Електронний архів наукових та освітніх матеріалів КПІ ім. Ігоря Сікорського
ELAKPI – інституційний репозитарій, що накопичує, зберігає, розповсюджує та забезпечує довготривалий, постійний та надійний доступ через Інтернет до наукових та освітніх матеріалів професорсько-викладацького складу, співробітників, студентів, аспірантів та докторантів КПІ ім. Ігоря Сікорського. За посиланням можна ознайомитися з положенням про ELAKPI.
Доступ до матеріалів ELAKPIДоступ до повних текстів матеріалів ELAKPI вільний в мережі Інтернет, крім:
Щоб отримати права на перегляд/скачування повних текстів ресурсів, доступних тільки в локальній мережі університету, зареєстровані користувачі Бібліотеки КПІ ім. Ігоря Сікорського можуть скористатися послугою Віддалений доступ до "локальних" ресурсів. | КонтактиБібліотека КПІ ім. Ігоря Сікорського, зал № 4.4, тел. +38 (044) 204-96-72, elakpi@library.kpi.ua, elakpi.ntb@gmail.com |
Фонди
Виберіть фонд, щоб переглянути його зібрання.
- Доступ у читальній залі № 6.6 НТБ
- Вільний доступ
- Припинив існування 1.07.2020
- Доступ у читальній залі № 6.6 НТБ
- Раніше (до 1.09.2025 року) - Інженерно-хімічний факультет (ІХФ)
- Припинив існування 1.07.2018
- Раніше - Факультет прикладної математики (ФПМ)
- Раніше (до 01.01.2026) - Приладобудівний факультет (ПБФ)
- Припинив існування 1.07.2020
Нові надходження
Розробка нових реагентів та технологій для стабілізаційної обробки води в промисловому та комунальному водоспоживанні
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Космина, Микола Миколайович; Носачова, Юлія Вікторівна
Космина М.М. Розробка нових реагентів та технологій для стабілізаційної обробки води в промисловому та комунальному водоспоживанні. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 101 «Екологія». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2026.
Дисертаційна робота присвячена пошуку нових реагентів та технічнологічних рішень для забезпечення ефективного функціонування систем водокористування. Стабільність якості води у системах промислового та комунального водоспоживання є однією з ключових передумов надійної експлуатації теплотехнічного обладнання, мереж гарячого та холодного водопостачання, оборотних та замкнутих систем охолодження, а також безпечного функціонування систем комунального водопостачання. Корозія металевих елементів, накипоутворення, деструкція захисних плівок і розвиток мікробіологічних процесів призводять до втрати герметичності трубопроводів, зниження теплотехнічної ефективності обладнання, збільшення витрат енергоносіїв та ризиків потрапляння вторинних забруднювачів у навколишнє середовище. Сучасні підходи підкреслюють тісний взаємозв’язок між корозією матеріалів, якістю води в розподільчих мережах, утворенням корозійних продуктів та вторинними забрудненнями, що прямо впливають на безпеку споживачів та стан довкілля. В країнах із зношеною інженерною інфраструктурою, до яких належить і Україна, ці проблеми загострюються через значну тривалість експлуатації трубопроводів, нерівномірність якості вихідної води, обмежені можливості модернізації обладнання та високий рівень втрат води в мережах. Результати дисертаційної роботи представлені у чотирьох розділах та додатках. У першому розділі дисертаційної роботи описано основні дослідження які проводились у сфері протикорозійної стабілізаційної обробки води. Були проаналізовані основні напрямки попередніх досліджень. На основі проведеного аналізу було сформовано основні напрями та методи дисертаційного дослідження та зроблені деякі висновки, що стосуються дисертаційного дослідження У другому розділі дисертації представлено об`єкти та методи досліджень, котрі включають в себе опис, характеристику, фізико-хімічні властивості тих середовищ, матеріалів та реагентів, які застосовувались та наведені в наступних розділах дисертаційної роботи. Об`єктами дослідження були водопроводна та природна води, а також модельні розчини, що імітують склад промислових вод. Описані методики проведення експериментальних досліджень та контролю фізико-хімічних процесів та визначення концентрацій речовин у водних середовищах. У третьому розділі дисертаційної роботи визначено ефективність фосфатних, фосфонатних, сульфонатних та амінних антискалантів і встановлено перевагу фосфонатних та сульфонатних реагентів, зокрема нітрилметиленфосфонатів у середовищах сульфату кальцію. Розроблено метод синтезу нітрилметиленсульфонатів на основі моноетаноламіну та обґрунтовано умови стабілізаційної обробки води з високим карбонатним індексом. Вивчено, а також експериментально проведено та проаналізовано основні засади корозійних процесів в водних