Вісник Львівського державного університету безпеки життєдіяльності

ВМІСТ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ВОДІ ТА ЕДАФОТОПАХ БЕРЕГОВОЇ ЗОНИ РІКИ СТИР

V. P. Kopylov — 2024-06-28

Постановка проблеми. Забруднення довкілля важкими металами для науковців становить значну цікавість, оскільки цей процес невпинно зростає з плином часу. В Україні проводяться значні дослідження вмісту небезпечних речовин у водах річок, озер, природних водоймищ. Надзвичайно актуальними ці дослідження є під час військового стану. Аналіз досліджень показує, що поверхневі водойми – ріки, озера, заплави підпадають під антропогенний чинник. В епоху тотального використання пластику в господарюванні та усіх сферах життя в ріках виявлено також його присутність навіть на мікрорівні. Така ж ситуація і з важкими металами, які потрапляють у водойми, здебільшого із вини людини.
Метою роботи є аналіз вмісту важких металів у воді та прибережних едафотопах ріки Стир в межах міста Луцьк.
Методи досліджень. В роботі застосовано методи аналізу та статистичні методи досліджень за отриманими даними вмісту важких металів у воді та едафотопах.
Результати досліджень. Здійснивши аналіз вмісту важких металів у воді р. Стир та едафотопах прибережної зони ми відібрали проби з восьми ділянок, 6 з яких – безпосередньо ріка Стир, 7-а ділянка – Гнідавське болото, 8-а ділянка – Теремнівські ставки. Здійснивши аналіз вмісту таких важких металів, як Cu, Cd, Zn у воді р. Стир та гідрологічно зв’язаних із нею водах Гнідавського болота та Теремнівських ставків встановлено, що перевищення ГДК наявне лише у 2-х досліджуваних ділянках. Вміст міді перевищує ГДК (0,005 мг/кг) у воді ділянок Гнідавського болота (0,012 мг/кг) та Теремнівських ставків (0,007 мг/кг). Вміст цинку перевищує ГДК (0,001 мг/кг) у воді на ділянці с. Липняни (0,015 мг/кг) та Гнідавського болота (0,019 мг/кг). Щодо едафотопів – кадмій має перевищення ГДК (1,5 мг/кг) на ділянках Гнідавського болота (3,1 мг/кг) та Теремнівських ставків (3,43 мг/кг). Вміст міді перевищує ГДК (3 мг/кг) на ділянках Гнідавського болота (4,64 мг/кг) та Теремнівських ставків (7,42 мг/кг).
Висновки. Серед досліджуваних ділянок найбільш забрудненими виявилися Гнідавське болото та Теремнівські ставки. Вміст кадмію не перевищує ГДК у жодній пробі води, вміст міді перевищує ГДК у воді ділянок Гнідавського болота та Теремнівських ставків, вміст цинку перевищує ГДК для води ділянок с. Липняни та Гнідавського болота; вміст кадмію перевищує ГДК у едафотопах ділянок Гнідавського болота та Теремнівських ставків. Вміст міді перевищує ГДК також у едафотопах на ділянках Гнідавського болота та Теремнівських ставків.

ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ АВТОМОБІЛЬНИМ ТРАНСПОРТОМ НА В’ЇЗДАХ ДО М. ЛЬВОВА

A. D. Kuzyk — 2024-06-28

Проблема. Забруднення атмосферного повітря рухомими джерелами, до яких відносять автомобільний транспорт, є проблемою великих міст, зокрема Львова. Особливо це стосується магістральних вулиць на в’їздах у місто. Вивчення закономірностей концентрації забруднювачів у повітрі від часу доби є актуальним завданням, вирішення якого дасть можливість прогнозувати періоди перевищення гранично допустимих концентрацій.
Мета. Метою роботи є встановлення чинників забруднень атмосферного повітря на основних в’їздах у місто Львів та їх прогнозування.
Методи дослідження. У роботі застосовано методи аналізу та статистичні методи досліджень за відкритими даними вимірювань якості повітря.
Основні результати досліджень. Аналіз публікацій свідчить, що використання автомобільного транспорту на теперішній час в Україні зростає, що спричиняє збільшення викидів забруднюючих речовин. В рамках різноманітних державних та неурядових проектів проводиться моніторинг забруднень атмосферного повітря у містах, однак показники, які визначаються, стосуються переважно концентрації часток пилу. Але найбільшим джерелом забруднень є вихлопні гази двигунів внутрішнього згоряння, у яких містяться NO₂, NO, SO₂, CO та ін.
Для досліджень стану та динаміки забруднень використано онлайн-ресурс Відкриті дані Львова, зокрема моніторинг концентрацій забруднювачів на перехрестях міста навесні, влітку, восени та взимку протягом декількох років. Загалом за чотирма забруднювачами упродовж 2021-2023 років перевищення ГДК спостерігалося для CO до 22% та для NO₂ до 30%. За іншими показниками перевищень не було. За даними моніторингу забруднень та інтенсивності трафіку на в’їздах за даними мобільного оператора побудовано модель, за допомогою якої можна прогнозувати періоди перевищення ГДК забруднювачів на основних в’їздах до міста Львова. За допомогою моделі виявлено, що перевищення ГДК протягом доби є неоднаковим, що може бути зумовлене добовою міграцією населення з приміських зон та потоком транзитного автотранспорту через місто.
Висновки. Таким чином, проблема забруднення повітря на основних в’їздах у місто Львів стосується перевищення ГДК NO₂ і CO. Її можна вирішити удосконаленням схем дорожнього руху та покращенням руху приміського транспорту, який може замінити приватний автотранспорт для щоденного добирання до міста вранці та повернення додому увечері.

ПРИНЦИПИ РЕВІТАЛІЗАЦІЇ РОЗВИТКУ СІЛЬСЬКИХ ТЕРИТОРІЙ, ЯКІ ПОСТРАЖДАЛИ ВНАСЛІДОК ВІЙСЬКОВИХ ДІЙ

V. V. Shchepak — 2024-06-28

Проблема. В результаті повномасштабної війни погіршився екологічний стан територій. Частина сільськогосподарських угідь України зазнала значних екологічних пошкоджень. Виникає потреба у дослідженні стану земель, визначенні шляхів ревіталізації як окремих земельних ділянок, так і цілісних агроландшафтів, територій громад і районів.
Мета дослідження полягає у визначенні особливостей територій, які постраждали внаслідок війни, виокремленні факторів впливу військових дій на території, визначенні системи принципів ревіталізації розвитку сільських територій та розробці відповідної структурно-логічної моделі.
Результати. Виокремлено дві групи факторів: прямого і опосередкованого впливу військової агресії на території. Запропоновано до факторів прямого впливу віднести: рух техніки, фізичний вплив військових дій, замінування територій, будівництво захисних споруд, залишена знищена військова техніка на полях, розмінування територій. До факторів опосередкованого впливу запропоновано віднести: утворення кратерів від бомбардування, зсуви ґрунтів, забруднення ґрунтів важкими металами; захаращення територій, руйнування поверхні, доступність територій після розмінування.
Запропоновано систему принципів ревіталізації сталого розвитку сільських територій, які постраждали внаслідок військових дій. До основних компонентів системи віднесено: моніторинг земель, потенціал територій (екологічний, географічний, ресурсний, економічний, соціальний), комплексність та збалансованість сталого розвитку сільських територій. При цьому складові системи перебувають у взаємодії та взаємозв’язку.
Виокремлено наслідки військового впливу на ґрунти, зокрема ущільнення ґрунтів, зміна їх структури, зміна фізичних параметрів ґрунту внаслідок вібраційного, радіоактивного та теплового впливу, порушення ґрунтового покриву, дефіцит природного зволоження, опустелювання, розвиток вітрової та водної ерозії, міграція важких металів у вегетативну масу рослин, деградація довкілля, викиди на поверхню піску, глини та інших осадових порід, руйнування гумусового горизонту, втрата фізико-хімічних властивостей ґрунту.
Розроблено структурно-логічну модель системи принципів ревіталізації сталого розвитку сільських територій. Модель передбачає, що комплексність та збалансованість сталого розвитку сільських територій, які постраждали внаслідок військових дій, ґрунтуються на потенціалі територій, що дає можливість враховувати особливості цих територій та забезпечувати ревіталізацію сталого розвитку.
Висновки. Подальші розробки повинні зосереджуватись на визначенні шляхів відновлення земель, зокрема ґрунтів, та цілісних агроландшафтів залежно від наслідків пошкодження військовими діями. Необхідно звернути особливу увагу на технології відновлення ґрунтів та використання ґрунтів залежно від стану і потенціалу територій, зокрема екологічного, географічного, ресурсного, економічного, соціального. В результаті виникає потреба у формуванні напрямів просторово-територіального розвитку громад, раціонального використання відновлених земель та ефективного функціонування навколишнього середовища територіальних громад.

