The Study of Hydrodynamic Processes at the Gas Flow Filtration Through the Candied Fruits Layer

The experimental studies of hydrodynamics of the gas flow filtration through the candied fruits layer, formed by the different methods, were carried out. The particles of studied candied fruits were cylindrical, equally sized, filled the whole container for drying. The main characteristics of the layers were experimentally determined: porosity, equivalent diameter, specific surface. The results of experiments prove the expedience of the candied fruits layer formation of the cylindrical particles with correct form by the method of placing candied fruits vertically “with overlap of channels”. Such method allows provide the insignificant hydraulic resistance of the layer and rather high speed of the gas flow filtration through this layer. It will result in the increase of heat transfer and mass output coefficients, so to the intensification of filtration drying. Such formation method also allows reduce the volume of drying equipment, shorten the time of drying and decrease the energy consumption of process

Influence of recombinant erythropoietin on mesenchymal stem cells proliferation and differentiation during cultivation on allogenic bone matrix

Effectiveness of mesenchymal stem cells (MSCs) proliferation and differentiation was studied after addition of medicinal product containing human recombinant erythropoietin (rhEPO) into enriched culture medium with components for osteo- and angiogenesis. Cultivation of mesenchymal stem cells under static conditions using “cocktail” of growth factors and rhEPO allowed to populate allogenic discs-scaffolds with connective tissue formations with the participation of osteoblasts and elongated multicellular structures, which formed after endothelium-like cells fusio

Method of individual forecasting of sow reproductive performance on the basis of a non-linear canonical model of a random sequence

Improvement of sow reproductive performance is a key factor determining the efficiency of the pig production cycle and profitability of pork production. This article presents the solution of an important scientific and practical problem of individual forecasting of sow reproduction . The population used for the present study is from a pig farm managed by the Limited Liability Company (LLC) ‘Tavriys’kisvyni’ located in Skadovsky district (Kherson region, Ukraine). The experimental materials used for this study consisted of 100 inds. of productive parent sows of the Large White breed.The litter size traits – the total number of piglets born (TNB), number of piglets born alive (NBA) and number of weaned piglets (NW) – were monitored in the first eight parities over an eleven year period (2007–2017). The method of the forecasting of sow litter size is developed based on the non-linear canonical model of the random sequence of a litter size change. The proposed method allows us to take maximum account of stochastic peculiarities of sow reproductive performance and does not impose any restrictions on the random sequence of a litter size change (linearity, stationarity, Markov property, monotony, etc.). The block diagram of the algorithm presented in this work reflects the peculiarities of calculation of the parameters of a predictive model. The expression for the calculation of an extrapolation error allows us to estimate the necessary volume of a priori and a posteriori information for achieving the required quality of solving the forecasting problem. The results of the numerical experiment confirmed the high accuracy of the proposed method of forecasting of sow reproduction. The method offered by us almost doubles the accuracy of forecasting of sow litter size compared to the use of the Wiener and Kalman methods. Thus, average forecast error decreases across the range of features TNB (1.71), NBA (1.68) and NW (1.25 piglets). Apparently, this may reflect a higher level of manifestation of the genetically determined level of individual sow fertility at the moment of piglet weaning. The higher adequacy of the developed mathematical model with regard to NW can be also due to the fact that the relations between sow litter size in different farrowings primarily have a non-linear character, which is taken into maximum account in our offered model. Given non-linearity, on the other hand, turns out to be a significant factor determining a lower estimation of the repeatability value for NW compared to the estimations for TNB and NBA. The use of the developed method will help to improve the efficiency of pig farming

