Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Planowanie zatrudnienia w przedsiębiorstwie budowlanym do realizacji kontraktów budowlanych

Jaśkowski Piotr, Biruk Sławomir

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 1-2

93--97

PL

Podstawą opracowania planów zapotrzebowania na siłę roboczą w przedsiębiorstwie budowlanym jest plan produkcyjny, obejmujący przewidywany do realizacji portfel zleceń. Planowanie przebiegu realizacji zleceń z wykorzystaniem metod harmonogramowania pozwalających na analizę przebiegu realizacji procesów pod względem czasu i wykorzystania zasobów pozwala na ocenę wpływu wielkości zatrudnienia na terminowość realizacji poszczególnych przedsięwzięć. W artykule przedstawiono model matematyczny problemu harmonogramowania przedsięwzięcia z ustalonym terminem dyrektywnym (zilustrowany przykładem), obejmującego procesy powtarzalne, pozwalający na określenie racjonalnego poziomu zatrudnienia brygad roboczych.

EN

The basis for the development of labor demand plans in a construction company is the production plan, including the expected portfolio of orders. Planning the course of order execution with the use of scheduling methods that allow for the analysis of the course of the execution of processes in terms of time and resource use allows for the assessment of the impact of the number of employees on the timeliness of the implementation of individual projects. The article presents a mathematical model of the problem of scheduling a project with a fixed directive deadline (illustrated by an example), involving repetitive processes, allowing to determine a rational level of employment of work brigades.

2

Analiza wpływu metod intensyfikacji pracy na czas realizacji procesów budowlanych

Rzepecki Łukasz

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 1-2

88--92

PL

W artykule rozważano problem doboru metod intensyfikacji pracy z uwzględnieniem ich kosztów i efektów w postaci skrócenia czasu trwania procesów budowlanych. Metody te obejmują: pracę w nadgodzinach, pracę w weekendy, pracę na dwie zmiany oraz zatrudnianie bardziej wydajnych brygad roboczych. Opracowano model matematyczny dla powtarzalnych procesów budowlanych, zapewniający minimalizację przerw w pracy brygad oraz redukcję czasu realizacji całego przedsięwzięcia. W celu weryfikacji poprawności modelu opracowane podejście zastosowano do wyznaczenia wariantów organizacyjnych (działań redukujących czas realizacji procesów) dla przykładowego przedsięwzięcia budowlanego.

EN

The paper considers the problem of selecting methods of work acceleration, taking into account their costs and effects in terms of reducing the duration of construction processes. These methods include: working overtime, working on weekends, working in two shifts and employing more efficient work brigades. A mathematical model was developed for repetitive construction processes, ensuring minimization of interruptions in the crews’ work and reduction of the time of the entire project. In order to verify the correctness of the model, the developed approach was used to determine organizational variants (activities that reduce process completion time) for a sample construction project.

3

Numerical simulation of the liquid distribution problem by an adaptive flow distributor

Rutkevych Volodymyr, Kupchuk Ihor, Yaropud Vitalii, Hraniak Valerii, Burlaka Serhii

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 2

64--69

EN

The article presents a numerical modeling of the adaptive flow divider, which allows you to adjust the supply of the U-shaped frame according to the change in load acting on the mechanism for cutting and unloading the stem feed. The use of adaptive flow divider in the hydraulic drive system of the mechanism for cutting and unloading allows to stabilize energy consumption for separation of a portion of stem feed under the condition of change and fluctuation of parameters that significantly affect the process of separation and unloading of stem feed from monolith. On the basis of the carried out numerical modeling recommendations on a choice of constructive parameters of an adaptive flow divider are given.

PL

W artykule przedstawiono modelowanie numeryczne adaptacyjnego dzielnika przepływu, który umożliwia regulację zasilania ramy w kształcie litery U w zależności od zmiany obciążenia działającego na mechanizm cięcia i odciążania posuwu łodygi. Zastosowanie adaptacyjnego rozdzielacza przepływu w hydraulicznym układzie napędowym mechanizmu cięcia i rozładunku pozwala ustabilizować zużycie energii na oddzielenie porcji podawczej łodygi pod warunkiem zmiany i wahań parametrów, które istotnie wpływają na proces rozdzielania i rozładunku pasza z łodygi z monolitu. Na podstawie przeprowadzonego modelowania numerycznego podano zalecenia dotyczące doboru parametrów konstrukcyjnych adaptacyjnego dzielnika przepływu.