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ОБХОДУ МЕРЕЖЕВОГО ГРАФА ДЛЯ РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ КОРОТКОСТРОКОВОГО ПЛАНУВАННЯ ІТ-ПРОЄКТІВ

Yu. S. Nazar — 2024-06-28

Вступ. З практики застосування мережевих графів відома їх ефективність в управлінні проєктами для довгострокового планування та оцінки стану виконання проєкту на поточному етапі. Мережевий граф дає змогу розрахувати ключові показники для знаходження критичного шляху виконання робіт, а також резерви часу для кожної роботи окремо. Цей метод добре зарекомендував себе в управлінні масштабними проєктами, проте вивчення ефективності його застосування для короткострокового планування розробки програмного забезпечення у динамічних умовах (умовах постійних змін до змісту, людських та часових ресурсів) досліджено не достатньо. Крім того складність використання стандартних підходів проєктного менеджменту до управління процесом розроблення спеціалізованого програмного забезпечення у динамічному оточенні (умовах постійних змін) спонукає до вирішення актуальної задачі щодо дослідження нових, науково-обґрунтованих методів та підходів для оцінки тривалості розроблення спеціалізованого програмного забезпечення, які будуть адаптованими під специфіку роботи у динамічних умовах із значною часткою невизначеності та ресурсних обмежень (людських та часових).
Мета. Моделювання процесів обходу мережевого графа для розрахунку ключових параметрів мережевої моделі, що дасть змогу швидко та якісно оцінити тривалість проєктних робіт в умовах динамічності ресурсів та змісту робіт.
Методи досліджень. Для досягнення поставленої мети в роботі використано методи імітаційного моделювання дискретних систем засобами мережі Петрі. Зважаючи на те, що об’єктом моделювання є процес обходу мережевого графа, для опису його ключових властивостей використано понятійний апарат теорії графів.
Основні результати дослідження. Отримано уніфіковані моделі процесів обходу мережевих графів різної складності та конфігурації, що дає змогу вирішувати задачі короткострокового планування проєктів з розроблення безпеко-орієнтованих сервісів у динамічних умовах шляхом розрахунку раннього та пізнього термінів виконання подій та з одержанням на їх основі характеристики про тривалість проєктних робіт. Одержані моделі дали змогу побудувати алгоритми обходу мережевого графа для оцінки тривалості виконання проєктних робіт з подальшою автоматизацією процесів короткострокового планування за умови введення будь-яких змін до змісту та обсягу окремих спринтів проєкту або складу команди розробників.
Висновки. Шляхом імітаційного моделювання з використанням понятійного апарату мереж Петрі отримано уніфіковану модель процесів обходу мережевих графів, яка полягає у циклічності процедури встановлення зв’язку між попередньою і поточною подією та уможливлює її адаптивне застосування не залежно від складності та конфігурації мережевих графів. Шляхом алгоритмічного відтворення розроблених імітаційних моделей побудовано чітку процедуру розрахунку раннього та пізнього термінів виконання подій, що дає змогу провести автоматизацію цих процесів для вирішення задач короткострокового планування проєктів з розроблення спеціалізованого програмного забезпечення.