ТЕПЛОМАСООБМІН У СИСТЕМІ ТВЕРДЕ ТІЛО – РІДИНА З ПОВЕРХНЕВИМ ДЖЕРЕЛОМ ТЕПЛА

The interaction between a solid (zinc) and a liquid reagent (a solution of hydrochloric acid) was studied theoretically and experi-mentally. These processes are used in the dimensional processing of metals in order to give those appropriate shapes. A cylindrical zinc billet was used as the object of the study. The billet lateral surface is protected by an acid-resistant coating and the dissolution process occurred only along the plane of the work piece section. The experimental installation scheme with the description of ex-perimental researches technique is resulted too. The zinc billet dissolution proceeds with the release of the gaseous phase during the nucleation of the bubbles, growth and separation from the solid surface where they nucleate. It promotes intensive mixing of the liq-uid and turbulizes the boundary diffuse layer. As a result, the process of maso-visualization is intensified. This process is controlled by diffusion and its intensity is determined by the mass-transfer coefficient. The value of the mass-transfer coefficient is presented in this work. The interaction is accompanied by significant thermal effects. This enhances the process of dissolving zinc with hydro-chloric acid. The heat source is located on the interaction surface and spreads by convection in a liquid reagent and thermal conduc-tivity in a solid, respectively. The temperature at the interaction surface is important to know, since it determines the values of the physical quantities that are used to mass-exchange processes calculation. The process of thermal conductivity in a semibounded body with a continuously operating surface heat source is considered in the condition of constant convective heat flow into liquid medium. A differential heat equation with a constantly acting heat source on the solid surface with the corresponding initial and boundary conditions is used to describe the dissolution process. The results of experiments are shown in the graphs form. The temperature of the interaction surface is determined as a function of time. It is also found that the largest surface temperature gradients are observed at the initial periods. The temperature field in a bar-shaped metal blank was determined theoretically and experimentally and it ade-quacy has been confirmed.Теоретически и экспериментально исследовано взаимодействие между твердым телом (цинком) и жидким реагентом (раствор соляной кислоты). Такие процессы используются в размерной обработке металлов с целью придания им соответствующих форм. Данная реакция протекает с выделением газообразной фазы, которая в процессе зарождения, роста и отрыва от твердой поверхности, на которой она зарождается, интенсивно перемешивает жидкость и турбулизирует пограничный диффузионный слой. Данный процесс контролируется диффузией и его интенсивность определяется коэффициентом массоотдачи, значения которого наведены в работе. Исследуемое взаимодействие сопровождается значительными тепловыми эффектами. Источник теплоты находится на поверхности взаимодействия и распространяется конвекцией в жидком реагенте и теплопроводностью в твердом теле. Важно знать температуру на поверхности взаимодействия, потому что она определяет значения физических величин, которые используются при расчетах массообменного процесса. Рассмотрен процесс теплопроводности в полуограниченное тело с непрерывно действующим поверхностным источником тепла при условии постоянства конвективного теплового потока в жидкую среду. Определена температура поверхности взаимодействия как функция времени и установлено, что максимальные поверхностные градиенты температур наблюдаются в начальные моменты времени. Теоретически и экспериментально определено температурное поле в металлической заготовке стержневого типа и подтверждена их адекватность.Теоретично та експериментально досліджено взаємодію між твердим тілом (цинком) та рідким реагентом (розчин соляної кислоти). Такі процеси використовують у розмірному обробленні металів для надання їм відповідних форм. Об'єктом дослідження обрано циліндричну заготовку цинку, бокова поверхня якої захищена кислотостійким покриттям, а процес розчинення відбувався лише по площині перерізу заготовки. Ця реакція відбувається з виділенням газоподібної фази, яка у процесі зародження бульбашок, росту та відриву їх від твердої поверхні, на якій вони зароджуються, сприяє інтенсивному перемішуванню рідини та турбулізує пограничний дифузійний шар. Внаслідок цього процес масовіддачі інтенсифікується. Цей процес контролюється дифузією і його інтенсивність визначається коефіцієнтом масовіддачі, значення якого наведено у роботі. Ця взаємодія супроводжується значними тепловими ефектами, що своєю чергою також інтенсифікує процес розчинення цинку соляною кислотою. Джерело тепла знаходиться на поверхні взаємодії і поширюється конвекцією у рідкому реагенті та теплопровідністю у твердому тілі. Важливо знати температуру на поверхні взаємодії, тому що вона визначає значення фізичних величин, які використовують під час розрахунків масообмінного процесу. Розглянуто процес теплопровідності у напівобмежене тіло з неперервно діючим поверхневим джерелом тепла за умови постійності конвективного теплового потоку у рідинне середовище. Визначено температуру поверхні взаємодії як функцію часу та встановлено, що найбільші поверхневі градієнти температур спостерігаються у початкові періоди часу. Теоретично та експериментально визначено температурне поле у металічній заготовці стержневого типу та підтверджено їх адекватність

Influence of recombinant erythropoietin on mesenchymal stem cells proliferation and differentiation during cultivation on allogenic bone matrix

