MATHEMATICAL APPARATUS FOR MODELING OF THE PROPAGATION THE MAGNETIC FIELD ELECTRIC MACHINES WITH A GIVEN ACCURACY

. The problem of modeling the propagation local magnetic fields and spatially dispersed sources is large errors compared to field measurements. An important aspect of adequate modeling is the use of the correct mathematical apparatus. It is shown that in order to obtain reliable models of the propagation magnetic fields around electrical machines (generators, electric motors of different power, geometric dimensions and poles), it is advisable to apply the Gauss equation for a scalar potential. The solution of the equation in polar coordinates makes it possible to take into account not only the fundamental, but also other harmonics of the magnetic field (dipole, quadrupole, octupole). This allows, depending on the number of spatial harmonics taken into account, to obtain a model with the required accuracy (error) for predicting the magnetic field strength at any point around the machine.   It is considered in the paper that an electronic machine is an object of base radius R0. The presented approach makes it possible to unambiguously determine the location of zero field points at a distance from the source (for a quadrupole source and zero field lines, for an octupole source). The results of modeling and their verification by full-scale measurements for the most common four-pole machines (quadrupole source) are presented. The main task of modeling the propagation the magnetic field of such sources is to ensure the required accuracy based on the goals of modeling. It is shown that the modeling accuracy and the presence of zero field points are due to different field levels near the electrical machine housing for different harmonics. The dipole harmonic at the cabinet is 20% of its own harmonic. But it falls more slowly with distance. This necessitates taking into account a different number of harmonics depending on the value of the ratio R0/R, R is the distance to the point of determining the field strength from the source. Therefore, with the ratio R0/R=2/3, the eighth harmonic is essential. At R0/R=1/5, already the fourth spatial harmonic can be neglected. Such data allow you to choose a rational number of harmonics. This reduces the amount of calculations and simplifies the process of modeling the propagation of the magnetic field around the source

ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ СЕРЕДНІХ ПРЯМОКУТНИКІВ ДЛЯ ОТРИМАННЯ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗНИКА БЕЗПЕКИ ПРАЦІ

Предметом дослідження є метод визначення комплексного показника безпеки праці. Мета роботи – розроблення методики отримання комплексної оцінки безпеки праці з урахуванням особливостей шкідливих і небезпечних виробничих чинників. У статті вирішується таке завдання: дослідити можливість застосування методу чисельного інтегрування для отримання комплексного показника безпеки праці, тобто використати принцип визначення площі та об’єму під криволінійними поверхнями як на площині, так і в просторі, що створені шляхом об’єднання оцінок одиничних показників шкідливих чинників на безрозмірній шкалі. Застосовуються методи кваліметрії та математичної статистики. Здобуто такі результати: проаналізовано низку сучасних наукових праць, у яких розглянуто кількісне оцінювання якості об’єктів кваліметрії різної природи, що мають неоднакові показники якості та різні шкали вимірювання; обґрунтовано необхідність оцінювання безпеки праці на робочому місці. Унаслідок аналізу сучасних наукових досліджень доведено актуальність теми й визначено необхідність розроблення методики отримання комплексного показника безпеки праці, буде придатна для оцінювання умов праці на будь-якому виробництві. Для отримання комплексного показника безпеки праці запропоновано встановити оцінку за кожним шкідливим виробничим чинником, а потім визначити єдину оцінку, враховуючи всі характеристики. Для визначення комплексного показника шкідливого виробничого чинника рекомендовано застосувати метод інтегрування, тобто знайти площу під ламаною поверхнею, отриману внаслідок з’єднання точок на площині системи координат ХОY. Для цього застосовано квадратурні формули з використанням методу середніх прямокутників. Запропоновано покроковий алгоритм визначення комплексного показника безпеки праці з допомогою інтегрування методом середніх прямокутників. Апробовано методику визначення комплексного показника безпеки праці на виробництві. Визначено шкідливі чинники на виробництві, отримано дійсні показники та визначені їх оцінки на безрозмірній шкалі. Графічно побудовано часовий ряд змін показників шкідливих чинників з плином часу. Визначено комплексний показник безпеки праці на виробництві для прийняття рішення щодо подальших дій для поліпшення умов праці. Висновки: для комплексного оцінювання безпеки праці на виробництві запропоновано застосовувати кваліметричні методи, а саме: визначати оцінку за кожним шкідливим і небезпечним виробничим чинником, після цього визначати єдину комплексну оцінку умов праці. Описано методику винайдення комплексного показника безпеки праці із застосуванням чисельного інтегрування методом середніх прямокутників. Запропонована методика вважається універсальною, оскільки її можна застосовувати для будь-яких приміщень і підприємств