4

A mathematical model of an ultrahigh voltage transmission line taking into account overhead ground wires

Czaban Andriy, Szafraniec Andrzej, Lysiak Heorhii, Levoniyk Vitaliy, Lysiak Vladyslav

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 6

27--31

EN

The development of a mathematical model of a three-phase ultrahigh voltage transmission line with two overhead ground wires is presented in the paper. The mathematical model is based on differential equations of state of a long line with partial derivatives in the matrix-vector form. The boundary conditions of the second kind (Neumann's conditions) are used, which enables obtaining functions of unknown coordinates of the overhead ground wires mode at the beginning and at the end of the voltage transmission line to solve the transmission line equation. Some results of computer simulations of transients during switching on and a single-phase short circuit of the line are presented in the form of corresponding graphic functions of its mode coordinates.

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny trójfazowej linii elektroenergetycznej ultra wysokiego napięcia z dwoma przewodami odgromowymi. Model matematyczny wykorzystuje równania różniczkowe o pochodnych cząstkowych elektromagnetycznej długiej linii w postaci macierzowo-wektorowej. Jako warunki brzegowe wykorzystano warunki drugiego rodzaju (warunki Neumanna), co z kolei pozwoliło obliczyć przebiegi napięcia i prądu na początku i na końcu linii elektroenergetycznej. Wyniki symulacji komputerowej stanów nieustalonych podczas załączania linii oraz zwarcia jednofazowego w jej końcu przedstawiono w postaci rysunków.

5

Ocena prawdopodobieństwa wystąpienia wypadku na rusztowaniach budowlanych w wybranych województwach Polski

Nowobilski Tomasz, Hoła Bożena

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 9-10

104--108

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących szacowania prawdopodobieństwa wystąpienia wypadku przy pracy związanego z użytkowaniem rusztowań budowlanych w pięciu województwach Polski. W ramach przedstawionych badań opracowano autorską metodykę, w której wykorzystano: wyniki badań empirycznych, informacje o liczbie wypadków przy pracy z udziałem rusztowań budowlanych oraz dane statystyczne dotyczące wskaźników społeczno-gospodarczych. Otrzymane wyniki mogą być wykorzystane do predykcji prawdopodobieństwa wystąpienia wypadku na rusztowaniu budowlanym w przyszłości.

EN

The article presents the results of research on estimating the probability of occupational accidents related to the use of construction scaffolding in five regions of Poland. Within the framework of the presented research, the author’s methodology was developed using: the results of empirical research, information on the number of occupational accidents involving construction scaffolding and statistical data on socio-economic indicators. The results obtained can be used to predict the probability of a construction scaffolding accident in the future.

6

Method of Compact Ground Launching Devices Shape Formation for Unmanned Aerial Vehicles

Sereda Vladyslav A., Ambrozhevich Maya V., Kornev Aleksey V.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2022

|

Vol. 13, Nr 1 (47)

9--26

EN

The purpose of this paper is to develop a method for forming the shape of compact ground launching devices (GLDs) unmanned aerial vehicles (UAVs), which includes three stages. Firstly, the choice on the basis of the theory of dimension and similarity of the closest analogue of the design object based on world experience gained in this field. Secondly, the creation of a comprehensive model of the working process of GLD and a universal method for its numerical implementation. Thirdly, the solution to the problem of optimizing the dynamic characteristics of GLD. At the described stages of the formation of the shape of an GLD UAV, a statistical analysis of the technical perfection of known analogues of UAV launch systems, methods of the theory of similarity and dimension in mechanics, methods of numerical simulation of the working process, and also methods of conditional parametric optimization are used. The undoubted importance of the problem of the equivalent development of the components of the UAS, consisting of an aircraft and a launch system (catapult). The traditionally non-priority status of GLD in the general cycle of the complex design program is also known. A systematic solution to this problem lies in the mainstream of creating common approaches, one of which is contained in this article. The proposed method of forming the appearance of compact GLDs UAV can be extended to a wide class of starting systems containing a thermal expansion machine and a mechanical component. In the presented form, the method is not applicable to systems of air, aerodrome and manual launch of UAVs. A method has been developed for the formation of the shape of GLD based on the energy relations of the criterion type between useful functions and the corresponding costs, with subsequent verification numerical studies of the launch processes based on specially created technology of a computational experiment, as well as optimization of the dynamic characteristics of GLD. The method of forming the shape of compact GLD is universally applicable to any type of catapults, regardless of the type of transmission and drive, since many particular forms of organization of the working process are generalized using the criteria of energy perfection, a comprehensive physical and mathematical model and normalization of the starting overload.

