Estimating Dynamic and Flow Characteristics of Electromagnetic Dispenser for The Kraz Truck Converted to Gas

The problems of worldwide environmental degradation, global warming, scarcity of fossil fuels have caused the replacement of ICE vehicles with electric ones. For the countries with underdeveloped economy, it is important to find more affordable ways to solve this problem. One of them is to convert the cars with ICE into more environmentally friendly and economical ones, such as gas-powered cars. Yet, the conversion of diesel cars usually results in power loss. The work of the electromagnetic gas dispenser (EGD) of the engine power supply system significantly affects the efficiency of the gas engine. Therefore, the aim of the study was to determine the dynamic and flow characteristics of the EGD of the KrAZ truck (Ukraine) converted to gas, and to provide recommendations for improving the efficiency of its operation. The object of the research was the working processes of the EGD power supply system of 6ChGN13/14 engine, converted from diesel engine and equipped with a gas turbine supercharger. The paper presents the results of experimental studies on determining the effect of operating voltage on the dynamic characteristics of EGD. The dependences of dynamic and flow characteristics of the EGD on the change of the control signal frequency and the dependence of efficiency through the EGD flow nozzle on the control signal duration were obtained; the effect of the return spring stiffness on the dynamic and flow characteristics of the EGD were determined. The results of the work are designed to increase the efficiency of diesel trucks converted to gas

Estimating Dynamic and Flow Characteristics of Electromagnetic Dispenser for The Kraz Truck Converted to Gas

The problems of worldwide environmental degradation, global warming, scarcity of fossil fuels have caused the replacement of ICE vehicles with electric ones. For the countries with underdeveloped economy, it is important to find more affordable ways to solve this problem. One of them is to convert the cars with ICE into more environmentally friendly and economical ones, such as gas-powered cars. Yet, the conversion of diesel cars usually results in power loss. The work of the electromagnetic gas dispenser (EGD) of the engine power supply system significantly affects the efficiency of the gas engine. Therefore, the aim of the study was to determine the dynamic and flow characteristics of the EGD of the KrAZ truck (Ukraine) converted to gas, and to provide recommendations for improving the efficiency of its operation. The object of the research was the working processes of the EGD power supply system of 6ChGN13/14 engine, converted from diesel engine and equipped with a gas turbine supercharger. The paper presents the results of experimental studies on determining the effect of operating voltage on the dynamic characteristics of EGD. The dependences of dynamic and flow characteristics of the EGD on the change of the control signal frequency and the dependence of efficiency through the EGD flow nozzle on the control signal duration were obtained; the effect of the return spring stiffness on the dynamic and flow characteristics of the EGD were determined. The results of the work are designed to increase the efficiency of diesel trucks converted to gas

Разработка эталонов сравнения в виде металлов высокой чистоты

The article studies the development of transfer measurement standards in the form of high-purity metals (Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ge, Mn, Mo, Ni, Pb, V, Zn). The evaluation of the mass fraction of the main component (MDOK) is performed by an indirect method (100 %o minus the sum of impurities). The impurity composition of the reference measurement standard materials was determined by mass spectrometry with inductively coupled plasma, reductive and oxidative melting using the State primary measurement standard of mass (molar) fraction and mass (molar) concentration of the component in liquid and solid substances and materials, based on coulometry, GET 176. The relative expanded uncertainty of MDOK (k = 2, P = 0,95) in the reference measurement standards was less, than 0,01 %o, in gravimetrically prepared solutions of the reference measurement standard it was less than 0,05 %o in most cases. The solutions of the reference measurement standards were used in the determination of certified values of metal mass fraction and mass concentration in reference materials for composition of mono-element solutions of approved types. The relative expanded uncertainty of certified values (k = 2, P = 0,95) of reference materials variedfrom 0,22 %o to 0,54 %o. Thus, it was demonstrated that metals can be used as reference measurement standards for storing a unit of the mass fraction of the main component and transferring it during characterization of reference materials for composition of solutions of the corresponding chemical elements. This work was performed within the research project «Research in the field of measurements of physicochemical composition and properties of substances, aimed at the development of State transfer measurement standards in the form of high-purity substances for reproduction and transfer of the units, characterizing chemical composition of solid substances» under the code «Purity» (2015-2017) and research and development project «Research in the field of measurements ofphysicochemical composition and properties of substances, aimed at the development of State transfer measurement standards in the form of high-purity substances for reproduction and transfer of the units, characterizing the chemical composition of solid substances and the development of reference measurement procedures» under the code «Purity-2» in the field of physicochemical measurements of composition and properties of inorganic components in solid substances (metals and salts) and food safety indicators under the code «Purity-2b» (2017-2019).Статья посвящена разработке эталонов сравнения в виде металлов высокой чистоты (Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ge, Mn, Mo, Ni, Pb, V, Zn). Оценка массовой доли основного компонента (МДОК) выполнена косвенным способом (100 % минус сумма примесей). Примесный состав материалов эталонов сравнения определен методами масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, восстановительного и окислительного плавления с применением Государственного первичного эталона единиц массовой (молярной) доли и массовой (молярной) концентрации компонента в жидких и твердых веществах и материалах на основе кулонометрии ГЭТ176. Относительная расширенная неопределенность МДОК (k=2, P=0,95) в эталонах сравнения составила менее 0,01 %, в гравиметрически приготовленных растворах эталона сравнения - менее 0,05 % в большинстве случаев. Растворы эталонов сравнения были использованы при определении аттестованных значений массовой доли и массовой концентрации металлов в стандартных образцах состава моноэлементных растворов утвержденных типов. Относительная расширенная неопределенность аттестованных значений (k=2, P=0,95) стандартных образцов составила от 0,22% до 0,54%о. Таким образом, была продемонстрирована возможность использования металлов в качестве эталонов сравнения для хранения единицы массовой доли основного компонента и ее передачи при характеризации стандартных образцов состава растворов соответствующих химических элементов. Работа выполнена в рамках научно-исследовательской работы «Проведение исследований в области измерений физико-химического состава и свойств веществ по разработке государственных эталонов сравнения в виде высокочистых веществ для воспроизведения и передачи единиц величин, характеризующих химический состав твердых веществ» под шифром «Чистота» (2015-2016 гг.) и опытно-конструкторской работы «Проведение исследований в области измерений физико-химического состава и свойств веществ по разработке государственных эталонов сравнения в виде высокочистых веществ для воспроизведения и передачи единиц величин, характеризующих химический состав твердых и жидких веществ и разработка референтных методик измерений», шифр «Чистота-2» в области физико-химических измерений состава и свойств неорганических компонентов в твердых веществах (металлы и соли) и показателей пищевой безопасности» под шифром «Чистота-2б» (2017-2019 гг.)

