Методы инактивации микроорганизмов в технологических жидких средах

У статті виділено основні методи знезараження рідких середовищ на прикладі знезараження води. Розглянуто особливості впливу різних методів знезараження на мікроорганізми. Показано вплив цих методів знезараження на організм людини. Виділено переваги та недоліки найбільш поширених методів знезараження води. Проведений порівняльний аналіз зазначених методів знезараження. Виділено фізичний метод знезараження як самий перспективний. Сформульовано вимоги до ультразвукового обладнання, яке застосовується для знезараження рідких середовищ.In article allocated the main methods of liquids disinfecting. Water disinfecting is an example. We considered features of impact different methods of disinfecting on microorganisms. Shown these disinfecting methods of impact on a human organism. Marked out advantages and shortcomings of the most widespread methods water disinfecting. We carried out the comparative analysis of the specified methods of disinfecting. Shown the physical method of disinfecting as the most perspective. Formulated requirements to the ultrasonic equipment, which applied to disinfecting of liquids.В статье выделены основные методы обеззараживания жидких сред на примере обеззараживания воды. Рассмотрены особенности воздействия различных методов обеззараживания на микроорганизмы. Показано воздействие этих методов обеззараживания на организм человека. Выделены преимущества и недостатки наиболее распространенных методов обеззараживания воды. Проведен сравнительный анализ указанных методов обеззараживания. Выделен физический метод обеззараживания как самый перспективный. Сформулированы требования к ультразвуковому оборудованию, которое применяется для обеззараживания жидких сред

Math model of filtration in an ultrasonic field of increased intensity

В роботі розглянуто фізичні процеси, що виникають при розміщенні фільтрувальної перегородки в кавітаційному середовищі, утвореному ультразвуковою хвилею, інтенсивність якої перевищує поріг виникнення кавітації. Надано аналітичний аналіз поведінки кавітаційної бульбашки та частинки забруднювача в ультразвуковому полі, що дало можливість побудувати математичну модель процесу фільтрування в ультразвуковому кавітаційному середовищі. Наведені експериментальні матеріали розповсюдження ультразвукових хвиль в замкненому об’ємі кавітаційного фільтра.Purpose. Filtration of liquid may be increased by ultrasonic cavitation. Aim of article is creation of math model of filtration in a standing ultrasonic field. Design/methodology/approach. Using equation of Herring-Flynn has allowed us to calculate velocity of the wall of bubble, which provided an opportunity to calculate the speed and movement of the pollutant particles in an ultrasonic field in the destruction of the cavitation bubble. Findings. The analysis of the calculated values show that fluctuations of contaminants in the field of ultrasonic cavitation field is much larger than the filter pore walls, which in fine filters are 5 ... 20 microns. Originality/value. This paper can explain theory of so called “drunken” parts in ultrasonic fields, however next step is practice realisation.В работе рассмотрены физические процессы, что возникают при расположении фильтровальной перегородки в кавитационной среде, созданном ультразвуковом волной, интенсивность которой порог возникновения кавитации. Предоставлено аналитический анализ поведения кавитационного пузыря и частички загрязнителя в ультразвуковом поле, что предоставило возможность построить математическую модель процесса фильтрования в ультразвуковой среде. Предоставлены экспериментальные материалы распространения ультразвуковых волн в замкнутом объеме кавитационного фильтра

Transformation of the national legislation of Ukraine in the context of globalization

The article studies the directions of transformation of the national legislation of Ukraine in the context of globalization based on the dialectical method. Specifically, the notions “legislation” and “globalization” are analyzed; the meaning of the concepts of “national legislation of Ukraine” and “legal globalization” is specified; the factors which define features of transformation of the national legislation of Ukraine in modern conditions of globalization are established. As a result of the study it is proved that the main directions of transformation of the national legislation of Ukraine in the conditions of globalization are the following: borrowing the European (Western) legal tradition and its adaptation to the national legal system of Ukraine; reception of innovative legal institutions while preserving the national legal tradition; the influence of international law, first of all, the Acquis communautaire (adaptation of the national legislation of Ukraine to the law of the European Union); hierarchical (vertical) and sectoral (horizontal) structure of legislation, which is characteristic of the legal systems of the Romano-Germanic legal family; development of such types of normative activity of public authorities as systematization, codification, ordering, unification, etc. &nbsp