7

The heat-transfer system modelling of the convective heating surfaces of a TP-92 steam boiler

Kravets Taras, Galyanchuk Igor, Yurasova Oksana, Kapustianskyi Andrii, Romanova Kateryna

Polityka Energetyczna

|

2022

|

T. 25, z. 3

5--20

EN

The relevance of the subject of research is determined by the need to develop and subsequently implement a mathematical model and the corresponding structural scheme of the convective heating surfaces of the TP-92 steam boiler. The purpose of this research work is to directly model the heat- -transfer system of the convective heating surfaces of this boiler, designed for effective use in real conditions. The basis of the methodological approach in the research work is a combination of methods of the system analysis of the key principles of constructing mathematical models of heat-transfer systems of modern steam boilers with an experimental study of the prospects for creating a mathematical model of a heat-transfer system of the convective heating surfaces of a TP-92 steam boiler. In the course of the study, the results were obtained and presented in the form of a mathematical model of a convective heat-transfer system. It allows for making effective mathematical calculations of the main operating modes of the TP-92 steam boiler and calculating the dependences of the temperature and thermal modes of its operation on the change of incoming parameters of the used heat carriers, changes in the heating surface area and the relative flow rate of the heat carriers over the time of their use. The results obtained in the study, including the conclusions formulated on their basis, are of significant practical importance for the designers of steam boilers. The results also are useful for maintenance personnel, whose immediate responsibilities include determining the real possibilities of improving the convective heat-transfer system, based on the known parameters of the temperature of the coolant at the entrance to the system and at the exit from it.

PL

O trafności przedmiotu badań decyduje potrzeba opracowania, a następnie wdrożenia modelu matematycznego i odpowiadającego mu schematu konstrukcyjnego konwekcyjnych powierzchni grzewczych kotła parowego TP-92. Celem pracy badawczej jest bezpośrednie zamodelowanie układu wymiany ciepła konwekcyjnych powierzchni grzewczych tego kotła, zaprojektowanego do efektywnego wykorzystania w warunkach rzeczywistych. Podstawą podejścia metodologicznego w pracy badawczej jest połączenie metod analizy systemowej kluczowych zasad budowy modeli matematycznych układów wymiany ciepła nowoczesnych kotłów parowych z eksperymentalnym badaniem perspektyw stworzenia modelu matematycznego układu wymiany ciepła konwekcyjnych powierzchni grzewczych kotła parowego TP-92. Uzyskane wyniki zaprezentowano w postaci modelu matematycznego konwekcyjnego układu wymiany ciepła. Pozwala to na wykonanie efektywnych obliczeń matematycznych głównych trybów pracy kotła parowego TP-92 oraz obliczenie zależności temperatury i trybów cieplnych jego pracy od zmian parametrów wejściowych stosowanych nośników ciepła, zmian powierzchni grzewczej oraz względnego natężenia przepływu nośników ciepła w czasie ich użytkowania. Uzyskane w pracy wyniki, w tym sformułowane na ich podstawie wnioski, mają duże znaczenie praktyczne dla projektantów kotłów parowych. Są one również przydatne dla personelu utrzymania ruchu, do którego bezpośrednich obowiązków należy określenie realnych możliwości udoskonalenia konwekcyjnego układu wymiany ciepła, w oparciu o znane parametry temperatury chłodziwa na wejściu do układu i na wyjściu z niego.

8

Use of Synthesis Gas as Fuel for a Solid Oxide Fuel Cell

Alvarez-Cedillo Jesus A., Alvarez-Sanchez Teodoro, Sandoval-Gomez Raul J., Gonzalez-Vasquez Alexis, Sarabia-Alonso Teresa

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 10

35--41

EN

There is a real need to use various efficient energy supply systems that are not aggressive towards the global environment. Hydrogen has been seen in different research papers presented in the literature as an essential fuel to generate energy in various energy storage systems. As it is well-known, it is possible to generate renewable electricity using electrolysis. The hydrogen produced can be sold as fuel for various systems, most notably its use in solid oxide fuel cells and a host of modern applications today. Current low-temperature fuel cells are ideal for hydrogen operation, but are not suitable for hydrogen mixtures. In this article, a mathematical analysis was carried out to generate electrical energy in a fuel cell, fed with synthesis gas from the residual biomass gasification process; the primary interest was the generation of electrical energy, solid oxide fuel cell (SOFC), which operate at the temperature of the gas at the outlet of the gasifier were analyzed. The practical efficiency obtained and the theoretical results of the SOFC operation were shown.