ВИКОРИСТАННЯ АКТИВНИХ ОПТИЧНИХ СИСТЕМ ТА ТЕХНОЛОГІЙ ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ ДЛЯ ПОБУДОВИ ЗОБРАЖЕНЬ ПРЕДМЕТІВ У ЗАДИМЛЕНОМУ ПРОСТОРІ

O. A. Kuzyk — 2024-06-28

Проблема. В умовах обмеженої видимості, спричиненої наслідками пожежі, особовий склад рятувальних підрозділів постійно зіштовхується з проблемою орієнтації в просторі, пошуку потерпілих, виявлення джерела загоряння тощо. З практичного досвіду роботи рятувальних підрозділів встановлено, що для роботи в умовах задимлення використовують тепловізійні або інфрачервоні камери. Застосування тепловізійних пристроїв ускладнюється за наявності інтенсивних теплових потоків. Радіохвилі подібних засобів добре проникають крізь дим, однак радар не дає можливості здійснити побудову зображення високої роздільної здатності, з метою подальшого орієнтування в просторі. Практика застосування інфрачервоних камер вказує на їх недостатню ефективність за наявності задимлення.
Мета. Метою роботи є аналіз принципів роботи та технологій використання лідар-технологій для формування зображень предметів у задимленому просторі.
Методи досліджень. Методи аналізу та порівняння.
Основні результати дослідження. Альтернативою існуючим тепловізійним, інфрачервоним засобам та радарам є оптичні системи, робота яких заснована на лідар-технології. Вони працюють за принципом вимірювання відстані до поверхні за допомогою лазерного променя та дають можливість візуалізувати внутрішній простір неосвітлюваного приміщення. Проте на даний час недостатньо досліджено ефективність лідар-технологій для візуалізації внутрішнього простору приміщень за наявності диму, що впливає на їх роботу. Застосування лідарів в умовах задимлення залежить від довжини хвилі лазерного променя та є найбільш ефективним у ближньому інфрачервоному діапазоні. Лідари за технологіями поділяють на звичайні, однофотонні та поляризаційні.
Висновки. Без застосування методів обробки зображення ефективність роботи стандартних лідарів у задимленому середовищі є невисокою, зростаючи із збільшенням довжини хвилі в інфрачервоному діапазоні. Для побудови зображень предметів в умовах задимленого середовища найбільш ефективними є однофотонні лідари. Поляризаційні лідари можуть застосовуватися для роботи у задимленому середовищі крізь скло. Ефективність розпізнавання зображень, отриманих з лідара, зростає за застосування технологій оброблення зображень, зокрема гамма-розподілу, розподілу Пуассона та машинного навчання.

ІНФОРМАЦІЙНА МОДЕЛЬ АНАЛІЗУ ФАКТОРІВ ВПЛИВУ АВТОМАТИЗАЦІЇ ПІДТРИМКИ ПРОГРАМНИХ КОМПЛЕКСІВ З ВИКОРИСТАННЯМ СЕРЕДОВИЩ R ТА PYTHON