Calculation method for rational sizes of one-dimensional ultrasonic cavitator

В роботі запропонована методика розрахунку основних акустичних розмірів ультразвукового кавітаційного технологічного обладнання для обробки в потоці рідин за допомогою високоінтенсивного ультразвуку. Концентрація ультразвукової енергії досягнута за рахунок застосування ступінчастого трансформатору коливального тиску. Надані рекомендації з приводу можливостей додаткового підвищення ефективності кавітаційної обробки. Обґрунтовано створення складної резонансної системи з врахуванням особливостей рідини, що кавітаційно обробляється. Запропонована методика враховує параметри рідини, конструктивні особливості кавітаційної камери та застосовані у коливальній системі конструктивні матеріали.The effectiveness of processes which using ultrasonic cavitation, depends on the intensity of the ultrasonic vibrations introduced to the liquid. The aim of the article is to provide a methods of calculation a ultrasonic cavitators with one-dimensional cavitation chamber excited by an ultrasonic resonator driven emitter, providing high efficiency cavitation processing of liquids. In this work we propose a method of calculating the size of the main speakers of the ultrasonic cavitation process equipment for processing in the flow of liquids using high-intensity ultrasound. Concentration of ultrasonic energy is achieved by applying an oscillatory pressure step transformer. In results we have recommendations about the possibilities further enhance the effectiveness of the cavitation treatment. Justified the creation of complex resonant system allowing for the treated fluid cavitation. The proposed technique takes into account the fluid parameters, the design features of the cavitation chamber and applied in an oscillatory system structural materials.В работе предложена методика расчета основных акустических размеров ультразвукового кавитационного технологического оборудования для обработки в потоке жидкостей с помощью высокоинтенсивного ультразвука. Концентрация ультразвуковой энергии достигнута за счет применения ступенчатого трансформатора колебательного давления. Даны рекомендации по поводу возможностей дополнительного повышения эффективности кавитационной обработки. Обосновано создание сложной резонансной системы с учетом особенностей кавитационно обрабатываемой жидкости. Предложенная методика учитывает параметры жидкости, конструктивные особенности кавитационной камеры и примененные в колебательной системе конструктивные материалы