9

Time-Spatial Analysis of the Functioning of the Water Distribution System in the Mathematical Modeling Process

Trębicka Agnieszka

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 6

90--99

EN

This paper presents the process of the temporal and spatial functioning of the water distribution system in the mathematical modeling process. The research was carried out on the Bialystok water network model with particular emphasis on the efficiency and energy efficiency of the pumping units located on the analyzed water distribution system (SDW). The calculations and calibration of the model were performed using the ISYDYW software, with particular emphasis on time and spatial distribution. Particular situations were analyzed, especially when the system operated in exceptional conditions, which most often resulted in failure, leading to a shortage of water supply, and thus energy losses of the pumping units. The obtained results allowed demonstrating the auxiliary role of the simulation method in determining and predicting the effects on the existing emergency states. Possible scenarios were prepared for the observed changes, both in the entire network and at the selected points of the pump systems. Assuming the duration of the failure, its consequences were determined and presented in the form of the indicators discussed.

10

Stress-strain state simulation of non-uniformly heated elements of components and assemblies of automotive

Hrevtsev O., Selivanova N., Popovych P., Poberezhny L., Brych V. Ya., Rudyak Yu., Shevchuk O., Bakulina N., Rozum R., Buriak M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2022

|

Vol. 115, nr 1

26--32

EN

Purpose Develop a method for determining and evaluating the stress-strain state, particularly the distribution of thermomechanical stresses in the materials of individual rotating parts of vehicles. Design/methodology/approach The proposed method is based on the principle of gradual approximations of the solution when the boundary conditions are satisfied on the curvilinear limiting surfaces of the disk body. Findings The proposed method of determining and estimating the distribution of thermomechanical stresses in the disk material makes it possible to take into account the variable geometry: thickness and presence of a hole in the central part of the disk, also correctly determine stress-strain state at any point of unevenly heated rotating axial body. Research limitations/implications The work uses generally accepted assumptions and limitations for thermomechanical calculations. Originality/value It is proved that in real disks, the stress-strain state is spatial, and the well - known method based on the hypotheses of the plane-stress state does not provide the possibility of calculating the values of stresses in the thickness of the disk. The obtained results can be used to improve the methodology of auto technical examination of road accidents. In addition, they can be taken into account by bus drivers on urban routes when choosing a safe distance in heavy traffic, as well as design engineers of car brake systems.

11

Stochastic models of the slow/fast type of atrioventricular nodal reentrant tachycardia and tachycardia with conduction aberration

Jackowska-Zduniak Beata

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2022

|

Vol. 32, no. 3

429--440

EN

Models are proposed to describe the heart’s action potential. A system of stochastic differential equations is used to recreate pathological behaviour in the heart such as atrioventricular nodal reentrant tachycardia (AVNRT) and also AVNRT with conduction aberration. Part of the population has abnormal accessory pathways: fast and slow. An additional pathway is not always induced, since the deterministic model is not proper due to a stochasticity in this process. Introduction of a stochastic term allows modelling a pre-excitation perturbation (such as unexpected excitation by premature contractions in atrium (PAC)) which triggers the mechanism of AVNRT. Also, a system of AVNRT with additional conduction aberration, which is a rare type of arrhythmia, is considered. The aim of this work is to propose a mathematical model superior to the deterministic one that recreates this disease better and allows understanding its mechanism and physical dependencies, which may help to propose a new therapy of AVNRT. Results are illustrated with numerical solutions.

12

Modelowanie zapotrzebowania na paliwo gazowe w obiektach gastronomicznych

Jedlikowski Andrzej, Englart Sebastian, Skrzycki Maciej

Instal

|

2022

|

nr 10

26--33

PL

W artykule scharakteryzowano występujące w Polsce zakłady i placówki gastronomiczne. Opisano metody obliczeniowe umożliwiające wyznaczenie zapotrzebowania na gaz dla tego typu obiektów. Zwrócono uwagę na częstotliwość wykorzystywanych urządzeń gazowych do przygotowania potraw dla konsumentów. Przedstawiono problemy wynikające z braku uwzględniania współczynników jednoczesności podczas wyznaczania projektowanego natężenia gazu. Opracowano oryginalny model matematyczny uwzględniający zużycie paliwa gazowego podczas przygotowania dań w placówce gastronomicznej. Na podstawie modelu napisano program komputerowy potrzebny do przeprowadzania symulacji numerycznych. Następnie za pomocą danych pomiarowych uzyskanych z zakładu zbiorowego żywienia dokonano walidacji modelu. Ponadto za pomocą metod obliczeniowych dostępnych w literaturze oszacowano natężenie przepływu gazu. Uzyskane wyniki symulacji porównano z rezultatami pomiarów. Wysoka zgodność modelu pozwoliła na uzyskanie wielu istotnych informacji. Brak uwzględniania współczynników jednoczesności prowadzi do otrzymywania podwyższonych wartości strumienia godzinowego przepływu gazu. Standardowa obsługa urządzeń gazowych wymusza konieczność stosowania niekiedy niższego płomienia gazowego palnika. Dzienne zużycie gazu podlega znacznym wahaniom spowodowanym zróżnicowanym czasem przygotowania potraw dla konsumentów. W analizowanym przypadku zaobserwowano konieczność uwzględnienia współczynników jednoczesności wykorzystania urządzeń gazowych z zakresu 0,4-0,6. Dokładne określenie wartości redukcji projektowego zapotrzebowania na gaz wymaga dalszych badań i symulacji numerycznych dotyczących funkcjonowania zakładów gastronomicznych.