Первичная референтная методика измерений массовой доли и молярной концентрации меди и цинка в биологических материалах методом масс-спектрометрии с изотопным разбавлением

The establishment and control of the metrological characteristics of the determination of trace elements in biological materials is an urgent task due to the wide application of these measurements in medical laboratory diagnostics. In the course of the research, the process of developing a primary reference procedure for measuring the mass fraction and molar concentration of copper and zinc in biological materials by isotope dilution mass spectrometry is presented. The optimal conditions for sample preparation and measurements by isotope dilution and mass spectrometry with inductively coupled plasma are determined in order to increase the accuracy. The sources of uncertainty are studied; the contribution of each source to the uncertainty budget is estimated. During the certification of the developed measurement procedure, the following metrological characteristics were determined: the measurement range of the mass fraction of copper and zinc is from 1 ∙ 10–6 to 1,5 ∙ 10–3 %, the measurement range of the molar concentration of copper and zinc is from 2 to 20 µmol/dm3, the relative expanded measurement uncertainty of the mass fraction of copper is (7.1–7.5) %, the relative expanded uncertainty of the mass fraction of zinc is (8.9–9.2) %, the relative expanded uncertainty of the molar concentration of copper is 8.8 %, the relative expanded uncertainty of the molar concentration of zinc is 8.6 %.The developed procedure is intended to establish the metrological characteristics of reference materials for the composition of lyophilized blood serum and reconstituted lyophilized blood serum, control the accuracy of the measurement results obtained using other procedures (methods) of measuring similar values, perform high-precision measurements of mass fractions and molar concentrations of copper and zinc in lyophilized blood serum and reconstituted lyophilized blood serum for referee purposes.Установление и контроль метрологических характеристик определения микроэлементов в биологических материалах является актуальной задачей в силу широкого применения этих измерений в медицинской лабораторной диагностике.В ходе проведенного исследования представлен процесс разработки первичной референтной методики измерений массовой доли и молярной концентрации меди и цинка в биологических материалах методом масс-спектрометрии с изотопным разбавлением. Определены оптимальные условия пробоподготовки и измерений методом изотопного разбавления и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с целью повышения точности. Изучены источники неопределенности, оценен вклад каждого источника в бюджет неопределенности. При аттестации разработанной методики измерений определены метрологические характеристики: диапазон измерений массовой доли меди и цинка от 1 ∙ 10–6 до 1,5 ∙ 10–3 %, диапазон измерений молярной концентрации меди и цинка от 2 до 20 мкмоль/дм3, относительная расширенная неопределенность измерений массовой доли меди –  (7,1–7,5) %, относительная расширенная неопределенность измерений массовой доли цинка –  (8,9–9,2) %, относительная расширенная неопределенность измерений молярной концентрации меди –  8,8 %, относительная расширенная неопределенность измерений молярной концентрации цинка –  8,6 %.Разработанная методика предназначена для установления метрологических характеристик стандартных образцов состава лиофилизированной сыворотки крови и восстановленной лиофилизированной сыворотки крови, контроля правильности результатов измерений, полученных с использованием других методик (методов) измерений аналогичных величин, выполнения высокоточных измерений массовых долей и молярных концентраций меди и цинка в арбитражных целях в лиофилизированной сыворотке крови и восстановленной лиофилизированной сыворотке крови