Mechatronic control system of ultrasonic tubular cavitator

В роботі проаналізовані основні конструкції ультразвукових проточних кавітаторів. Показані особливості формування кавітаційних областей при різних умовах збудження стінок кавітатора. Проведена оцінка проблем, що виникають при проектуванні електронної системи керування ультразвуковими приводами кавітатора. Запропоновано структурну схему керування ультразвуковими приводами багатосекційного ультразвукового проточного кавітатора. Описано особливості реалізації запропонованої системи керування з урахуванням кількості встановлених секцій трубчастого кавітатора. Наведено алгоритм підтримки резонансного режиму роботи ультразвукового приводу. Наведені приклади апаратно-програмної реалізації систем керування проточними кавітаторами.The aim of the article is to provide control algorithm of multisection tubular ultrasonic flow cavitator. In the present paper analyzes the basic construction of ultrasonic flow cavitators. This article shows the features of cavitation fields formation under various conditions of fluctuations of walls cavitator. We have analyzed the problems that arise in the design of an electronic control system with ultrasonic cavitators. The article discusses questions which touched the features of modern element base for control system ultrasonic cavitators. The authors of this paper was developed a control block diagram of multisection ultrasonic flow cavitator. In the present study were shown the possible changes that may occur in the control block diagram associated with changes in the number of cavitator sections. This article describes the implementation features of the proposed control system. An example selecting element base for the implementation of the control system. Shows the interaction functional units of the control system among each other. We have an algorithm for maintaining the resonant mode of the ultrasonic actuator work. We have examples of hardware and software implementation of control systems once and multisection by flow cavitators. Conclusion. Proved the feasibility of direct digital synthesis signal to control the ultrasonic actuators. Stabilization of the consumed power by the cavitator sections allows maintaining ultrasound energy density means productivity of technological process at set level. Using of programmatic facilities of management allows you to adjust the ultrasonic cavitator the requirements of the technological process without making structural changes in the mechatronic systems of control. The use of parallel structure control system improves reliability by reducing the load factor of the power components and power supply generator with external excitation. Using a binary feedback signal sharply improves the overall noise immunity.В работе проанализированы основные конструкции ультразвуковых проточных кавитаторов. Описаны особенности форм кавитационных областей при различных модах колебаний стенок кавитатора. Проведена оценка проблем, возникающих при проектировании электронной системы управления ультразвуковыми приводами кавитатора. Рассмотрены особенности современной элементной базы систем управления ультразвуковыми приводами. Предложена структурная схема управления ультразвуковыми приводами многосекционного ультразвукового проточного кавитатора. Описаны особенности реализации предложенной системы управления. Приведен пример выбора элементной базы для реализации системы управления. Показано взаимодействие функциональных узлов системы управления между собой. Предложен алгоритм поддержания резонансного режима работы ультразвукового привода. Приведены примеры аппаратно-программной реализации систем управления одно и многосекционным проточными кавитаторами

Методика розрахунку циліндричної ультразвукової кавітаційної камери фільтра з ефектом регенерації