EN

The paper characterizes the activities of food service and mass caterers in Poland. Calculation methods are described to determine the gas requirements for this type of facility. Special attention was paid to the frequency of gas appliances used to prepare food for consumers. Problems arise from the inability to include simultaneity coefficients when determining the design gas flow rate. An original mathematical model has been developed that considers the consumption of gaseous fuel during the preparation of dishes in a food service facility. Based on the model, a computer program needed for numerical simulations was written. The model was then validated using measurement data obtained from the mass catering facility. Furthermore, the gas flow rate was estimated using calculation methods available in the literature. The simulation results obtained were compared with the measurement results. The high level of compliance of the model has yielded a wealth of relevant information. Failure to include simultaneity coefficients leads to elevated values of the hourly gas flow rate. Standard operation of gas appliances sometimes forces the need to use a lower gas burner flame. Daily gas consumption is subject to significant fluctuations due to the varying cooking times of meals for consumers. In the case under review, it was observed that simultaneity coefficients for the use of gas appliances in the range of 0.4-0.6 must be considered. Accurate determination of the reduction value of the design gas demand requires further research and numerical simulations of the operation of food service facilities.

13

The synthesis of mathematical models of nonlinear dynamic systems using Volterra integral equation

Mokin Boris I., Mokin Vitalii B., Mokin Oleksander B., Mamyrbayev Orken, Smailova Saule

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2022

|

T. 12, nr 2

15--19

EN

The problem of creating mathematical models of nonlinear dynamical systems does not have an unambiguous solution and requires the creation of a separate synthesis method for each such object. To develop a method for synthesizing mathematical models of an extensive class of nonlinear dynamical systems with polynomial nonlinearities. The work uses a method based on the solution of the Volterra integral equation in the ideology set forth in Van Trees H.L., according to which the structure of a nonlinear dynamical object present47s a series connection of the linear part, characterizing the inertial properties of the system, and the nonlinear element, given by static characteristic. The difference of the suggested version of the method from the classical one, proposed in the works of Van Trees H.L., is an expansion of their input and output signals into Fourier series and a representation of the inertial part of these systems by their Bode plots, connected into one structure with input and output signals and non-linearity by Volterra integral equation. The algorithm of the proposed method is disclosed by the example of solving the problem of identifying a nonlinear dynamical system which impulse response of the inertial part satisfies the separability requirement, the order of the polynomial nonlinearity is three, and the model of the input signal has the form of a sinusoid "raised" over the time axis on a priori given constant level. A computational experiment was carried out on the example of nonlinear dynamical systems with the third order of the nonlinear characteristic and the first and second orders of the model of the inertial part of these systems with the specified algorithms of their parametric identification. The suggested method allows to synthesis the mathematical model of a nonlinear dynamical system with the polynomial static characteristic to the case when the input signal has an arbitrary number of harmonics, and the model of the inertial part and the nonlinear polynomial function have an arbitrary order.