середовищах з підвищеним мінеральним складом та в присутності органічних складових. Досліджено вплив неорганічних і органічних інгібіторів на процес корозїї сталі при різних рН та температур. У таблицях показано зміну ступеню захисту від корозії при різних температур та рівнів рН. Також у даному розділі були проаналізовані таблиці та написані відповідні висновки щодо дослідження корозійних процесів. Показано, що зростання мінералізації та аерації води підвищує її корозійну активність, причому ефект більш виражений для міді та латуні, ніж для заліза. Встановлено визначальний вплив температури у водно-нафтових середовищах, тоді як нафта проявляє частковий інгібуючий ефект через обмеження дифузії кисню, який посилюється зі зростанням рН. Доведено, що у прісній воді фосфати, поліфосфати, фосфонати, фосфінати, сульфонати та амінні сполуки ефективно інгібують корозію нелегованої сталі за умов аерації, причому їх дія посилюється в присутності іонів жорсткості та цинку. У мінералізованих середовищах інгібітори пасиваційного типу втрачають ефективність через руйнування захисних плівок хлоридами та сульфатами. Встановлено, що підвищення мінералізації зменшує ефективність адсорбційних інгібіторів і потребує збільшення їх дозування до 10 – 15 мг/дм3. Найвищу ефективність продемонстрували тіокарбамід, уротропін та алкілімідазолін, причому дія останнього посилюється у присутності нафтопродуктів завдяки формуванню гідрофобної плівки. Показано, що корозійна агресивність водно-нафтових систем визначається сукупною дією мінералізації, кислотності, температури та органічної фази. Нафта формує гідрофобний шар на сталі, однак у присутності хлоридів та органічних кислот її інгібуючий ефект знижується. Встановлено, що навіть невелике зниження рН істотно підвищують електрохімічну активність середовища через зниження рН і утворення розчинних метал-ацетатних комплексів, що інтенсифікує анодно-катодні процеси. Доведено, що підвищення температури до 80 °С у водно-нафтових системах прискорює корозію у 2 – 5 разів унаслідок активації масопереносу та зменшення в’язкості нафти. Показано, що тіосечовина, уротропін та алкіламідозоліни проявляють різні механізми інгібування у водно-нафтових середовищах, причому алкіламідозоліни формують найбільш стійкі гідрофобні плівки та забезпечують максимальний рівень захисту. Обґрунтовано перспективність застосування комбінованих систем стабілізації водних середовищ, що поєднують видалення кисню, регулювання мінералізації та інгібування корозії, забезпечуючи підвищення надійності обладнання та зниження екологічних ризиків у промислових технологіях України. У четвертому розділі дисертації експериментальним шляхом досліджено головні чинники, які сприяють знекисненню води у статичних умовах. У цьому розділі було досліджено вплив таких сполук як гідразин гідрат, метабісульфіт натрію на процеси знекиснення води при низьких температурах. Також вивчено вплив іонів металів на швидкість відновлення кисню. Встановлено, що кінетика та глибина реагентного знекиснення води визначаються температурою, природою відновника та наявністю каталітичних домішок іонів перехідних металів. Показано, що гідразин гідрат у некаталізованих системах забезпечує ефективне видалення розчиненого кисню лише за підвищених температур, тоді як у низькотемпературних умовах процес характеризується недостатньою швидкістю. Використання іонів Fe2+ та Cu+ як каталізаторів реакції гідразинового знекиснення сприяє зростанню швидкості процесу, однак каталітичний ефект є обмеженим і не гарантує стабільного глибокого зниження концентрації кисню в низькому температурному діапазоні. На відміну від гідразину, метабісульфіт натрію продемонстрував високу ефективність знекиснення, особливо у поєднанні з каталітичними кількостями іонів Mn2+, що забезпечує інтенсивне протікання реакції та досягнення мінімальних залишкових концентрацій кисню. Встановлено, що система «метабісульфіт натрію – Mn2+» характеризується підвищеними кінетичними параметрами порівняно з гідразиновими системами, що свідчить про реалізацію ефективного каталітичного механізму відновлення кисню та зниження енергетичних витрат процесу. Отримані результати обґрунтовують доцільність застосування метабісульфіту натрію для реагентного знекиснення води в промислових і комунальних системах, зокрема за помірних температур та в умовах обмежень щодо використання гідразину. Таким чином, реагентна система на основі метабісульфіту натрію з каталітичними активаторами Mn2+ та Fe2+ може розглядатися як більш універсальне та технологічно ефективне рішення для стабілізаційної обробки води порівняно з гідразиновими системами.