Introduction. The creation of modern ultrasonic cavitation equipment for filtering working fluids in various technological processes is associated with the study of the interaction of a liquid load with ultrasonic emitters, taking into account the influence of the geometric shape of the cavitation chamber. The efficiency of the operation of ultrasonic cavitation devices for filtration is a rather urgent issue today and directly depends on the quality of this agreement. Problem statement. To build an ultrasonic filter with a regeneration effect and to increase its efficiency, it is necessary to create a calculation method that will take into account both the impedance of electro-acoustic emitters and the complexity of the geometric shape of the cavitation chamber. Development of calculation methods. The proposed method for calculating the geometric dimensions of the acoustic resonance system of the modular section of the tubular ultrasonic cavitator, which is excited by folded piezoelectric drive-emitters, which carry out longitudinal vibrations and are installed on the outer surface of the tubular vibrator. Simulation results. The results of modeling in the Abaqus Student Edition 2018 software environment are presented, confirming the possibility of creating ultrasonic flow cavitators, the vibrator, which are excited in a radial-flexion mode of vibration, for the technological process of ultrasonic cavitation filtration with the regeneration effect. Conclusions. The proposed calculation technique allows designing cylindrical ultrasonic cavitation filter chambers with a regeneration effect. Repeated practical verification of the presented method for calculating resonant acoustic systems has confirmed its sufficient accuracy under the applied assumptions.Введение. Создание современного ультразвукового кавитационного оборудования для фильтрования рабочих жидкостей в различных технологических процессах, связано с изучением вопросов взаимодействия жидкостной нагрузки с ультразвуковыми излучателями с учетом влияния геометрической формы кавитационной камеры. Их согласование напрямую влияет на эффективность работы ультразвуковых кавитационных устройств для фильтрации и является достаточно актуальным вопросом на сегодня. Постановка задачи. Для построения ультразвукового фильтра с эффектом регенерации и для повышения его эффективности необходимо создать методику расчета, которая будет учитывать как импеданс электроакустических излучателей, так и сложность геометрической формы кавитационной камеры. Разработка методики расчета. Предложена методика расчета геометрических размеров акустической резонансной системы модульной секции трубчатого ультразвукового кавитатора, что возбуждается сложенными пьезоэлектрическими приводами-излучателями, которые осуществляют продольные колебания и установлены на внешней поверхности трубчатого вибратора. Результаты моделирования. Представлены результаты моделирования в программной среде Abaqus Student Edition 2018, подтверждающие возможность создания ультразвуковых проточных кавитаторов, вибраторы которых возбуждаются на радиально-сгибательной моде колебаний, для технологического процесса ультразвуковой кавитационной фильтрования с эффектом регенерации. Выводы. Предложенная методика расчета позволяет проектировать цилиндрические ультразвуковые кавитационные камеры фильтра с эффектом регенерации. Многократная практическая проверка представленной методики расчета резонансных акустических систем подтвердила ее достаточную точность при примененных предположений.Розглянуті питання розрахунку ультразвукових проточних кавітаторів з циліндричним трубчастим вібратором, для створення систем ультразвукового кавітаційного фільтрування з ефектом регенерації фільтрувального елементу. Запропонована методика розрахунку геометричних розмірів акустичної резонансної системи модульної секції трубчастого ультразвукового кавітатора, що збуджується складеними п’єзоелектричними приводами-випромінювачами, які здійснюють поздовжні коливання і встановлені на зовнішній поверхні трубчастого вібратора. Представлені результати моделювання, які підтверджують можливість створення ультразвукових проточних кавітаторів, вібратор яких збуджується на радіально-згинальній моді коливань, для технологічного процесу ультразвукового кавітаційного фільтрування з ефектом регенерації