Розроблення та дослідження захисних властивостей композиційних матеріалів для екранування електромагнітних полів широкого частотного діапазону

Composites were shown to be the most promising materials for protection against electromagnetic fields. A technology of magnetic treatment of textile material with magnetic fluid and technology of ultrasonic treatment of a mixture of latex and iron ore concentrate has been developed. This has increased saturation of fibers of the textile material with magnetic fluid nanoparticles, dispersity of the iron ore concentrate, and isotropy of the liquid metal-polymer material. As a result of the use of this technology, the consumption of magnetic fluid for the treatment of the textile material decreased from 45‒50 g/m2 to 35 g/m2 with an improvement of shielding properties. It has been experimentally established that one layer of metal-textile material reduces the magnetic field of industrial frequency by 6 times and the electric field of industrial frequency by 1.5 times. Corresponding figures for the metal-polymer material were 3 and 2. It was found that an electromagnetic field with a frequency of 2.45 GHz is reduced 3.6 times by the single-layer metal-textile material and 5.7 times by the metal-polymer material. It was shown that the metal-textile material with such properties is suitable for the manufacture of personal protective means for personnel operating electrical and radio transmission equipment. Metal-polymeric material is suitable for the manufacture of collective protective means. A calculated evaluation of the effectiveness of protective materials was proposed. It is based on determining the shielding factors of structures of standard shapes. This enables the determination of electrophysical and magnetic properties of the material and their use in the development of protective materials with required shielding factors. The necessity of optimization of shielding factors under conditions of simultaneous influence of electromagnetic fields of heterogeneous sources was substantiatedПоказано, что наиболее перспективными материалами для защиты от электромагнитных полей являются композиты. Разработана технология магнитной обработки текстильного материала магнитной жидкостью и технология ультразвуковой обработки смеси латекса и железорудного концентрата. Это повысило насыщенность волокон текстильного материала наночастицами магнитной жидкости, дисперсность железорудного концентрата, а также изотропность жидкого металлополимера. В результате использования такой технологии расход магнитной жидкости на обработку ткани снизился с 45−50 г/м2 до 35 г/м2 с повышением экранирующих свойств. Экспериментально установлено, что один слой металлотекстильного материала снижает магнитное поле промышленной частоты в 6 раз, электрическое поле промышленной частоты – в 1,5 раза; металлополимерный материал имеет показатели соответственно 3 и 2. Определено, что электромагнитное поле частотой 2,45 ГГц снижается однослойным металлотекстильным материалом в 3,6 раза, металлополимерным – в 5,7 раза. Показано, что металлотекстильный материал с такими свойствами пригоден для изготовления средств индивидуальной защиты персонала по эксплуатации электротехнического и радиотехнического передающего оборудования. Металлополимерный материал пригоден для изготовления средств коллективной защиты. Предложена расчётная оценка эффективности защитных материалов. Она базируется на определении коэффициентов экранирования конструкций стандартной формы. Это предоставило возможность определения электрофизических и магнитных свойств материала и использования их для проектирования материалов с необходимыми коэффициентами экранирования. Обоснована необходимость оптимизации коэффициентов экранирования в условиях одновременного воздействия электромагнитных полей разнородных источниковПоказано що найбільш перспективними матеріалами для захисту від електромагнітних полів є композити. Розроблено технологію магнітної обробки текстильного матеріалу магнітною рідиною та технологію ультразвукової обробки суміші латексу та залізорудного концентрату. Це підвищило насиченість волокон текстильного матеріалу наночастинками магнітної рідини, дисперсність залізорудного концентрату, а також ізотропність рідкого металополімера. У результаті використання такої технології витрати магнітної рідини на оброблення тканини знизилися з 45−50 г/м2 до 35 г/м2 з підвищенням екрануючих властивостей. Експериментально встановлено, що один шар металотекстильного матеріалу знижує магнітне поле промислової частоти у 6 разів, електричне поле промислової частоти – у 1,5 рази; металополімерний матеріал має показники відповідно 3 і 2. Визначено, що електромагнітне поле частотою 2,45 ГГц знижується одношаровим металотекстильним матеріалом у 3,6 рази, металополімерним – у 5,7 рази. Показано, що металотекстильний матеріал з такими властивостями придатний для виготовлення засобів індивідуального захисту персоналу з експлуатації електротехнічного та радіотехнічного передавального обладнання. Металополімерний матеріал придатний для виготовлення засобів колективного захисту. Запропоновано розрахункове оцінювання ефективності захисних матеріалів. Воно базується на визначенні коефіцієнтів екранування конструкцій стандартної форми. Це надає можливість визначення електрофізичних та магнітних властивостей матеріалу і використання їх у проектуванні захисних матеріалів з необхідними коефіцієнтами екранування. Обґрунтована необхідність оптимізації коефіцієнтів екранування в умовах одночасного впливу електромагнітних полів різнорідних джере