Автоматизація процесів управління енергоємними технологічними процесами
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Гутовський, Дмитро Васильович; Жученко, Олексій Анатолійович
Гутовський Д.В. Автоматизація процесів управління енергоємними технологічними процесами. — Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 151 «Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології» (галузь знань 15 «Автоматизація та приладобудування»). — Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Міністерства освіти і науки України, Київ, 2026.
Дисертаційна робота присвячена розв'язанню науково-прикладної задачі підвищення енергоефективності випалу цементного клінкеру за рахунок розроблення інтелектуальної системи автоматизованого керування тепловим режимом комбінованої пічної системи в умовах використання альтернативного палива зі змінними характеристиками. У ролі представницького матеріалу для альтернативного палива в роботі досліджується оптоволоконний кабель від безпілотних літальних апаратів — побічний продукт збройної агресії російської федерації проти України, що накопичився в обсягах десятків тисяч кілометрів і досі не має ефективних шляхів утилізації. Питома енергоємність вітчизняного цементного виробництва на 15–25 % перевищує середньоєвропейські показники, тому навіть незначне зниження питомих витрат теплової енергії в одному технологічному переділі дає суттєвий ефект у масштабах галузі. Перешкодою для масштабного застосування альтернативного палива є виражена стохастична варіативність його теплотехнічних характеристик: коефіцієнт варіації нижчої теплоти згоряння для досліджуваного оптоволоконного кабелю сягає 10–25 %, що значно ускладнює стабілізацію температури зони спікання при використанні класичних ПІДрегуляторів. Існуючі промислові системи керування орієнтовані на стабільне паливо й передбачають корекції за непрямими параметрами; адаптація до змінного складу палива у замкненому контурі реального часу здебільшого відсутня. Саме це обумовило коло задач дисертаційного дослідження. Метою роботи є підвищення енергоефективності випалу цементного клінкеру шляхом розроблення інтелектуальної системи автоматизованого керування тепловим режимом комбінованої пічної системи «декарбонізатор — обертова піч — холодильник», здатної компенсувати збурення від нестабільності характеристик альтернативного палива у режимі реального часу. Об'єктом дослідження є технологічний процес випалу клінкеру в комбінованій пічній системі цементного виробництва за умов застосування альтернативного палива зі змінними теплотехнічними характеристиками. Предметом дослідження є методи й засоби автоматизованого керування тепловим режимом та енергоспоживанням комбінованої пічної системи, побудовані на поєднанні комбінованих регуляторів з випереджувальною компенсацією, нечіткої логіки, спостерігачів стану та нейромережевого прогнозування. Для вирішення поставлених задач використано: методи математичного моделювання та обчислювального експерименту — для побудови моделей тепломасообміну в пічній системі; методи теорії автоматичного керування — для синтезу комбінованих регуляторів та аналізу стійкості; методи нечіткої логіки — для побудови підсистеми оперативного оцінювання теплотехнічних характеристик палива; методи машинного навчання (рекурентні нейронні мережі архітектури LSTM) — для короткострокового прогнозування температурного режиму; методи багатокритеріальної оптимізації — для розв'язання задачі координованого розподілу теплового навантаження; лабораторні методи (бомбова калориметрія, термогравіметричний аналіз) — для характеризації зразків альтернативного палива. Наукова новизна одержаних результатів полягає у такому. Уперше розроблено математичну модель горіння палива зі стохастично змінною калорійністю, яка враховує мультиплікативний характер збурень і дозволяє кількісно оцінити вплив варіативності теплотехнічних характеристик альтернативного палива на температурний режим пічної системи з похибкою не більш ніж 3 % при варіаціях нижчої теплоти згоряння до ±20 %. Удосконалено метод синтезу комбінованих регуляторів теплового режиму пічної системи через введення каналу випереджувальної компенсації збурень від нестабільності характеристик палива, що, на відміну від традиційних підходів, забезпечує зменшення коливань температури зони спікання на 47–57 % порівняно з базовим ПІД-регулятором. Уперше запропоновано нечітку систему оперативної оцінки енергетичних властивостей альтернативного палива за непрямими показниками (насипна густина, вологість, розмір частинок, тип