PL

Problem tworzenia modeli matematycznych nieliniowych układów dynamicznych nie ma jednoznacznego rozwiązania i wymaga stworzenia odrębnej metody syntezy dla każdego takiego obiektu. Celem pracy jest opracowanie metody syntezy modeli matematycznych rozległej klasy nieliniowych układów dynamicznych o wielomianowej nieliniowości. W pracy zastosowano metodę opartą na rozwiązaniu całkowego równania Volterry w ideologii przedstawionej przez Van Trees H.L., zgodnie z którą struktura nieliniowego obiektu dynamicznego przedstawia szeregowe połączenie części liniowej, charakteryzującej własności inercyjne układu, oraz elementu nieliniowego, zadanego charakterystyką statyczną. Różnica proponowanej wersji metody od klasycznej, zaproponowanej w pracach Van Treesa H.L., polega na rozwinięciu sygnałów wejściowych i wyjściowych w szeregi Fouriera oraz przedstawieniu części inercyjnej tych układów za pomocą ich charakterystyk Bodego, połączonych w jedną strukturę z sygnałami wejściowymi i wyjściowymi oraz nieliniowością za pomocą całkowego równania Volterry. Algorytm proponowanej metody ujawniono na przykładzie rozwiązania problemu identyfikacji nieliniowego układu dynamicznego, którego odpowiedź impulsowa części inercyjnej spełnia warunek rozdzielności, rząd nieliniowości wielomianowej jest trzeci, a model sygnału wejściowego ma postać sinusoidy "uniesionej" nad osią czasu na zadanym z góry stałym poziomie. Przeprowadzono eksperyment obliczeniowy na przykładzie nieliniowych układów dynamicznych o trzecim rzędzie charakterystyki nieliniowej oraz pierwszego i drugiego rzędu modelu części inercyjnej tych układów z zadanymi algorytmami ich identyfikacji parametrycznej. Zaproponowana metoda pozwala na syntezę modelu matematycznego nieliniowego układu dynamicznego o wielomianowej charakterystyce statycznej dla przypadku, gdy sygnał wejściowy ma dowolną liczbę harmonicznych, a model części inercyjnej i nieliniowa funkcja wielomianowa mają dowolny rząd.

14

Dynamic and mathematical models of the hydroimpulsive vibro-cutting device with a pressure pulse generator bult into the ring spring

Obertyukh Roman, Slabkyі Andrii, Polishchuk Leonid, Povstianoi Oleksandr, Kumargazhanova Saule, Satymbekov Maxatbek

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2022

|

T. 12, nr 3

54--58

EN

Structural calculation scheme of the hydropulse device for vibration cutting with built-in ring with pressure pulse generator (PPG) is considered. On the basis of the structural scheme and cyclogram of the working cycle of the device, its dynamic and mathematical models were developed, in whichthe hydraulic link is represented by a visco-elastic model of the working fluid (energy carrier) composed of the inertial elastic and dissipative elements (Kelvin-Foyga's body).

PL

Rozważa się schemat konstrukcyjny i projektowy hydraulicznego urządzenia impulsowego do cięcia wibracyjnego z wbudowanym generatorem impulsów ciśnieniowych ze sprężyną pierścieniową (PPG). Na podstawie schematu strukturalnego i cyklu pracy urządzenia opracowano jego modele dynamiczne i matematyczne, w których ogniwo hydrauliczne reprezentowane jest przez lepkosprężysty model cieczy roboczej (nośnika energii), złożony z bezwładnych elementów sprężystych i dyssypacyjnych (ciał Kelvina-Foiga).

15

Mathematical description of the operation of a hybrid barbotage reactors

Kujawiak Sebastian, Makowska Małgorzata

Environment Protection Engineering

|

2022

|

Vol. 48, nr 2

73--86

EN

Barbotage reactors such as airlift reactors (ALR) and bubble column reactors (BCR) due to their two-phase flow are the subject of many studies. Their basic version is used for lifting, mixing, and aeration of liquids, while their hybrid version, supplemented with additional elements, can serve as a rector for transport, lifting, and aeration of liquids. The subject of the research were two design variants of a hybrid barbotage reactor differing in the position of the nozzle for circulation and aeration, both filled with a moving bed. Based on the previously obtained measurement results, a simple mathematical equation was proposed to describe the impact of the type of construction and filling the hybrid reactor with a moving bed on the oxygen concentration and mixing conditions as well as on the transport of liquids. It was found that the greatest impact on the transport of liquid in the hybrid barbotage reactor (HBR) had the location of the H-nozzle, and filling the reactor with a moving bed had the greatest impact on the oxygen conditions and mixing of the liquid in the case of the HBR reactor.