Розроблення та дослідження захисних властивостей композиційних матеріалів для екранування електромагнітних полів широкого частотного діапазону

Composites were shown to be the most promising materials for protection against electromagnetic fields. A technology of magnetic treatment of textile material with magnetic fluid and technology of ultrasonic treatment of a mixture of latex and iron ore concentrate has been developed. This has increased saturation of fibers of the textile material with magnetic fluid nanoparticles, dispersity of the iron ore concentrate, and isotropy of the liquid metal-polymer material. As a result of the use of this technology, the consumption of magnetic fluid for the treatment of the textile material decreased from 45‒50 g/m2 to 35 g/m2 with an improvement of shielding properties. It has been experimentally established that one layer of metal-textile material reduces the magnetic field of industrial frequency by 6 times and the electric field of industrial frequency by 1.5 times. Corresponding figures for the metal-polymer material were 3 and 2. It was found that an electromagnetic field with a frequency of 2.45 GHz is reduced 3.6 times by the single-layer metal-textile material and 5.7 times by the metal-polymer material. It was shown that the metal-textile material with such properties is suitable for the manufacture of personal protective means for personnel operating electrical and radio transmission equipment. Metal-polymeric material is suitable for the manufacture of collective protective means. A calculated evaluation of the effectiveness of protective materials was proposed. It is based on determining the shielding factors of structures of standard shapes. This enables the determination of electrophysical and magnetic properties of the material and their use in the development of protective materials with required shielding factors. The necessity of optimization of shielding factors under conditions of simultaneous influence of electromagnetic fields of heterogeneous sources was substantiatedПоказано, что наиболее перспективными материалами для защиты от электромагнитных полей являются композиты. Разработана технология магнитной обработки текстильного материала магнитной жидкостью и технология ультразвуковой обработки смеси латекса и железорудного концентрата. Это повысило насыщенность волокон текстильного материала наночастицами магнитной жидкости, дисперсность железорудного концентрата, а также изотропность жидкого металлополимера. В результате использования такой технологии расход магнитной жидкости на обработку ткани снизился с 45−50 г/м2 до 35 г/м2 с повышением экранирующих свойств. Экспериментально установлено, что один слой металлотекстильного материала снижает магнитное поле промышленной частоты в 6 раз, электрическое поле промышленной частоты – в 1,5 раза; металлополимерный материал имеет показатели соответственно 3 и 2. Определено, что электромагнитное поле частотой 2,45 ГГц снижается однослойным металлотекстильным материалом в 3,6 раза, металлополимерным – в 5,7 раза. Показано, что металлотекстильный материал с такими свойствами пригоден для изготовления средств индивидуальной защиты персонала по эксплуатации электротехнического и радиотехнического передающего оборудования. Металлополимерный материал пригоден для изготовления средств коллективной защиты. Предложена расчётная оценка эффективности защитных материалов. Она базируется на определении коэффициентов экранирования конструкций стандартной формы. Это предоставило возможность определения электрофизических и магнитных свойств материала и использования их для проектирования материалов с необходимыми коэффициентами экранирования. Обоснована необходимость оптимизации коэффициентов экранирования в условиях одновременного воздействия электромагнитных полей разнородных источниковПоказано що найбільш перспективними матеріалами для захисту від електромагнітних полів є композити. Розроблено технологію магнітної обробки текстильного матеріалу магнітною рідиною та технологію ультразвукової обробки суміші латексу та залізорудного концентрату. Це підвищило насиченість волокон текстильного матеріалу наночастинками магнітної рідини, дисперсність залізорудного концентрату, а також ізотропність рідкого металополімера. У результаті використання такої технології витрати магнітної рідини на оброблення тканини знизилися з 45−50 г/м2 до 35 г/м2 з підвищенням екрануючих властивостей. Експериментально встановлено, що один шар металотекстильного матеріалу знижує магнітне поле промислової частоти у 6 разів, електричне поле промислової частоти – у 1,5 рази; металополімерний матеріал має показники відповідно 3 і 2. Визначено, що електромагнітне поле частотою 2,45 ГГц знижується одношаровим металотекстильним матеріалом у 3,6 рази, металополімерним – у 5,7 рази. Показано, що металотекстильний матеріал з такими властивостями придатний для виготовлення засобів індивідуального захисту персоналу з експлуатації електротехнічного та радіотехнічного передавального обладнання. Металополімерний матеріал придатний для виготовлення засобів колективного захисту. Запропоновано розрахункове оцінювання ефективності захисних матеріалів. Воно базується на визначенні коефіцієнтів екранування конструкцій стандартної форми. Це надає можливість визначення електрофізичних та магнітних властивостей матеріалу і використання їх у проектуванні захисних матеріалів з необхідними коефіцієнтами екранування. Обґрунтована необхідність оптимізації коефіцієнтів екранування в умовах одночасного впливу електромагнітних полів різнорідних джере