Изучение структурных особенностей соединительной ткани век у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой

PURPOSE: To study collagen structures of periorbital tissues of patients with primary open-angle glaucoma (POAG). METHODS: During the surgeries of 12 patients aged 55-87, 17 samples of various tissues were taken: 13 eyelid skin samples of 8 patients during blepharoplasty, 3 cartilage samples during eyelid eversion surgery, 1 sample of sclera during nonpenetrating deep sclerotomy. In total, 7 samples were obtained from patients with stages II and III of POAG and 10 samples from patients without glaucoma. We measured the endothermic temperature peak (Td) and enthalpy ΔHd) of denaturation process using differential scanning calorimetry (Phoenix DSC 204, «Netzsch», Germany) to estimate the crosslinking level of the examined tissues. RESULTS: ΔHd and Td medians of eyelid skin samples of patients aged 55-60 (median - 57 years) without POAG were equal to 7.03 J/g of dry weight and 66.600С, respectively. In contrast, patients of an older age group - 72-79 years (median - 75 years) revealed higher values of this parameter: 9.12 J/g of dry weight and 67.25°С. Moreover, the patients of the same age group (median - 74 years) with POAG showed even higher values of these parameters: 9.33 J/g of dry weight and 67.35°С, respectively. Thermomechanical parameters of eyelid cartilage of same age patients (71-78 years) were different in POAG/No POAG cases: 8.26 J/g of dry weight and 66.6°С, and 10.106 J/g of dry weight and 67,1°С respectively. A clinical case of a metabolic disorder of eyelid connective tissue and sclera is presented: a 72-year old patient K. with stage II POAG in OD and stage III POAG in OS and initial cataract of OU. ΔHd and Тd of OD eyelid skin (9.97 J/g of dry weight and 66.3°С) were lower than in OS (13.1 J/g of dry weight and 66.4°С). ΔHd and Тd of the OS sclera were 4.8 J/g of dry weight and 65.9°С. After glaucoma surgery in OS, excessive scarring along newly formed outflow paths was noted. CONCLUSION: A clear age-related rising trend of collagen crosslinking level and collagen content increase in eyelid tissues (skin and cartilage) was revealed. Respective parameters in POAG patients were higher than in patients of the same age group without glaucoma.ЦЕЛЬ. Изучение особенностей коллагеновых структур тканей придаточного аппарата глаза у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ). МЕТОДЫ. У 12 пациентов в возрасте от 55 до 87 лет в ходе хирургических вмешательств были взяты 17 образцов различных тканей: 13 образцов кожи век 8 пациентов при блефаропластических операциях, 3 образца хряща 3 пациентов при устранении выворота века, 1 образец склеры у 1 пациента при непроникающей глубокой склерэктомии. У пациентов с ПОУГ II и III стадий взяты 7 образцов тканей и 10 фрагментов - у пациентов без глаукомы. Для оценки уровня поперечной связанности коллагена определяли термомеханические показатели образцов исследуемых тканей - эндотермический температурный пик (Тд) и энтальпию (ΔHд) процесса денатурации с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (Phoenix DSC 204, «Netzsch», Германия). РЕЗУЛЬТАТЫ. Медианы ΔHд и Тд образцов кожи век пациентов в возрасте 55-60 лет (медиана - 57 лет) без ПОУГ составляли 7,03 Дж/г сухого веса и 66,60°С соответственно. В то же время у пациентов более старшей возрастной группы - 72-79 лет (медиана - 75 лет) без ПОУГ эти показатели были выше: 9,12 Дж/г сухого веса и 67,25°С. У пациентов с ПОУГ той же возрастной группы (медиана - 74 года) эти показатели были еще выше - 9,33 Дж/г сухого веса и 67,35°С соответственно. Термомеханические показатели хряща век пациентов близкого возраста (71-78 лет) без ПОУГ и с ПОУГ также оказались различными, составляя соответственно 8,26 Дж/г сухого веса и 66,6°С; 10,10 Дж/г сухого веса и 67,1°С соответственно. Представлен клинический пример нарушения метаболизма соединительной ткани век и склеры: пациент К., 72 года, с диагнозом ПОУГ II а правого глаза, ПОУГ III а левого глаза, начальная катаракта обоих глаз. ΔHд и Тд кожи века правого глаза (9,97 Дж/г и 66,3°С) оказались ниже, чем левого (13,1 Дж/г и 66,4°С). ΔHд и Тд склеры левого глаза составили 4,8 Дж/г и 65,9°С. После антиглаукоматозной операции левого глаза зафиксировано избыточное рубцевание вновь созданных путей оттока. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Выявлена отчетливая тенденция к увеличению поперечной связанности коллагена и его содержания в тканях век (кожи и хряща) с возрастом, при этом у пациентов с ПОУГ эти показатели оказались выше, чем у лиц той же возрастной группы без глаукомы