16

Forecasting greenhouse gas emissions of the Slovak Republic based on grey models

Vojteková Mária, Blažeková Oľga, Pavlicko Michal

Environment Protection Engineering

|

2022

|

Vol. 48, nr 1

117--134

EN

Reducing greenhouse gas (GHG) emissions has become a necessity and not an option to sustain the environment in both human and natural systems. The Slovak Republic (SR), like the European Union (EU), aims to become greenhouse gas neutral by 2050. To reach this ambitious target, emissions will need to fall by 55% compared to those in the base year 1990. Therefore, forecasting GHG emission amounts is important. The grey model is one of the widespread mathematical forecasting methods. There exist studies that have used some types of grey models to predict GHG but not in the case of the Slovak Republic. We have optimized the length of the input sequence in the rolling mechanism to enhance the forecast accuracy of a new grey model combining the Bernoulli equation with the rolling mechanism. Standard grey model, nonlinear grey Bernoulli model, and grey model with rolling mechanism were used to prove the validity of our optimization and to compare prediction performance among grey models. The novel model was also used for a long-term forecast of GHG emissions in the SR for the years from 2020 to 2040 and compared with officially reported projections. Calculated values showed that the SR is on a good way to reach set targets towards climate change mitigation.

17

Application of LandGEM mathematical model for the estimation of gas emissions from contaminated sites. A case study of a dumping site in Lahore, Pakistan

Alam Asifa, Chaudhry M. Nawaz, Ahmad Sajid Rashid, Ullah Rizwan, Batool Syeda Adila, Butt Talib E., Alghamdi Huda Ahmed, Mahmood Adeel

Environment Protection Engineering

|

2022

|

Vol. 48, nr 1

69--81

EN

Decomposition of organic waste in dumping sites and landfills prompts the uncontrolled emission of greenhouse gases which enhances global warming and related issues. The present investigation estimated the total landfill gas, methane, carbon dioxide and non-methane organic compounds emissions from Mahmood Booti dumping site located at Lahore, Pakistan from 1996 to 2045. LandGEM 3.02 model was utilized to evaluate the gas emission with the volumetric methane 50%, production potential (170 m3/Mg), and methane generation rate (0.050/year). The findings demonstrated that organic and food wastes had the maximum quantity in the solid waste stream (63.46%). Methane measured from solid waste was 1.150E+03 (Mg/year) in 1997 in the first year after waste was accepted by landfill while the maximum methane generation rate happened from 2014 to 2018, i.e., from 4.049×104 to 4.654×104 Mg/year, respectively. The study finding highlighted that all gases emissions have an increasing/rising trend up to 2021 and then gradually their level will decrease because most of the organic fractions of solid waste would degrade with time. The findings of this study can be used to identify the impacts and contribution of MBODS in the global emission of greenhouse gases. The study concludes that proper management of landfill gas will not only decreases greenhouse gas emissions, diminishing adverse impacts on public health but can also be used as a sustainable energy source.

18

Modeling of water age changes in water distribution systems in time and space

Trębicka Agnieszka

Ekonomia i Środowisko

|

2022

|

nr 4

91--102

EN

The paper presents a particularly important research variant in the process of modelling water distribution systems (WDS), which is the age of water. The age of the water in the pipes is a parameter that determines the freshness of the water. The main goal of the presented research was to analyse changes in water age by observing the basic parameters: pressure and water flow. As a result of the assumed simulations, potential places of secondary contamination were distinguished. The result of solving the situation was the introduction of all works aimed at eliminating and improving the negative changes by much more frequent monitoring of water in this area for physicochemical and bacteriological properties and regular flushing of pipelines. The research is carried out based on the mathematical model of the water supply network. The Epanet software is used as a research tool, which allows modelling changes in the age of water in the entire water distribution system over time. The basis of the conducted research became the time factor, which plays a particularly important role in the process of managing the water distribution system. Taking into account the time, it was observed how much water remains on a given section from the moment it flows from the inlet and is mixed with water already present throughout the network. A number of simulation options were analysed in terms of the operation of the water distribution system, where the key problem was water stagnation. It should be noted that stagnation of water is particularly dangerous in the case of WDS, the obtained results showed visible places on the tested model. Simulations lasting more than 8, 10 days showed a clear deterioration in its quality. The above studies are of particular importance from the point of view of managing the efficiency of the water supply network. The analysis of water in water supply systems, stagnating and thus ageing, shows that the efficiency of the system significantly decreases. The variability of conditions in the water distribution system also makes the performance of WDS, and especially of pumping units, variable.