Physical Therapy Adolescents 15–16 Years Old with Deep Visual Disorders

В роботі особлива увага приділяється фізіологічним та психологічним параметрам життя як умовно здорових людей в цілому так і людей з вадами зору. Пошук ефективних шляхів вирішення даної проблеми повинен базуватися на сучасній методології дослідження. У цій роботі з позицій комплексного та системно-синергетичного підходів розкрито сутність, значення та ефективність фізичної терапії підлітків 15–16 років із глибокими порушеннями зору. Для досягнення поставлених завдань було обрано доступні та адекватні методи дослідження, які дають змогу проаналізувати динаміку отриманих у процесі спостереження показників рівня фізичного та психологічного розвитку осіб з вадами зору. Обʼєктивно підібрано методи фізичної терапії та ерготерапії, які включали: контрологічні вправи, самостійну, ранкову, гігієнічну гімнастику, ознайомлення з новітніми програмними застосунками. Це продемонструвало суттєвий вплив при активному та постійному застосуванні.The paper pays special attention to the physiological and psychological parameters of life of both relatively healthy people in general and people with disabilities. The search for effective ways to solve this problem should be based on modern research methodology. In this paper, from the standpoint of integrated and systemic-synergistic approaches revealed the nature, importance and effectiveness of physical therapy for adolescents 15-16 years with profound visual impairments. In order to achieve the set tasks, accessible and adequate research methods were chosen, which allow to analyze the dynamics of indicators of the level of physical and psychological development of persons with visual impairments obtained in the process of observation. Objectively selected methods of physical therapy and occupational therapy, which included: control exercises, independent, morning, hygienic gymnastics, acquaintance with the latest software applications. This has shown a significant effect with active and continuous use

Розроблення моделей електромагнітної обстановки у будівлях та на урбанізованих територіях