полімерної оболонки), що, на відміну від лабораторних методів, дозволяє адаптувати параметри керування з затримкою менш ніж 5 с замість години-двох на лабораторний аналіз. Набуло подальшого розвитку застосування рекурентних нейронних мереж архітектури LSTM для короткострокового прогнозування температурного режиму обертової печі: запропоновано архітектуру з двома прихованими шарами (64 та 32 нейрони), що враховує оцінку калорійності альтернативного палива у вхідному векторі ознак та забезпечує середньоквадратичну похибку прогнозу 9,8 °C на горизонті 15 хв. Удосконалено алгоритм координованого керування розподілом теплового навантаження між пальниками печі та декарбонізатора через адаптацію коефіцієнта розподілу до характеристик палива методом оптимізації з ковзним горизонтом, що забезпечує зниження питомої витрати тепла на 5 % і максимальне термічне заміщення до 35–40 % при збереженні якості клінкеру. Практичне значення одержаних результатів. Розроблені алгоритми, нечітка база правил, навчена нейромережева модель та структура комбінованих регуляторів утворюють завершений програмно-алгоритмічний комплекс, придатний до інтеграції з наявними промисловими SCADA/DCS-системами через стандартизовані інтерфейси (OPC UA, Modbus TCP). Запропоновані рішення можуть бути використані на цементних заводах України для зниження питомих витрат теплової енергії, розширення частки альтернативного палива в паливному балансі та утилізації полімервмісних відходів військового походження. Матеріали роботи придатні до використання у навчальному процесі при викладанні дисциплін «Автоматизація технологічних процесів» та «Інтелектуальні системи управління». У першому розділі проаналізовано стан проблеми автоматизації енергоємних технологічних процесів. Показано, що цементне виробництво є одним із найбільш енергоємних промислових процесів (3000–4200 кДж/кг клінкеру), а потенціал енергозбереження української цементної промисловості становить 15–25 %. Обґрунтовано придатність оптоволоконного кабелю від FPVдронів як альтернативного палива: обсяги накопичення оцінено у 50–150 тис. км, калорійність — 18–28 МДж/кг залежно від типу оболонки. Виявлені прогалини в наявних дослідженнях визначили завдання роботи. У другому розділі розроблено комплекс математичних моделей тепломасообміну в комбінованій пічній системі: одновимірну модель теплообміну в обертовій печі, модель декарбонізації з кінетикою за моделлю «стискаючого ядра» та модель горіння палива зі стохастично змінною калорійністю. Параметри ідентифіковано за промисловими даними, адекватність підтверджено за критерієм Фішера. Встановлено динамічні характеристики каналів управління: постійна часу каналу печі становить 1200 с при транспортному запізненні 540 с. У третьому розділі синтезовано комбіновані регулятори теплового режиму, що поєднують ПІД-регулятори зворотного зв'язку з каналом випереджувальної компенсації збурень від змінної калорійності палива (оптимальний коефіцієнт 0,73). Розроблено адаптивний регулятор співвідношення «паливо–повітря» з корекцією за вмістом кисню та алгоритм координованого управління розподілом теплового навантаження на принципі ковзного горизонту. Запаси стійкості становлять 52° за фазою та 8,9 дБ за амплітудою. У четвертому розділі розроблено інтелектуальну підсистему оцінювання та прогнозування: нечітку систему оцінювання калорійності палива типу Мамдані (45 правил), розширений фільтр Калмана та алгоритм об'єднання оцінок за мінімумом дисперсії, що забезпечує похибку оцінювання 6,9 % із затримкою близько 45 с. LSTM-модель прогнозування температури зони спікання (64 та 32 нейрони), навчена на 260 000 промислових записах, дає похибку прогнозу 9,8 °C на горизонті 15 хв. У п'ятому розділі виконано комплексне імітаційне моделювання системи. У номінальному режимі (TSR = 15–35 %) середньоквадратичне відхилення температури зони спікання зменшується на 47–57 %, а частка часу перебування температури в допустимому діапазоні зростає з 52–78 % до 89–96 %. Підтверджено робастність при екстремальних змінах калорійності (±60 %) та в нештатних ситуаціях. Економічний ефект — 86,3 млн грн/рік, скорочення викидів CO₂ — 31 789 т/рік (10,0 %). Структура та обсяг. Дисертація складається з анотацій українською та англійською мовами, переліку умовних позначень і скорочень, вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку використаних джерел та додатків. Повний обсяг — 159 сторінок, з них 142 сторінки основного тексту. Робота містить 8 рисунків, 28 таблиць, список використаних джерел зі 132 найменувань та 3 додатки.