Effectiveness of mesenchymal stem cells(MSCs) proliferation and differentiation wasstudied after addition of medicinal productcontaining human recombinant erythropoietin (rhEPO)into enriched culture medium with components for osteoandangiogenesis. Cultivation of mesenchymal stem cellsunder static conditions using “cocktail” of growth factorsand rhEPO allowed to populate allogenic discs-scaffoldswith connective tissue formations with the participationof osteoblasts and elongated multicellular structures,which formed after endothelium-like cells fusion. In thepresence of rhEPO MSCs differentiates more effectively inosteogenic direction than in angiogenic

П'ята міжнародна наукова-практична конференція «Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку»

В роботі представлені теоретичні та експериментальні дослідження з визначення коефіцієнта внутрішньої дифузії вологи із капілярно-пористих тіл під час фільтраційного сушіння. Для знаходження коефіцієнта внутрішньої дифузії використана модель, що базується на розв’язку диференційного рівняння внутрішньої дифузії з відповідними початковими та граничними умовами.The work deals with theoretical and experimental investigations concerning coefficient of moisture pore diffusion from capillary-porous bodies during filtration drying. To determine the coefficient of pore diffusion the model was used based on solution of differential equation according to corresponding initial and boundary conditions.В работе представлены теоретические и экспериментальные исследования по определению коэффициента внутренней диффузии влаги из капиллярно-пористых тел при фильтрационной сушке. Для нахождения коэффициента внутренней диффузии использована модель, базирующаяся на решении дифференциального уравнения внутренней диффузии с соответствующими начальными и граничными условиями

Гідродинаміка руху теплового агента під час фільтраційного сушіння Miscánthus giganteus

Experimental studies of pressure losses in a layer of crushed miscánthus giganteus for changes in the fake rate of filtration of the thermal agent and also hydrodynamics of the layer miscanthus giganteus from the fictitious rate of the thermal agent, which are parabolic in nature for all the heights of the material layer, are presented. The hydrodynamics of the flow of gas through a stationary porous layer of material using Darcy – Weissbach dependence is described. The porosity of the material layer is determined. The equation describing the complex dependence between the pressure and the speed caused by the elastic properties of miscánthus giganteus is obtained. The results of these functions are derived for different values of height, porosity and false speed. An equation describing the complex dependence between the pressure and the speed caused by the elastic properties of miscánthus giganteus is obtained. Comparative theoretical and experimental data are presented. The obtained equation allows predicting the energy costs of creating a pressure drop during drying in the stationary layer miscánthus giganteus within the limits of the height of the layer and fictitious velocity. The relationship between pressure flow, speed, porosity, and altitude is experimentally defined. The coefficient of resistance of the miscánthus giantheus layer is determined and presented in the form of dimensionless complexes as a function of the Reynolds number. Experimental data for determining the resistance coefficient is provided. Experimental results are presented that allow predicting energy costs for the drying process. The hydraulic friction coefficient is determined which enables to predict the energy costs of the filtration drying process in the wide limits of the filtration rate of the thermal agent. The absolute value of the relative error between the theoretical calculation and experimental data is analyzed. We recommend dependencies that can be used in practice to predict the energy costs of creating a pressure drop during the calculation and design of miscánthus giganteus filtration drying installations.Наведено результати експериментальних досліджень гідродинаміки руху теплового агента крізь стаціонарний шар подрібненого Miscánthus giganteus. Визначено основні параметри шару miscánthus giganteus та вибрано еквівалентний діаметр каналів між частинками de. Подано основні технічні характеристики miscánthus giganteus. Проведено експериментальні дослідження гідродинаміки фільтрування теплового агента крізь стаціонарний шар miscánthus giganteus. Наведено експериментальні дослідження гідродинаміки шару miscánthus giganteus від фіктивної швидкості теплового агента. Отримано рівняння, яке описує складну залежність між напором і швидкістю, зумовлену пружними властивостями miscánthus giganteus. Отримане рівняння дає змогу прогнозувати енергетичні затрати на створення перепаду тиску під час сушіння в стаціонарному шарі Miscánthus giganteus у межах зазначених похибки і меж висоти шару та фіктивної швидкості. Представлено коефіцієнт опору шару miscánthus giganteus у вигляді безрозмірних комплексів як функцію числа Рейнольдса. Визначено коефіцієнт гідравлічного тертя l. Проаналізовано абсолютне значення відносної похибки між теоретично розрахованими значеннями та експериментальними даними. Одержано критеріальні залежності, які дають змогу використати отримані результати для проектування нового сушильного обладнання за подібних гідродинамічних умов