A set of measures and means to control the electromagnetic situation of the environment in the territories of urban development, in buildings and individual premises has been substantiated and developed. The simulation tools show the ability to rationalize the parameters of overhead lines with voltages of 220 kV and below, which will reduce the electromagnetic load in the territories. Modeling the propagation of fields from underground high-voltage lines has established that the values of magnetic fields compared to overhead lines are lower up to 30 times. Models of propagation of electromagnetic fields of very high and ultrahigh frequency were built. Sources of electromagnetic fields of non-production origin in industrial buildings have been investigated. Uncompensated currents in power networks with nonlinear electric consumers generate magnetic fields by induction of 0.35−1.20 μT, which exceeds the maximum permissible levels of operation of computer equipment. Leakage currents on grounded metal structures generate magnetic fields with 1.52−6.75 μT. Simulation of the propagation of electric and magnetic fields of components of personal computers of controlled ranges according to the MPRII standard was carried out. Models of propagation of the magnetic field of industrial frequency around electric motors and generators with their cross sections were built. On the basis of such models, design schemes for placing equipment in production areas are selected or places of safe stay and movement of personnel are selected. The expediency of using shielding to reduce field levels to safe values due to coating surfaces with liquid protective mixtures was shown. Metal-containing composition based on water-dispersion paint makes it possible to reduce the level of magnetic field of industrial frequency by 2.5−2.6 times, electric field by 1.6−1.7 times, electromagnetic field of industrial frequency – by 1.2−1.3 times.Обґрунтовано та розроблено комплекс заходів і засобів керування електромагнітною обстановкою середовища на територіях міської забудови, у будівлях і окремих приміщеннях. Засобами моделювання показано можливість раціоналізувати параметри повітряних ліній напругами 220 кВ і нижче, що дозволить знизити електромагнітне навантаження на територіях. Моделюванням поширення полів від підземних високовольтних ліній встановлено, що значення магнітних полів порівняно з повітряними лініями нижчі до 30 разів. Отримані моделі поширення електромагнітних полів дуже високої та ультрависокої частоти. Досліджено джерела електромагнітних полів невиробничого походження у виробничих будівлях. Некомпенсовані струми у силових мережах з нелінійними електроспоживачами генерують магнітні поля індукцією 0,35−1,20 мкТл, що перевищує гранично допустимі рівні експлуатації комп'ютерної техніки. Струми витоку на заземлені металеві конструкції генерують магнітні поля з 1,52−6,75 мТл.  Проведено моделювання поширення електричних та магнітних полів компонентів персональних комп'ютерів контрольованих діапазонів згідно стандарту MPRII. Отримано моделі поширення магнітного поля промислової частоти навколо електродвигунів та генераторів з їх перетинами. На основі таких моделей обираються схеми проєктування розміщення обладнання на виробничих площах або обираються місця безпечного перебування та пересування персоналу. Показана доцільність застосування екранування для зниження рівнів полів до безпечних значень за рахунок покриття поверхонь рідкими захисними сумішами. Металовмісна композиція на основі водно-дисперсійної фарби дозволяє знизити рівні магнітного поля промислової частоти у 2,5−2,6 разів, електричного поля у 1,6−1,7 разів, електромагнітного поля промислової частоти – у 1,2−1,3 раз

Визначення ефективності застосування світлодіодних джерел ультрафіолетового випромінювання для іонізації та знезараження повітря приміщень

