Иванович; Sklabinskyi, Vsevolod Ivanovych; Doligalski, M.; Ochowiak, M.; Mrugalski, M.; Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr Oleksandrovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Іванов, Віталій Олександрович; Иванов, Виталий Александрович; Ivanov, Vitalii Oleksandrovych; Włodarczak, S.; Woziwodzki, S.; Kruszelnicka, I.; Ginter-Kramarczyk, D.; Olszewski, R.; Michałek, B.Investigating characteristics for the secondary breakup of dropping liquid is a fundamental scientific and practical problem in multiphase flow. For its solving, it is necessary to consider the features of both the main hydrodynamic and secondary processes during spray granulation and vibration separation of heterogeneous systems. A significant difficulty in modeling the secondary breakup process is that in most technological processes, the breakup of droplets and bubbles occurs through the simultaneous action of several dispersion mechanisms. In this case, the existing mathematical models based on criterion equations do not allow establishing the change over time of the process’s main characteristics. Therefore, the present article aims to solve an urgent scientific and practical problem of studying the nonstationary process of the secondary breakup of liquid droplets under the condition of the vibrational impact of oscillatory elements. Methods of mathematical modeling were used to achieve this goal. This modeling allows obtaining analytical expressions to describe the breakup characteristics. As a result of modeling, the droplet size’s critical value was evaluated depending on the oscillation frequency. Additionally, the analytical expression for the critical frequency was obtained. The proposed methodology was derived for a range of droplet diameters of 1.6–2.6 mm. The critical value of the diameter for unstable droplets was also determined, and the dependence for breakup time was established. Notably, for the critical diameter in a range of 1.90–2.05 mm, the breakup time was about 0.017 s. The reliability of the proposed methodology was confirmed experimentally by the dependencies between the Ohnesorge and Reynolds numbers for different prilling process modes.Item Optimization modeling and development of separation, heat and mass transfer equipment of the unit for production of liquid nitrogen fertilizers(Sumy State University, 2016) Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr Oleksandrovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Маренок, Віталій Михайлович; Маренок, Виталий Михайлович; Marenok, Vitalii Mykhailovych; Настенко, Ольга Вікторівна; Настенко, Ольга Викторовна; Nastenko, Olha Viktorivna; Смирнов, Василь Анатолійович; Смирнов, Василий Анатольевич; Smyrnov, Vasyl Anatoliiovych; Pilipenko, O.S.; Shevchuk, A.V.According to the Report of the European Commission Joint Research Centre announced in 2015 raise of prices on nitrogen fertilizers is one of the biggest challenges which increase the food problem worldwide. The main reason for this is high energy consumption of the production process of solid nitrogen fertilizers. While production of liquid nitrogen fertilizers is 30-40% cheaper than manufacturing of complex concentrated water soluble fertilizers. In the agriculture of the United States about 50% of all nitrogen fertilizers are used in liquid form. One of such fertilizer types is ammonia water with ammonia concentration which is 25% min. But using of this liquid nitrogen fertilizer is economically efficient at a short distance from the production plant and manufacturing of liquid nitrogen fertilizers with high nitrogen content is a significant challenge for the chemical industry of Ukraine and the EU.Item Розроблення технології отримання аміачної води високої концентрації та рідких комплексних добрив на її основі(Сумський державний університет, 2016) Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr Oleksandrovych; Маренок, Віталій Михайлович; Маренок, Виталий Михайлович; Marenok, Vitalii Mykhailovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Смирнов, Василь Анатолійович; Смирнов, Василий Анатольевич; Smyrnov, Vasyl Anatoliiovych; Ільченко, А.О.; Шевчук, А.В.Зниження врожайності сільськогосподарських культур та спад виробництва сільськогосподарської продукції, змушує фермерів України шукати вихід із критичної ситуації. Головним фактором підвищення врожайності та ефективності використання земель є внесення органічних і мінеральних добрив.Item Розроблення та оптимізаційне моделювання сепараційного, тепло- та масообмінного обладнання установки для виробництва рідких азотних добрив(Сумський державний університет, 2016) Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr Oleksandrovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Маренок, Віталій Михайлович; Маренок, Виталий Михайлович; Marenok, Vitalii Mykhailovych; Смирнов, Василь Анатолійович; Смирнов, Василий Анатольевич; Smyrnov, Vasyl Anatoliiovych; Пилипенко, О.С.; Шевчук, А.В.Зниження врожайності та спад виробництва сільськогосподарської продукції, порушення екологічної рівноваги, важкий фінансовий стан товаровиробників вимушують працівників АПК України шукати вихід із критичної ситуації. Головним фактором підвищення врожайності та ефективності використання земель є внесення органічних і мінеральних добрив.Item Опыт внедрения комплексных интегрированных CAD/CAE и SCADE-систем для моделирования и оптимизации химико-технологических процессов(Курск, 2015) Ляпощенко, Олександр Олександрович; Ляпощенко, Александр Александрович; Liaposhchenko, Oleksandr Oleksandrovych; Скиданенко, Максим Сергійович; Скиданенко, Максим Сергеевич; Skydanenko, Maksym Serhiiovych; Маренок, Віталій Михайлович; Маренок, Виталий МихайловичУ даній роботі проаналізовано досвід впровадження комплексних інтегрованих систем на прикладі автоматизації хімічного виробництва на етапах проектування і експлуатації. Розглянуті САПР дозволяють з високою точністю здійснювати динамічне моделювання хіміко-технічними процесами, досліджувати різні варіанти апаратурного оформлення, вивчити його основні особливості та розкрити резерви удосконалення.