A. I. Pukach — 2024-06-28

Основна проблема полягає в необхідності розроблення ефективної та дієвої інформаційної моделі аналізу факторів впливу автоматизації підтримки програмних комплексів. Метою дослідження є пошук оптимальних рішень для розроблення необхідної інформаційної моделі з можливістю її подальшої реалізації, застосування, тестування, аналізу та опрацювання отриманих результатів при вирішенні прикладних практичних задач. Серед основних методів дослідження – методи комп’ютерного моделювання з використанням середовищ R та Python. Основними результатами дослідження є наступні. Розроблене інформаційна модель опрацювання даних та відповідне спеціалізоване програмне забезпечення для моделювання аналізу факторів впливу автоматизації підтримки програмних комплексів з використання середовищ програмування R та Python. Розроблена модель дає змогу досліджувати процеси впливу різноманітних факторів впливу на результати суб’єктивного сприйняття об’єктів підтримки (підтримуваних програмних комплексів, чи процесів їх підтримки) відповідними суб’єктами взаємодії, що прямо чи опосередковано взаємодіють з цим об’єктом(-ами) підтримки. Розроблена модель реалізовує практичний підхід до вирішення науково-прикладної задачі відновлення границь факторів впливу підтримки програмних комплексів з подальшою можливістю аналізу цих факторів впливу, що є однією з комплексу задач науково-прикладної проблеми автоматизації підтримки програмних комплексів. Наведені та представлені відповідні конкретні результати моделювання, отримані в ході реальних експериментальних досліджень задач аналізу факторів впливу підтримки програмних комплексів. Розв’язана прикладна практична задача пошуку члена команди підтримки програмного комплексу з максимальним відхиленням показників впливу факторів відносно середнього значення впливу факторів по команді. Перспективи застосування розробленої моделі та її результатів моделювання не обмежуються виключно
підтримкою програмних комплексів, а можуть бути використані також й в інших областях, де важливими є процеси суб’єктивного сприйняття досліджуваних об’єктів чи процесів.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАГРОЗ ІНФОРМАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ ТА СПОСОБІВ ЇХ ВИРІШЕННЯ В КОМП'ЮТЕРНИХ МЕРЕЖАХ НА КАНАЛЬНОМУ РІВНІ

O. I. Polotai — 2024-06-28

Постановка проблеми. Інформаційна безпека комп'ютерних мереж – це процес захисту комп'ютерних мереж від несанкціонованого доступу, зловживань, витоку конфіденційної інформації та інших загроз, що виникають через зловмисників або недбалість користувачів. Для захисту комп'ютерних мереж використовуються різні технології та методи, включаючи захист паролем, шифрування даних, мережеві брандмауери, системи виявлення вторгнень, антивірусне програмне забезпечення та аутентифікацію користувачів.
Метою статті є дослідження основних атак на комп’ютерні мережі, які зловмисник реалізовує, використовуючи слабкі місця другого (канального) рівня моделі OSI та способів нейтралізації цих атак за допомогою програмних інструментів мережевого обладнання компанії Cisco.
Результати. У статті детально описано суть канального рівня моделі OSI, який є другим рівнем. Описано характеристики цього рівня та показано, які основні функції він виконує. Проаналізовано основні загрози інформаційної безпеки комп’ютерних мереж, а також атаки на мережі, які зловмисник реалізовує, використовуючи усі «вузькі місця» канального рівня моделі OSI. Детально описано кожну з таких загроз і способи її реалізації. Також в статті детально описано основні способи захисту інформації комп’ютерної мережі на канальному рівні моделі OSI від атак. Наводяться детальні теоретичні кроки для реалізації блокування, нейтралізації або пом’якшення атак на мережі, які зловмисник здійснює на канальному рівні моделі OSI. У статті детально описані способи нейтралізації цих атак за допомогою програмних інструментів мережевого обладнання компанії Cisco.
Висновки. Безпека комп'ютерних мереж є важливим аспектом захисту важливої інформації та конфіденційних даних, а також забезпечення нормальної роботи комп'ютерних систем і мереж. Рівень безпеки комп'ютерних мереж варіюється від організації до організації та від компанії до компанії, але завжди важливо вживати найкращих можливих заходів для захисту критично важливої інформації та забезпечення стабільності системи.