This paper reports a study into the possibility of using LED systems of ultraviolet radiation for air ionization and disinfection of air and indoor surfaces in the presence of people. It has been established that UV LED lamps with 120° opening angles have parameters under which radiation intensity does not exceed 30 J/m2 at distances of 2 meters. Based on experimental data, a methodology for designing the placement of lamps in the room was devised, which meets the requirements of the SBM-2015 standard and the European Directive 2006/25/EU. The use of LED emitters with a total intensity of up to 25 J/m2 increases the concentration of aero ions. The background concentrations were 140‒180 cm-3 (positive) and 160‒190 cm-3 (negative). The minimum permissible level is 500 cm-3. As a result of irradiation, the concentrations were 1100‒1460 cm-3 (positive) and 1260‒1470 cm-3 (negative). The influence of the recirculator-air purifier on the concentration of aero ions has not been established. The ionization process began immediately after turning on the irradiation systems in the entire volume of the premises (4‒5 meters from the source). The dynamic equilibrium of aero ion concentrations was established within 10‒15 minutes after the irradiation was switched on. The presence of a large number of people (up to 0.97 m2 per person) did not affect the concentration of aero ions. Under the combined effect of ultraviolet radiation and a recirculator-air purifier, the number of mold fungi colonies decreased by 20 times. Under the influence of only ultraviolet radiation – by 2.3 times. The decrease in the number of microbes under the combined effect was 1.6 times, and under the effect of only ultraviolet radiation – 2.8 timesДосліджено можливість застосування світлодіодних систем ультрафіолетового випромінювання для іонізації повітря та знезараження повітря і поверхонь приміщень у присутності людей. Встановлено, що світлодіодні світильники ультрафіолетового випромінювання з кутами розкриття 120º мають параметри, за яких на відстанях від 2 метрів інтенсивності випромінювань не перевищують 30 Дж/м2. На основі експериментальних даних надано методологію проєктування розміщення світильників у приміщенні, яка відповідає вимогам стандарту SBM-2015 та Європейської директиви 2006/25/ЄС. Застосування світлодіодних випромінювачів із загальною інтенсивністю до 25 Дж/м2 підвищує концентрації аероіонів. Фонові концентрації складали 140‒180 см-3 (позитивні) та 160‒190 см-3 (негативні). Мінімально допустимий рівень ‒ 500 см-3. У результаті опромінення  концентрації складали 1100‒1460 см-3 (позитивні) та 1260‒1470 см-3 (негативні). Вплив рециркулятора-очищувача повітря на концентрації аероіонів не встановлено. Процес іонізації розпочинався відразу після вмикання систем опромінення в усьому об’ємі приміщень (4‒5 метрів від джерела). Динамічна рівновага концентрацій аероіонів встановлювалася протягом 10‒15 хвилин після вмикання опромінення. Присутність великої кількості людей (до 0,97 м2 на одну особу) не впливала на концентрації аероіонів. За комбінованого впливу ультрафіолетового випромінювання та рециркулятора-очищувача повітря кількість колоній пліснявих грибів знижувалася у 20 разів. За впливу тільки ультрафіолетового випромінювання – у 2,3 рази. Зниження мікробного числа за комбінованого впливу складала 1,6 разів, а за впливу тільки ультрафіолетового випромінювання  ‒ 2,8 разі