PL

W artykule przedstawiono szczególnie ważny wariant badawczy w procesie modelowania systemów dystrybucji wody (SDW), jakim jest wiek wody. Wiek wody w rurach jest parametrem, który określa świeżość wody. Głównym celem przedstawionych badań była analiza zmian wieku wody poprzez obserwację podstawowych parametrów: ciśnienia i przepływu wody. W rezultacie założonych symulacji wyodrębnione zostały potencjalne miejsca wtórnego zanieczyszczenia. Wynikiem rozwiązania zaistniałej sytuacji było wprowadzenie wszelkich prac, mających na celu wyeliminowanie i ulepszanie zaistniałych negatywnych zmian poprzez: znacznie częstsze monitorowanie wody na tym obszarze pod kątem właściwości fizykochemicznych i bakteriologicznych oraz regularne płukanie rurociągów. Badania prowadzono w oparciu o model matematyczny sieci wodociągowej. Jako narzędzie badawcze wykorzystano Program EPANET, które umożliwia modelowanie zmian wieku wody w całym systemie dystrybucji wody w czasie. Podstawą przeprowadzonych badań stał się czynnik czasu, który pełni szczególnie ważną funkcję w procesie zarzadzania systemem dystrybucji wody. Biorąc pod uwagę czas, zaobserwowano, ile wody pozostaje na danym odcinku od momentu, w którym spływa ona z ujęcia i jest mieszana z wodą już obecną w całej sieci. Analizowano szereg wariantów symulacyjnych pod kątem działania systemu dystrybucji wody, gdzie kluczowym problemem była stagnacja wody. Należy zaznaczyć, że stagnacja wody jest szczególnie niebezpieczna w przypadku SDW, a uzyskane wyniki wykazały widoczne jej miejsca na badanym modelu. Przy symulacjach trwających więcej niż 8, 10 dni zauważono, wyraźne pogorszenie jej jakości. Wyodrębniono potencjalne miejsca wtórnego zanieczyszczenia. Powyższe badania mają szczególne znaczenie z punktu widzenia zarządzania efektywnością działania sieci wodociągowej. Przeprowadzona analiza wody w systemach wodociągach, ulegającej stagnacji, a tym samym starzejąca się, pokazuje że efektywność pracy systemu znacznie spada. Zmienność warunków w systemie dystrybucji wody sprawia również, że wydajność pracy SDW, a zwłaszcza jednostek pompujących staje się zmienna.

19

The Features of Eutrophication Processes in the Water of the Uzh River

Kotsiuba Iryna, Lukianova Vitalina, Anpilova Yevheniia, Yelnikova Tetiana, Herasymchuk Olena, Spasichenko Oksana

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2022

|

Vol. 23, iss. 2

9--15

EN

The chemical and hydrobiological analyses of water quality of the Uzh river of Korosten district and the city of Korosten of the Zhytomyr region were conducted. The influence of anthropogenic loads on the river eutrophication processes was estimated. The peculiarities of the course of eutrophic processes in the reservoirs of the Uzh river basin within the Korosten district and the city of Korosten were established. As a result of research, it was found that the phytoplankton in the surface waters of the Uzh river of Korosten district was represented by diatoms, as well as green, blue-green, euglenophytic, golden and dinophytic algae. Periods of their intensive reproduction were revealed for all departments of algae. Seasonal fluctuations in the content of biogenic elements of phosphorus and nitrogen dissolved in oxygen water, as well as their influence on the development of certain departments of algae were revealed. Statistical modelling of the processes of development of blue-green, and green algae as well as diatoms in the river Uzh of Korosten district on the average values of their content for less than three years was conducted. Changes in the qualitative and quantitative composition of algae during the year were used to build the models. The obtained experimental data and their revealed features were generalized in the form of linear and nonlinear statistical mathematical models of eutrophication processes. The general appearances of the functions that describe these processes; numerical values of the coefficients of the function and graphs were constructed as well as modeling errors were defined.

20

Diagnostics of stress and strained state of leaf springs of special purpose off-road vehicles

Bazhanova Anastasiia, Nemchuk Oleksii, Lymarenko Oleksandr, Piterska Varvara, Sherstiuk Olha, Khamrai Vadym

Diagnostyka

|

2022

|

Vol. 23, No. 1

art. no. 2022111

EN

The work is devoted to the diagnostics of the stress state of systems that soften the shock load on the vehicle body, the elastic element of the car suspension such as a multi-leaf spring. The construction of a mathematical model taking into account the geometric nonlinearity according to the finite element method theory is considered. Mathematical modelling was carried out to take into account the change in the stiffness matrix of the system when changing its shape. For research, a symmetrical semi-elliptical spring consisting of five leaves is used. All numerous numerical experiments were performed in two computer-aided design (CAD) systems: ANSYS, a heavy multipurpose package and SolidWorks, a middle-level multipurpose package. Computeraided design algorithms have been developed to expand the capabilities of CAD. The analysis of the results obtained allows to conclude that the traditional models of nonlinearity in ANSYS and SolidWorks give approximately the same results, which at the maximum point differ by 20.6% from the data of a full-scale experiment. When using the proposed model, this difference is reduced to 7.95%.