РАЦІОНАЛЬНІ ТЕХНОЛОГІЇ ОТРИМАННЯ МЕТАЛКООРДИНОВАНИХ ЕПОКСІАМІННИХ КОМПОЗИЦІЙ ЗІ ЗНИЖЕНОЮ ГОРЮЧІСТЮ

O. Lavrenyuk — 2024-06-28

Вступ. Зниження горючості полімерних матеріалів досягається завдяки формуванню атомних зв’язків з великою енергією розриву. З цією метою найчастіше використовують хімічно активні антипірени, які завдяки високій реакційній здатності та наявності в молекулярній структурі великої кількості функційних груп різного типу, призводять до зміни складу, будови і властивостей кінцевого полімерного матеріалу. Такі антипірени використовують як мономери у синтезі полімерів, зшиваючі агенти чи модифікатори полімерів. Тому надзвичайно важливим питанням в аспекті зниження горючості полімерів є розширення асортименту реакційноздатних антипіренів, розробка раціональної технології отримання полімерних матеріалів, що передбачає різноманітні способи введення антипіренів, а також встановлення взаємозв’язку між модифікацією, структурою та властивостями отриманих матеріалів.
Мета. Розробити раціональну технологію отримання модифікованих купрум(ІІ) хлоридом епоксіамінних композицій. Вивчити будову синтезованих композицій, що дасть змогу спрогнозувати їх властивості та, зокрема, схильність до горіння.
Методи. Модифіковані купрум(ІІ) хлоридом епоксіамінні композиції отримували за допомогою двох методів, відмінність між якими полягає в різних способах та формах інкорпорування антипірену в полімерну матрицю. Для становлення факту взаємодії між антипіреном та іншими компонентами композиції (зв’язуючим, затвердником) проводили ІЧ-спектроскопічні дослідження.
Результати. Розроблено новий оригінальний метод отримання модифікованих купрум(ІІ) хлоридом епоксіамінних композицій зі зниженою горючістю. Суть методу полягає в синтезі антипірена-затвердника у вигляді кристалічного комплексу з подальшим інкорпоруванням його в епоксидіановий олігомер. Внаслідок хімічної взаємодії купрум(ІІ) хлориду та рера отримано хелатний комплекс [Cu(eda)₂(H₂O)(Cl)]Cl, який було використано як антипірен-затвердник епоксіамінних композицій. На підставі ІЧ-спектроскопічних досліджень вивчено будову синтезованого антипірена-затвердника. Зокрема виявлено міцні координаційних зв’язки Cu(II)←N, поява яких в процесі комплексоутворення є важливою передумовою використання отриманих хелатних комплексів як реакційноздатних антипіренів. Виявлено участь синтезованого хелатного комплексу [Cu(eda)₂(H₂O)(Cl)]Cl в структуруванні епоксиамінної композиції, що є запорукою зниження її горючості.
Висновки. Завдяки розробці оригінальної технології, яка передбачає синтез хелатного купроамінного комплексу та використанні його як антипірена-затвердника отримано новий тип металкоординованих епоксіамінних композицій та подано трактування механізму антипіренової дії солей перехідних металів на горіння епоксіамінних композицій.