Визначення чинників деіонізації повітряного середовища

The object of research is the dynamics in the concentration of air ions and suspended particles in atmospheric air and in supply-exhaust ventilation systems. An urgent task is to determine the factors and obtain quantitative data on the deionization of the atmospheric air that enters the environment where people live. Quantitative data on changes in the concentration of air ions depending on the time of day, temperature, and relative air humidity have been established. It was shown that even in the absence of significant man-made influence on the concentration of suspended particles, this indicator is at least 7000 cm-3. In the presence of wind, this indicator reaches 30000 cm-3 and higher. Measurement of the spectrum of suspended particles in the range of 0,3–6,0 μm showed that the predominant fraction is particles with sizes of about 3 μm. Studies have been conducted on changes in the concentrations of air ions in supply-exhaust ventilation systems. It was established that in the air duct made of galvanized iron, which has a length of 16 m, the concentration of negative air ions is reduced by 67 %, and positive by 78 %. Laboratory studies of air deionization in air ducts made of different materials were carried out. There is significant air deionization in metal and cardboard ducts while it is absent in wooden ducts. This indicates the electrical nature of deionization. A calculation method for forecasting the aero-ionic mode of premises, taking into account the factors of air deionization, is proposed. For rooms with supply-exhaust ventilation, a calculation apparatus is proposed taking into account the air exchange rate (the number of complete air changes per unit of time). The results make it possible to choose the required performance of artificial air ionization devices for normalizing the aero-ionic regimes in the premisesОб’єкт дослідження ‒ динаміка концентрації аероіонів і завислих частинок у атмосферному повітрі та у системах припливно-витяжної вентиляції. Актуальною проблемою є визначення чинників і отримання кількісних даних щодо деіонізації атмосферного повітря, яке надходить у середовище перебування людей. Встановлені кількісні дані щодо змін концентрації аероіонів у залежності від часу доби, температури і відносної вологості повітря. Показано, що навіть за відсутності суттєвого техногенного впливу на концентрації завислих частинок цей показник складає не менше 7000 см-3. За наявності вітру цей показник досягає 30000 см-3 і вище. Вимірювання спектру завислих частинок за розмірами у межах 0,3–6,0 мкм показало, що переважною фракцією є частинки розмірами близько 3 мкм. Проведені дослідження зміни концентрацій аероіонів у системах припливно-витяжної вентиляції. Встановлено, що у повітропроводі довжиною 16 м, виготовленого з оцинкованого заліза, зниження концентрації негативних аероіонів складає 67 %, позитивних – 78 %. Проведено лабораторні дослідження деіонізації повітря у повітропроводах, виготовлених з різних матеріалів. У металевому та картонному повітропроводах спостерігається значна деіонізація повітря, а у дерев’яному вона відсутня. Це свідчить про електричну природу деіонізації. Запропоновано розрахунковий метод прогнозування аероіонного режиму приміщень з урахуванням чинників деіонізації повітря. Для приміщень з припливно-витяжною вентиляцією запропонований розрахунковий апарат з урахуванням кратності повітрообміну (кількість повних змін повітря за одиницю часу). Наведені результати дозволяють обрати потрібну продуктивність пристроїв штучної іонізації повітря для нормалізації  аероіонних режимів приміщен

Визначення закономірностей поширення аероіонів у приміщеннях зі штучною іонізацією повітря

The object of the study is the dynamics of air ion spread in rooms from the source of artificial air ionization under different starting conditions. There is currently the problem of distribution of air ions in the room with regulatory concentrations in all critical zones. An effective method of ensuring proper air ion concentrations is to model their propagation from ionization sources. Existing approaches to calculating the dynamics of air ions of both polarities have been improved in this study. Unlike known solutions, the impact on their concentration of electrostatic field and the interaction of air ions with suspended particles was taken into account. A model of air ion propagation in rooms with artificial air ionization and the principles of its numerical modeling was built. The use of Laplace Equation in the aerodynamic model instead of the Navier-Stokes equation for the potential of the flow rate has made it possible to design an "Ion 3D" tool, which reduces the time of implementation of one scenario from several hours to 7 seconds. Modeling of the propagation of air ions of both polarities in the room under different initial conditions was carried out. Two-dimensional and three-dimensional models with their visualization was implemented. The peculiarity of the resulting models is that they make it possible to determine the concentrations of air ions in any section of the room by three coordinates. Given this, the rapid selection of the variants of the source data makes it possible to achieve the normative values of concentrations of air ions in the area of breathing – exceeding 500 cm-3 of each polarity. Simulation makes it possible to design a room in which, under the condition of artificial ionization of air, the concentrations of air ions close to the optimal values of 3000–5000 cm-3 are providedОб’єкт дослідження – динаміка поширення аероіонів у приміщеннях від джерела штучної аероіонізації повітря за різних вихідних умов. Наразі існує проблема поширення аероіонів у приміщенні з забезпеченням нормативних концентрацій в усіх критичних зонах. Ефективним методом забезпечення належних концентрацій аероіонів є моделювання їх поширення від джерел іонізації. Вдосконалено існуючі підходи до розрахунку динаміки аероіонів обох полярностей. На відміну від відомих рішень, враховано вплив на їх концентрації електростатичного поля та взаємодію аероіонів із завислими частинками. Створено модель поширення аероіонів у приміщеннях зі штучною іонізацією повітря та засади її чисельного моделювання. Застосування в аеродинамічній моделі замість рівняння Нав’є-Стокса рівняння Лапласа для потенціалу швидкості потоку дозволило створити інструмент «ION 3D», який зменшує час реалізації одного сценарію від кількох годин до 7 секунд. Проведено моделювання поширення аероіонів обох полярностей у приміщенні за різних вихідних умов. Реалізовано двовимірну та тривимірну модель з їх візуалізацією. Особливістю отриманих моделей є те, що вони дозволяють визначити концентрації аероіонів у будь-якому перерізі приміщення за трьома координатами. За рахунок цього швидке перебирання варіантів вихідних даних дозволяє досягти нормативних значень концентрацій аероіонів у зоні дихання людини – більше 500 см-3 кожної полярності. Моделювання дозволяє спроектувати приміщення, у якому за умови штучної іонізації повітря забезпечуються концентрації аероіонів, близькі до оптимальних значень – 3000–5000 см-