Новые алгоритмы оценивания значения аттестуемой характеристики стандартных образцов веществ и материалов способом межлабораторной аттестации

In this work, algorithms for the characterization of reference materials are developed based on the data model of an interlaboratory experiment containing hidden uncertainties. These algorithms make it possible to evaluate hidden uncertainties, and, taking into account these estimates, adjust the data and obtain an agreed value of the certified characteristics. The Monte Carlo method was used to study the properties of estimates of hidden uncertainties, as well as the study of new algorithms in comparison with traditional ones.В настоящей работе на основе модели данных межлабораторного эксперимента, содержащих скрытые неопределенности, разработаны алгоритмы характеризации стандартных образцов, позволяющие оценить скрытые неопределенности и с учетом этих оценок скорректировать данные и получить согласованное значение аттестуемой характеристики. Методом Монте-Карло произведено исследование свойств оценок скрытых неопределенностей, а также исследование новых алгоритмов в сравнении с традиционными

Light bullets from chirped high-power femtosecond pulses under normal GVD for Mid-IR optical parametric amplification

Mid-IR laser systems have a variety of applications ranging from generation of coherent x-ray and THz radiation to microstructuring of bulk dielectrics and semiconductors. To reach the mid-IR region, optical parametric amplifiers (OPAs) are employed for down-conversion of high energy near-IR pump lasers and require seed radiation at 1.5-2 μm. Several attempts have been made to improve the supercontinuum (SC) generated in bulk [1,2] and gas [3], but the spectral brightness and/or temporal quality in the region of 1.5-2 μm stays quite poor. We performed an extensive parametric analysis of SC generation in different dielectric materials and found a regime with well-resolved local maxima in the red wing that is highly appropriate as an OPA seed. These results provide strong ground for further development of SC-seeded ultrafast OPAs in the mid-IR spectral range using Cr:Forsterite and ytterbium based lasers as pump sources [4]

Functional additives for lubricants of motor-axial bearings of locomotives

In article possibility of increase in a resource of work of motor-axial bearings of locomotives is considered by quality improvement of lubricants at introduction in their structure of functional additives

Rational selection of experimental readout and intervention sites for reducing uncertainties in computational model predictions

BACKGROUND: Understanding the dynamics of biological processes can substantially be supported by computational models in the form of nonlinear ordinary differential equations (ODE). Typically, this model class contains many unknown parameters, which are estimated from inadequate and noisy data. Depending on the ODE structure, predictions based on unmeasured states and associated parameters are highly uncertain, even undetermined. For given data, profile likelihood analysis has been proven to be one of the most practically relevant approaches for analyzing the identifiability of an ODE structure, and thus model predictions. In case of highly uncertain or non-identifiable parameters, rational experimental design based on various approaches has shown to significantly reduce parameter uncertainties with minimal amount of effort. RESULTS: In this work we illustrate how to use profile likelihood samples for quantifying the individual contribution of parameter uncertainty to prediction uncertainty. For the uncertainty quantification we introduce the profile likelihood sensitivity (PLS) index. Additionally, for the case of several uncertain parameters, we introduce the PLS entropy to quantify individual contributions to the overall prediction uncertainty. We show how to use these two criteria as an experimental design objective for selecting new, informative readouts in combination with intervention site identification. The characteristics of the proposed multi-criterion objective are illustrated with an in silico example. We further illustrate how an existing practically non-identifiable model for the chlorophyll fluorescence induction in a photosynthetic organism, D. salina, can be rendered identifiable by additional experiments with new readouts. CONCLUSIONS: Having data and profile likelihood samples at hand, the here proposed uncertainty quantification based on prediction samples from the profile likelihood provides a simple way for determining individual contributions of parameter uncertainties to uncertainties in model predictions. The uncertainty quantification of specific model predictions allows identifying regions, where model predictions have to be considered with care. Such uncertain regions can be used for a rational experimental design to render initially highly uncertain model predictions into certainty. Finally, our uncertainty quantification directly accounts for parameter interdependencies and parameter sensitivities of the specific prediction. ELECTRONIC SUPPLEMENTARY MATERIAL: The online version of this article (doi:10.1186/s12859-014-0436-5) contains supplementary material, which is available to authorized users