Технології композиційних матеріалів. Конспект лекцій
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Витвицький, Віктор Миронович
Подано відомості про мету та завдання освітнього компоненту «Технології композиційних матеріалів», структуру та зміст дев'яти лекційних занять. Наведено визначення основних термінів і понять композиційного матеріалознавства, класифікацію композитів за різними ознаками, відомості про полімерні, керамічні, вуглець-вуглецеві композиційні матеріали та наноструктури. Розкрито методи модифікації рідких реактопластичних композицій, ультразвукову обробку, технології виробництва препрегів, енергоощадні режими одержання напівфабрикатів. Описано сучасні напрями розвитку технологій ПКМ: адитивне виробництво, розумні композити, самозцілювані матеріали, біокомпозити та сталий розвиток галузі.
Призначення посібника – закріпити та поглибити теоретичний програмний матеріал освітнього компонента «Технології композиційних матеріалів», розкрити термінологічний апарат, класифікації та фізико-хімічні основи формування властивостей композитів, методики розрахунку критичних параметрів (критична довжина волокна, щільність упаковки, питома поверхня нанонаповнювачів), технології виробництва препрегів та перспективні напрями розвитку галузі.
Розробка програмного забезпечення мобільних пристроїв. Навчально-методичний комплекс
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Недашківський, Олексій Леонідович; Черниш, Михайло Андрійович
У навчально-методичному комплексі викладено матеріал дисципліни «Розробка програмного забезпечення мобільних пристроїв», присвячений вивченню мови програмування Kotlin — сучасної мови для створення мобільних застосунків під платформу Android.
Навчально-методичний комплекс містить як теоретичний, так і практичний матеріал: розгляд синтаксису Kotlin, функціонального та об’єктно-орієнтованого програмування, обробки винятків, роботи з колекціями, асинхронного програмування, корутин і потоків. Подано численні приклади коду, контрольні запитання та завдання, тестові вправи, а також список рекомендованої літератури й посилань на електронні ресурси.
Навчально-методичний комплекс призначений для здобувачів ступеня бакалавра за спеціальністю F2 «Інженерія програмного забезпечення», а також буде корисним усім, хто прагне опанувати розробку мобільних застосунків мовою Kotlin.
Цифрові комунікації економічних агентів. Курс лекцій
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Шевчук, Олена Анатоліївна; Кравченко, Ольга Олексіївна; Антипенко, Надія Василівна
В навчальному посібнику викладено загальний перелік тем і їх зміст, приділено увагу розкриттю сутності основного теоретичного матеріалу за темами, які розкрито відповідно до фахових компетенцій спеціальності. До кожної теми надано перелік контрольних запитань, тестових завдань та питань для самостійного опрацювання для закріплення лекційного матеріалу. У посібнику наведений перелік літературних джерел для поглибленого ознайомлення здобувачів з проблематикою, що була розглянута на лекціях. Навчальний посібник написано з метою покращення якості самостійного засвоєння здобувачів основ теоретичного матеріалу з дисципліни, надання можливостей здобувачам систематизувати знання та закріпити їх у самостійному засвоєнні.