Визначення динаміки електромагнітних полів, іонізації повітря, низькочастотного звуку та їх нормалізація у приміщеннях з експлуатації комп’ютерної техніки

This paper reports a study into the quantitative values and dynamics of physical factors in premises and workplaces of stationary and portable computers. The factors that are practically not perceived by the senses of operators were investigated. It is established that modern monitors do not generate electromagnetic fields of hygienically significant levels. System units generate electric fields (18‒22 V/m) and magnetic fields (220‒245 nT) that are approaching the maximum permissible. Sources of uninterruptible power supply and fluorescent lighting systems generate excess magnetic fields (up to 2250 nT and 2300 nT), respectively. The main excessive factor for portable computers is electric fields (up to 9 kV/m), which is the cause of air deionization in the user's zone of stay. It is shown that one system unit in the normative volume of the room (20 m3) deionizes air (into 100 cm-3 positive and 200 cm-3 negative). The generation of ions by modernized laser printers and photocopiers of various models (up to 1500 cm-3 and 2800 cm-3, respectively) was investigated. The distances at which the ionic composition of the air corresponds to the background values (1.0‒1.5 m) were determined. That requires the introduction of artificial air ionization in workplaces of users and a decrease in the levels of electrostatic fields. The spectral composition and amplitudes of magnetic fields of external power supplies of laptop computers were determined. It is shown that the difference in sound levels measured on the scales "Lin" and "A" reaches 24 dB, which indicates a significant impact of infrasound on users. Membrane-type protective panels configured for maximum resonant frequencies of low-frequency sound and infrasound have been proposedДосліджено кількісні значення та динаміку фізичних чинників у приміщеннях та на робочих місцях стаціонарних та переносних комп’ютерів. Досліджувалися чинники, які практично не сприймаються органами чуття операторів. Встановлено, що сучасні монітори не генерують електромагнітні поля гігієнічно значущих рівнів. Системні блоки генерують електричні поля (18‒22 В/м) та магнітні поля (220‒245 нТл), які наближаються до гранично допустимих. Джерела безперебійного живлення та люмінесцентні системи освітлення генерують наднормативні магнітні поля (до 2250 нТл та 2300 нТл) відповідно. Головним наднормативним чинником для переносних комп’ютерів є електричні поля (до 9 кВ/м), що є причиною деіонізації повітря у зоні перебування користувача. Показано, що один системний блок у нормативному об’ємі приміщення (20 м3) деіонізує повітря (на 100 см-3 позитивних та 200 см-3 негативних). Досліджено генерацію іонів модернізованими лазерними принтерами та копіювальною технікою різних моделей (до 1500 см-3 та 2800 см-3 відповідно). Визначено відстані, на яких іонний склад повітря відповідає фоновим значенням (1,0‒1,5 м). Це потребує впровадження штучної іонізації повітря на робочих місцях користувачів та зниження рівнів електростатичних полів. Визначено спектральний склад і амплітуди магнітних полів джерел зовнішнього живлення портативних комп’ютерів. Показано, що різниця показників рівнів звуку, виміряних за шкалами «Lin» та «А» досягає 24 дБ, що свідчить про значний вплив інфразвуку на користувачів. Запропоновано захисні панелі мембранного типу, налаштовані на максимальні резонансні частоти низькочастотного звуку та інфразвук