ElarTSATU
Електронний Інституційний репозитарій Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного.
Ласкаво просимо на сайт Інституційного репозитария Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного!
Наш електронний архів накопичує, зберігає і надає вільний, довгостроковий доступ до електронних версій наукових публікацій,
науково-методичних і навчальних матеріалів, створених науковцями, аспірантами та студентами ТДАТУ.
Надсилайте Ваші матеріали на е-mail: lib.nauka@tsatu.edu.ua
Положення про репозитарій ТДАТУ
Вимоги щодо розміщення матеріалів у репозитарії ТДАТУ
ISSN: 2524-0714
Фонди
Виберіть фонд, щоб переглянути його зібрання.
Нові надходження
Item type:Документ, Access status: Open Access , Аналіз найпоширеніших енергозберігаючих технологійу роботі біогазових устан(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2025) Скляр, Олександр Григорович; Скляр, Радміла Вікторівна; Сиротюк, Сергій Валерійович; Коробка, Світлана Василівна; Пушка, Олександр Сергійович; Skliar, Olexandr; Skliar, Radmila; Syrotyuk, Serhiy; Korobka, Serhiy; Pushka, OlexandrUA: У статті досліджено можливості впровадження енергозберігаючих технологій у біогазові установки, що переробляють органічні відходи аграрного сектору. Проаналізовано основні джерела енергетичних втрат та наведено практичні рішення, що здатні знизити власне енергоспоживання установок, зокрема системи рекуперації тепла, оптимізацію перемішування субстратів, покращення теплоізоляції, енергоефективні методи газоочищення та сучасні цифрові системи керування. Висвітлено практичні аспекти впровадження цих технологій і їх вплив на підвищення продуктивності, стабільності ферментаційних процесів і загальної рентабельності біогазових комплексів. /// EN: This article examines the potential for implementing energy-saving technologies in biogas plants that process organic waste originating from the agricultural sector. The relevance of the study arises from the high share of internal energy consumption in many biogas facilities, which can reach 20–30 % of the electricity they produce, significantly diminishing their economic efficiency and overall performance. The paper provides an in-depth analysis of the most widely applied technological solutions aimed at reducing energy losses, including heat-recovery systems, advanced thermal insulation strategies, optimized substrate-mixing regimes using variable-frequency drives, low-energy gas purification methods, and digital monitoring and control systems. Special attention is given to practical aspects of their implementation from the perspective of an engineer with twenty years of hands-on experience in the operation and optimization of biogas plants. The study evaluates the contribution of each technology to improving the overall energy balance of anaerobic digestion systems, identifies common operational bottlenecks and challenges, and outlines typical errors that lead to excessive energy use or reduced biogas yield. Recommendations are proposed for optimizing fermentation processes, enhancing substrate preparation, stabilizing temperature regimes, and improving the utilization of recovered heat in agricultural enterprises. The findings indicate that a systematic and properly tailored approach to energy efficiency not only increases the productivity of biogas plants but also enhances process stability, reduces operational costs, and substantially improves the economic viability of organic waste management within a circular bioeconomy framework.Item type:Документ, Access status: Open Access , Результати чисельного моделювання процесупресування брикетів і віджиму олії у шнековому пресі(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2025) Самохвал, Віталій Анатолійович; Білоус, Ілля Михайлович; Samokhval, Vitalii; Bilous, IlliaUA: У статті представлено комплексну методику чисельного моделювання процесу виготовлення паливних брикетів у шнековому пресі на основі інтегрованого підходу DEM–CFD. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення енергоефективності технологій переробки біомаси та вдосконалення конструктивно-технологічних параметрів брикетувального обладнання. Моделювання виконано в програмному середовищі STAR-CCM+ з урахуванням взаємодії твердих частинок рослинної сировини та міжчастинної рідкої фази, що дозволило відтворити реальну фізику процесів ущільнення, формування тиску та витиснення рідини. На основі повнофакторного чисельного експерименту побудовано регресійні моделі другого порядку для продуктивності преса, щільності сформованого брикету та кількості виділеної олії залежно від частоти обертання шнека, кроку завантажувального шнека та довжини формувального пристрою. Проведений аналіз показав нелінійний і багатокритеріальний характер процесу брикетування, наявність компромісу між показниками продуктивності, якості