АНАЛІЗ ПРИЧИН ВИНИКНЕННЯ НЕБЕЗПЕЧНИХ СИТУАЦІЙ ПІД ЧАС ЕКСПЛУАТАЦІЇ АВТОЗАПРАВНИХ СТАНЦІЙ

V. I. Golinko — 2024-06-28

Мета. Встановлення рівня ризику виникнення небезпечних подій на автозаправних станціях.
Матеріали і методи. Для оцінки ризиків виникнення небезпечних подій на автозаправних станціях були обрані метод "HAZOP" та метод "FMEA", оскільки вони добре поєднуються між собою та дають можливість деталізувати кожен етап виробничого процесу для ідентифікації небезпек і працездатності системи загалом, що проводиться спеціально підібраною групою з п’яти фахівців-експертів.
Результати. Розроблено процедуру керування ризиками на автозаправних станціях на основі поєднання методів "HAZOP" та "FMEA", що дозволяє припустити формування можливого сценарію розвитку небезпечної події за ключовими словами, а також оцінити величину пріоритетного ризику, виходячи з можливості виявлення невідповідності чи загрози. Проаналізовано чотири основні сценарії настання небезпечної події через невідповідності технічної складової автозаправних станцій та наявності помилок і небезпечних дій операторів. Встановлено, що найбільший рівень ризику настання небезпечної події – вибуху та пожежі на автозаправній станції може статися через негерметичність з’єднань та накопичення парів бензину у колонках.
Наукова новизна полягає у встановленні взаємозв’язку між різними методами оцінювання ризику, що дає змогу визначити найбільш вірогідний сценарій розвитку небезпечної події через поєднання різних небезпечних чинників.
Практична цінність. Розроблені рекомендації із зменшення ймовірності настання небезпечної події −
вибуху і пожежі на автозаправній станції завдяки розробці удосконаленого процесу керування ризиками на
основі поєднання загальновідомих методів.

ДО РОЗРАХУНКУ НА МІЦНІСТЬ ГИНІВ ТРУБОПРОВОДІВ В УМОВАХ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ

М. І. Voytovych — 2024-06-28

Проблема. Впровадження в інженерну практику нових, більш інтенсивних технологій, ускладнення умов експлуатації сучасних споруд і машин призводить до зростання небезпеки виникнення надзвичайних ситуацій. Це суттєво підвищує вимоги до інженерних конструкцій і споруд – вони повинні бути міцними і надійними в сучасних ускладнених умовах їх виготовлення і експлуатації. В зв’язку з цим виникає необхідність врахування впливу полів різної фізичної природи, зокрема температурних, на несучу здатність елементів енергетичних, транспортних установок, інших машин.
Важливими складовими різних інженерних конструкцій і споруд є трубчасті криволінійні стрижневі елементи (гини трубопроводів, труби економайзерів, патрубки тощо). Вони досить часто експлуатуються в
умовах підвищених або низьких температур, що створює можливості для виникнення ситуацій техногенного характеру. В зв’язку з цим виникає потреба у дослідженні впливу на температурні поля, напружений стан і міцність таких елементів їх теплофізичних і геометричних параметрів.
Мета. Розроблення методики дослідження температурних полів і термонапруженого стану криволінійних стрижнів; дослідження на її основі температурного поля і обумовленого ним напружено-деформованого стану гину трубопроводу в залежності від його теплофізичних і геометричних характеристик.
Результати дослідження. В роботі запропонована методика дослідження термонапруженого стану криволінійних трубчастих стрижневих конструктивних елементів. Її суть полягає в тому, що на першому етапі визначаються температурні поля таких елементів з використанням рівнянь теплопровідності трубчастих стрижнів великої кривини. Розв’язки цих рівнянь входять, як складові навантаження, у рівняння термопружності і використовуються на другому етапі при визначенні термонапруженого стану криволінійних стрижнів. При цьому використовуються рівняння термопружності криволінійних стрижнів у переміщеннях. Запропонована методика застосована для дослідження термонапруженого стану гину трубопроводу, який знаходиться в умовах конвективного теплообміну з зовнішнім і внутрішнім середовищами. Розглянуто випадок жорсткого затиснення крайніх перерізів гину. Досліджено вплив теплофізичних і геометричних параметрів гину на його температурне поле і напружений стан.
Встановлено, що приведені коефіцієнти тепловіддачі з зовнішньої і внутрішньої поверхонь стрижня по-різному впливають на його напружений стан: зі збільшенням коефіцієнта тепловіддачі з зовнішньої поверхні абсолютні значення поздовжньої і поперечної сил, а також згинального моменту зменшуються, а з ростом коефіцієнта тепловіддачі з внутрішньої поверхні – збільшуються.
Висновки. На основі розробленої в роботі методики досліджено термонапружений стан гину трубопроводу. В результаті проведених аналітично-числових досліджень показано, що існує такий переріз гину, в якому зумовлений нагріванням згинальний момент змінює свій знак; положення цього перерізу залежить від кривини осі, товщини стінки, кута розхилу гину і практично не залежить від приведених коефіцієнтів тепловіддачі з внутрішньої і зовнішньої його поверхонь. Існують такі значення кута розхилу, при яких найбільші значення згинального моменту і поперечної сили в гині досягають своїх максимумів. На відміну від силової задачі, у випадку нагрівання значення згинального моменту в криволінійному стрижні у фіксованому його перерізі залежить від геометричних параметрів поперечного перерізу.

МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ МОДУЛІВ СИЛОВИХ БАТАРЕЙ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ НА ПРЕДМЕТ ПОЖЕЖНОЇ НЕБЕЗПЕКИ

A. F. Gavryliuk — 2024-06-28

Постановка проблеми. Кількість електромобілів у світі продовжує зростати. Станом на перший квартал 2024 року, за даними Головного сервісного центру МВС, в Україні зареєстровано 93976 електромобілів. Разом з тим, впродовж 2019-2024 років на території України підрозділами Державної служби України з надзвичайних ситуацій зареєстровано 173 пожежі електромобілів, внаслідок яких завдано прямих збитків на суму 9 млн 53 тис. грн, побічних – 18 млн 450 тис. грн.
Метою дослідження є розроблення основних положень методики експериментальних досліджень модулів літійіонних батарей електромобілів щодо пожежної небезпеки відкритим полум’ям. Кінцева мета дослідження полягає у визначенні теплових параметрів (температури спрацювання вентиляційних отворів, займання, виникнення необоротної екзотермічної реакції, горіння тощо), які описують процеси горіння модулів літій-іонних акумуляторів електромобілів, а також у розкритті особливостей розвитку та поширення горіння у модулі літій-іонної батареї електромобіля.
Методи дослідження. У роботі використано експериментальний та теоретичний методи досліджень. У теоретичному методі досліджень були застосовані такі операції, як: синтез, аналіз, систематизація, узагальнення тощо.
Опис матеріалу. Суть запропонованої методики полягає у визначенні температури спрацювання вентиляційних отворів, займання, виникнення необоротної екзотермічної реакції, дослідженні впливу чинників на ці параметри, а також розкритті особливостей розвитку та поширення горіння по модулі літій-іонної батареї електромобіля. Для створення теплового потоку на досліджуваний взірець необхідно визначити джерело тепла та обґрунтувати його параметри. В якості наукової розвідки вибрані модельні вогнища класу С. Перевагою таких модельних вогнищ є простота виконання газової установки-пальника, можливість регулювати подачу газу, тощо. Для розміщення термопар здійснюються наскрізні отвори у досліджуваному модулі, діаметром який забезпечить розміщення термопар, але не більшим ніж 3 мм. З метою визначення внутрішнього короткого замикання, яке виникає внаслідок руйнування сепаратора та замкнення катода та анода літій-іонного елемента, використовується цифровий мультиметр. Цифровий мультиметр підключається до полюсів літій-іонного елемента за допомогою двожильного мідного провідника діаметром 1,5 мм²(з метою зменшення опору на провіднику та підвищення точності вимірювань) та визначає спад напруги на елементі.
Висновки. Розроблена методика експериментальних досліджень модулів літій-іонних батарей електромобілів під дією відкритого полум’я модельного вогнища класу С. Використання даної методики дасть
змогу визначити температуру спрацювання вентиляційних отворів, виникнення необоротної екзотермічної реакції та займання модуля літій-іонних батарей електромобілів, а також окреслити особливості поширення необоротної реакції по модулі. Експериментальним шляхом обґрунтовано критерії розміщення газового пальника, витрату газу та розміщення засобів вимірювальної техніки, описано порядок проведення експерименту, а також оброблення отриманих експериментальних даних.