Утилізація деревних відходів шляхом виготовлення паливних гранул методом екструзії

The estimation of ecological danger from uncontrolled accumulation of wood waste in the Pokutsko-Bukovynian Carpathians is given. Specific natural features of the region of research that determine the level of their environmental safety are described. Objects of research are wood residues. Subject of the work is study of conditions for wood residues recycling using wood-pellets production by extrusion method. Authors compare main methods of wood residues granulation used in Ukraine and in foreign countries. Drying of wood residues in a stationary layer is proposed to improve the granulation process. For this purpose, influence of thermal agent's speed, its temperature, thickness of the layer on the process of wood residues drying is studied. Authors find out that increasing of temperature leads to rising of heat losses to the environment as well as to overheating of material upper layers. Optimal conditions for wood residues drying are established to minimize the energy consumption and drying duration. Optimal thickness of the stationary layer of wood residues is 20·10-3 m and optimal temperature of thermal agent is 100 °С. Authors show the benefit of natural lignin-containing compounds usage for the formation of wood pellets. Furthermore, it is found that an increase in the concentration of the binding agent leads to a deterioration of the bonding of wood particles between them, which causes a decrease in their static strength. Technological improvement of equipment for mixing of components in the process of wood pellets obtaining is offered. Equipping the conical part of the casing with a drainage hole ensures the removal of the excess of the binder component, which leads to a reduction in the fragility of wood-pellets. As a result, the optimal correlation between the amount of wood waste and the binder is determined. A framework flow chart is proposed for production of wood-pellet from wood residues using extrusion method. Usage of proposed technological approach will allow successfully solve the problem of wood waste disposal, decrease environmental pressure come from this waste and consequently increase level of mountain regions ecological safety.Охарактеризовано специфічні особливості Покутсько-Буковинських Карпат, що визначають рівень їх екологічної безпеки. Оцінено екологічну небезпеку від неконтрольованого нагромадження деревних відходів у регіоні. Проаналізовано відомі технології гранулювання деревних відходів. Досліджено оптимальні умови сушіння деревних відходів у нерухомому шарі. Проведено експериментальні дослідження процесу сушіння відходів лісового господарства за різної висоти шару матеріалу та різної температури теплового агенту. Запропоновано спосіб екструзійного гранулювання композиції деревних відходів та в'яжучого натурального походження із отриманням паливних гранул. Показано перспективність використання сульфатного мила – в'яжучої речовини натурального походження, для покращення процесу грануляції деревних відходів. Запропоновано технологічне вдосконалення обладнання, що забезпечує рівномірний розподіл компонентів у процесі змішування в'яжучого та наповнювача в процесі гранулювання. Встановлено оптимальні умови отримання паливних гранул із деревним відходів екструзійним методом. Досліджено статистичну міцність та теплотворну здатність отриманих гранул, а також залежність між кількістю в'яжучого та концентрацією летких компонентів і коксовим залишком після спалювання гранули. Запропоновано принципову технологічну схему виробництва паливних гранул із деревних відходів екструзійним методом

Thiazolidinone motif in anticancer drug discovery. Experience of DH LNMU medicinal chemistry scientific group