брикету та інтенсивності виділення рідкої фази. Отримані результати підтверджують адекватність застосованого DEM–CFD підходу та можуть бути використані для оптимізації режимів роботи й конструктивних параметрів шнекових пресів з метою підвищення ефективності виробництва твердого біопалива. /// EN: The article presents a comprehensive methodology for numerical modeling of the fuel briquette manufacturing process in a screw press based on an integrated DEM–CFD approach. The relevance of the study is driven by the need to improve the energy efficiency of biomass processing technologies and to refine the design and technological parameters of briquetting equipment. The modeling was performed in the STAR-CCM+ software environment, taking into account the interaction between solid particles of plant-based raw materials and the interparticle liquid phase, which made it possible to reproduce the real physics of compaction processes, pressure formation, and liquid extrusion. Based on a full-factorial numerical experiment of the 33 type, second-order regression models were developed for press productivity, density of the formed briquette, and the amount of expressed oil as functions of screw rotational speed, feeding screw pitch, and forming die length. The analysis revealed a nonlinear and multicriteria nature of the briquetting process, with the presence of trade-offs between productivity, briquette quality, and the intensity of liquid phase release. The obtained results confirm the adequacy of the applied DEM–CFD approach and can be used to optimize operating regimes and design parameters of screw presses in order to improve the efficiency of solid biofuel production.Item type:Документ, Access status: Open Access , Аналітичні дослідження параметрів роторного диспергаторадля створення гомогенних білкових структур(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2025) Самойчук, Кирило Олегович; Прісс, Євген Рудольфович; Samoichuk, Kyrylo; Priss, YevhenUA: У машинобудівній галузі харчового обладнання операція надання гомогенної структури після ферментації кисломолочних продуктів є новітнім та перспективним процесом у виробництві кисломолочних продуктів. Для її реалізації запропонована конструкція роторного диспергатора з ротором, що регулюється, який здійснює синусоїдальні коливання вздовж вісі. Наведена кінематична схема та принцип дії машини. Обґрунтовано створення динамічної математичної моделі процесу диспергування в роторному апараті з регульованим ротором, в основі якої лежить класична гідродинаміка. Розроблені алгоритми визначення градієнту швидкості та тиску, напір роторного диспергатора та його конструктивно-кінематичні параметри. Миттєві значення швидкостей і тиску будуть визначати ступінь впливу на білкові структури. Значення швидкостей та тиску можна розрахувати за розробленою у статті аналітичною моделлю. Але ступінь впливу на продукт (що буде визначатись реологічними змінами кисломолочних продуктів) можна буде встановити лише експериментально. /// EN: In modern food technologies, a promising direction is the formation of homogenized protein structures, i.e., the controlled stretching and deformation of protein molecules at the micro- and molecular levels during the production of fermented dairy products. In the field of food machinery engineering, the operation of imparting a homogeneous structure after fermentation of cultured dairy products is a novel and promising process in fermented dairy production. To implement this operation, a rotary disperser design with an adjustable rotor performing sinusoidal oscillations along the axis has been proposed. The kinematic scheme and operating principle of the machine are presented. The development of a dynamic mathematical model of the dispersion process in a rotary apparatus with an adjustable rotor is substantiated; the model is based on classical hydrodynamics. Due to sinusoidal variations in the gap height through which the product passes during dispersion, the impact on the protein structures of fermented dairy products changes significantly (from maximum to minimum). Considering that the rotor rotational speed is constant, the pressure generated by centrifugal rotation of the rotor is also constant. Therefore, the main factor governing the change in product flow velocity is the gap size. The velocity reaches its maximum at the maximum gap opening (due to the maximum flow coefficient of the rotor channels) and its minimum at the smallest gap value. At the same time, the flow rate of the liquid product passing through the working rotor gap is also maximal at the largest opening. Thus, rotor rotation combined with axial oscillatory motion produces pulsations of product volume (velocity and pressure). Their instantaneous values determine the degree of influence on protein structures. The