The aim was analysis of 4-thiazolidinones and related heterocyclic systems anticancer activity data and formation of some rational design directions of potential anticancer agents. Synthetic research carried out in Danylo Halytsky Lviv National Medical University (DH LNMU) allowed us to propose a whole number of new molecular design directions of biological active 4-thiazolidinones and related heterocyclic systems, as well as obtain directed library that numbers over 5000 of novel compounds. At the present time in vitro anticancer activity screening was carried out for more than 1000 compounds (US NCI protocol (Developmental Therapeutic Program), among them 167 compounds showed high antitumor activity level. For the purpose of optimization and rational design of highly active molecules with optimal «drug-like» characteristics and discovering of possible mechanism of action SAR, QSAR analysis and molecular docking were carried out. The ultimate aim of the project is creating of innovative synthetic drug with special mechanism of action and sufficient pharmacological and toxicological features. Some aspects of structure–activity relationships were determined and structure design directions were proposed. The series of active compounds with high anticancer activity and/or selectivity levels were selected. Key words: synthesis, 4-thia(imida)zolidinones, thiopyrano[2,3-d]thiazoles, anticancer activity, (Q)SAR.Метою роботи був аналіз результатів дослідження протипухлинної активності 4-азолідонів і споріднених гетероциклічних сполук та формування деяких напрямків раціонального дизайну потенційних протипухлинних агентів. Синтетичні дослідження, проведені у ЛНМУ імені Данила Галицького, дозволили запропонувати низку нових спрямувань молекулярного дизайну біологічно активних 4-тіазолідинонів та споріднених гетероциклічних систем, а також одержати сфокусовану бібліотеку, яка нараховує понад 5000 нових сполук. На цей час здійснено in vitro скринінг протипухлинної активності понад 1000 сполук (US NCI протокол Developmental Therapeutic Program), з-поміж яких 167 ідентифіковано як такі, що мають високу протиракову активність. Для оптимізації і раціонального дизайну високоактивних молекул з оптимальними «лікоподібними» характеристиками та визначення можливого механізму біологічної дії проведено SAR- і QSAR-аналіз і молекулярний докінг. Кінцевою метою проекту є створення інноваційного синтетичного лікарського препарату з оригінальним механізмом дії та достатнім фармакологічним і токсикологічним профілем. Ключові слова: синтез, 4-тіа(іміда)золідинони, тіопірано[2, 3-d]тіазоли, протипухлинна активність, (Q)SAR.Цель работы состояла в анализе результатов исследования противоопухолевой активности 4-азолидонов и родственных гетероциклических систем и формировании некоторых направлений рационального дизайна потенциалных противоопухолевых агентов. Синтетические исследования, проведенные в ЛНМУ имени Данила Галицкого, позволили предложить ряд новых направлений молекулярного дизайна биологически активных 4-тиазолидинонов и родственных гетероциклических систем, а также получить сфокусированную библиотеку, насчитывающую более 5000 новых соединений. На данный момент осуществлен in vitro скрининг противоопухолевой активности (US NCI протокол Developmental Therapeutic Program) более 1000 соединений, позволивший идентифицировать 167 соединений с высоким противораковым эффектом. Для оптимизации и рационального дизайна высокоактивных молекул с оптимальными «drug-like» характеристиками и установления вероятного механизма биологического действия проведен SAR- и QSAR-анализ и молекулярный докинг. Конечная цель проекта – создание инновацинного синтетического лекарственного сресдтва с оригинальным механизмом действия, достаточным фармакологическим и токсикологическим профилем. Ключевые слова: синтез, 4-тиа(имида)золидиноны, тиопирано[2,3-d]тиазолы, противоопухолевая активность, (Q)SAR

Компьютерное моделирование гидродинамики теплового агента при фильтрационной сушке измелченных стеблей подсолнечника

Метою даного дослідження є визначення емпіричних параметрів моделі пористих середовищ для розрахунку перепаду тиску під час моделювання процесу фільтраційного сушіння. Визначення параметрів моделі пористого середовища базується на експериментальних даних в широкому діапазоні висот шару подрібненого соняшнику і швидкостей руху теплового агенту. Запропонований підхід на основі CFD (обчислювальної гідродинаміки) добре узгоджується з існуючими експериментальними даними і може бути використаний для створення нової конструкції фільтраційної сушарки.The objective of this study is to define empirical parameters of the porous-media model for pressure drop calculation in filtration drying process simulation. Determination of the porousmedia model parameters was based on experimental data in a wide range of the grinded sunflower stems packed bed height and the thermal agent velocities. The CFD (computational fluid dynamics) modeling approach shows good agreement with existing experimental data and can be used to create the new design of filtration dryer.Целью данного исследования является определение эмпирических параметров модели пористых сред для расчета перепада давления при моделировании процесса фильтрационной сушки. Определение параметров модели пористой среды было основано на экспериментальных данных в широком диапазоне высот слоя измельченного подсолнечника и скоростей теплового агента. Такой подход на основе CFD (вычислительной гидродинамики) хорошо согласуется с существующими экспериментальными данными и может быть использован для создания новой конструкции фильтрационной сушилки