velocity and pressure values can be calculated using the analytical model described above; however, the degree of product modification (determined by rheological changes in fermented dairy products) can only be established experimentally.Item type:Документ, Access status: Open Access , Твоя бібліотека - сходинки до знань : презентація для здобувачів(Запоріжжя: НБ ТДАТУ, 2026) Білоцька, Ольга МиколаївнаБібліотека університету функціонально орієнтована на забезпечення навчально-виховного та науково-дослідних процесів та залишається основним джерелом інформації. Презентація є ознайомчим ресурсом для студентів 1-2 курсів щодо наступних питань: ресурси бібліотеки, обслуговування студентів в режимі онлайн, забезпечення освітньої діяльності здобувачів, соціокультурна діяльність бібліотеки, е-ресурси репозитарія для навчання, інформаційна культура студента, дистанційне навчання тощоItem type:Документ, Access status: Open Access , Методологічні основи проєктування п’єзоелектричних активаторів дворежимних струминних апаратів(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2025) Рябовол, Антон Вадимович; Riabovol, AntonUA: Мета дослідження полягає у визначенні методичних засад проєктування п’єзоелектричних активаторів дворежимних струминних апаратів на основі аналізу їх функціональних принципів, конструктивних параметрів і режимів роботи. Наукова новизна полягає у формуванні узагальненої чисельної моделі процесу формування струменя з урахуванням квазістатичного й динамічного режимів та у визначенні системи критеріїв ефективності активатора. Практична цінність дослідження зумовлена можливістю використання отриманих рекомендацій для параметризації й налаштування активаторів у струминних апаратах. Основними результатами є встановлення залежностей між електричними параметрами, механічною реакцією п’єзоперетворювача та динамікою формування струменя, а також виявлення умов, що мінімізують утрати енергетичної ефективності за перемикання режимів. Висновки підтверджують доцільність застосування принципів адаптивної оптимізації для забезпечення стабільного дворежимного функціонування й підвищення продуктивності струминних апаратів. /// EN: A comprehensive analysis of modern approaches to the design of piezoelectric actuators for dual-mode jet devices is carried out, covering the functional principles of converting electrical energy into mechanical excitation, the structural features of piezoelectric transducers, and the classification of jet-forming regimes in devices with piezoelectric control. The differences between static and dynamic operating modes are detailed, particularly regarding their areas of application, requirements for the electrical parameters of the actuator, and the types of deformation transmitted to the jet channel. It is shown that a key prerequisite for synthesizing an effective actuator is the consistency of the mathematical models describing the interaction between the piezoelectric element and the internal hydrodynamic environment of the jet channel, as well as the consideration of the frequency characteristics of the piezoelectric transducer that determine the response speed to the control signal. The parameters of the mechanical response of the piezoelectric actuator affecting the dynamics of jet formation – including the waveform of the applied voltage, the disturbance amplitude, the geometric dimensions of the transducer, and the physical–mechanical properties of the working medium – are generalized. A generalized numerical model of the jet formation process is presented, which makes it possible to evaluate the influence of piezo-excitation in both quasi-static and dynamic operating modes. A comparative analysis of jet-forming regimes is performed, and the switching limits of the piezoelectric transducer are determined – ensuring minimization of energy efficiency losses and improving the stability of the jet device when switching between operating modes. The influence of design parameters of the actuator on the amplitude and shape of the flow is analyzed, which makes it possible to formulate general recommendations for achieving stable dual-mode operation over a wide range of working frequencies. Based on the obtained relations, a system of criteria for evaluating the effectiveness of the piezoelectric actuator is formulated, including jet intensity and stability, response speed to the control signal, consistency of mechanical loading with the electrical characteristics of the actuator, and the resistance of the jet formation process to changes in external conditions. Practical recommendations are substantiated for the parameterization and tuning of piezoelectric actuators based on the principle of adaptive optimization, which makes it possible to increase the dynamic performance of jet devices and ensure their stable operation.