Система дуальной подготовки инженерніх кадров для наукоемких предприятий и высокотехнологичных отраслей Украины

Проблематика. Нині є невідповідність підготовки висококваліфікованих інженерних фахівців вимогам високотехнологічного виробництва України для високотехнологічних компаній. Мета дослідження. Розробити трирівневу систему дуальної освіти КПІ ім. Ігоря Сікорського й авіаційних компаній “Boeing Ukraine” і “Прогрестех-Україна”, зорієнтовану на підготовку спеціалістів для вирішення конкретних інженерних і технологічних задач вищезазначених компаній. Методика реалізації. Аналіз вдалої співпраці КПІ ім. Ігоря Сікорського й авіабудівних компаній “Boeing Ukraine” і “Прогрестех-Україна” щодо реалізації концепцій здобуття вищої освіти за дуальною формою навчання. Результати дослідження. Показано, що впровадження дуальної форми здобуття вищої освіти, заснованої на поєднанні навчальної компоненти з реальною інженерно-конструкторською діяльністю великої авіабудівної компанії, дає можливість задовольнити потреби ринку праці у висококваліфікованих авіаційних інженерах й у фахівцях суміжних спеціальностей для високотехнологічних компаній. Показані переваги дуальної форми інженерної освіти для кожного з учасників процесу. Зазначено, що реалізація цієї форми здобуття вищої освіти повинна мати трирівневий характер, де ролі викладача університету й інженера-конструктора авіаційної компанії як невід’ємним складникам навчального процесу приділено особливу увагу. На прикладі співпраці КПІ ім. Ігоря Сікорського й авіабудівних компаній “Boeing Ukraine ” і “Прогрестех-Україна” показано вдалу реалізацію концепцій здобуття вищої освіти за дуальною формою навчання. Висновки. На підставі системного аналізу інженерних і технологічних проблем авіабудівних компаній України встановлено невідповідність рівня кваліфікації інженерних кадрів – випускників вищих навчальних закладів України вимогам високотехнологічних компаній. Розроблена трирівнева система дуальної освіти КПІ ім. Ігоря Сікорського й авіаційних компаній “Boeing Ukraine” і “Прогрестех-Україна” зорієнтована на підготовку спеціалістів для вирішення конкретних інженерних і технологічних задач компаній “Boeing Ukraine” та “Прогрестех-Україна”. Співпраця КПІ ім. Ігоря Сікорського та компаній “Boeing Ukraine” та “Прогрестех-Україна” розпочалася в 2012 р. Відтоді понад 130 випускників КПІ стали інженерами цих компаній. Спільна магістерська програма дуальної підготовки “Динаміка і міцність машин” отримала акредитацію Європейської мережі акредитації інженерної освіти (European Network for Accreditation of Engineering Education, ENAEE). Розширення трирівневої системи дуальної освіти КПІ ім. Ігоря Сікорського й авіаційних компаній “Boeing Ukraine” і “Прогрестех-Україна” дуальної освіти до рівня мультидисциплінарної має великі перспективи та буде вигідним як для навчальних установ, так і для промисловості.Objective. The purpose of the paper is to develop a three-stage system of dual education for Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute and companies “Boeing Ukraine” and “Progresstech-Ukraine” that will be focused on efficient trainings of future technicians to solve applied engineering and technological tasks for the above-mentioned companies. Methods. Analysis of successful cooperation of Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, “Boeing Ukraine” and “Progresstech-Ukraine” aircraft corporations in the sphere of implementation of higher education concepts using dual form of education. Results. It is shown that the implementation of the dual education for graduate students, where theoretical studies are augmented by solution of applied engineering problems will boost the number of high-skilled engineers available for hire by hi-tech companies. The advantages of dual education for both sides of recruiting process are discussed. It is noted that the implementation of dual education in universities has a complex multi-level structure, where the role of the instructor and the teacher should be treated as one of the most important one. A recent success in the cooperation between the Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, the “Boeing Ukraine” and “Progresstech-Ukraine” shows the advances and the achievements in higher education driven by the dual education strategy. Conclusions. System analysis of engineering and technological problems of aviation companies of Ukraine showed that the qualification of the graduates does not meet the requirements of high-tech companies. Therefore, the main goal of a multi-layer dual education, that was jointly developed by Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, “Boeing Ukraine” and “Progresstech-Ukraine”, is to train qualified specialists for the solution of everyday practical and technological tasks that are common for “Boeing Ukraine” and “Progresstech-Ukraine”. Cooperation of Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, “Boeing Ukraine” and “Progresstech-Ukraine” was launched in 2012. Since that time, more than 130 Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute graduates have become engineers of these corporations. Joint dual education master’s degree “Dynamics and Strength of Machines” was certified by European Network for Accreditation of Engineering Education (ENAEE). The broadening of the three-level system of dual education offered by Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, “Boeing Ukraine” and “Progresstech-Ukraine” to the multi-disciplinary level has a good potential and will be beneficial not only for the educational institutions but also for the high-tech companies.Проблематика. Сейчас есть несоответствие подготовки высококвалифицированных инженерных специалистов для высокотехнологичных компаний требованиям высокотехнологичного производства Украины. Цель исследования. Разработать трехуровневую систему дуального образования КПИ им. Игоря Сикорского и авиационных компаний “Boeing Ukraine” и “Прогрестех-Украина”, ориентированную на подготовку специалистов для решения конкретных инженерных и технологических задач вышеуказанных компаний. Методика реализации. Анализ успешного сотрудничества КПИ им. Игоря Сикорского и авиастроительных компаний “Boeing Ukraine” и “Прогрестех-Украина” в плане реализации концепций получения высшего образования по дуальной форме обучения. Результаты исследования. Показано, что внедрение дуальной формы при получении высшего образования, которая основана на сочетании образовательного компонента с реальной инженерно-конструкторской деятельностью крупной авиационной компании, дает возможность удовлетворить потребности рынка труда в высококвалифицированных авиационных инженерах и специалистах смежных специальностей, востребованных в высокотехнологичных компаниях Показаны преимущества дуальной формы инженерного образования для каждого участника образовательного процесса. Отмечено, что реализация такой формы получения высшего образования должна носить трехуровневый характер, где роли преподавателя университета и инженера конструктора авиационной компании, как неотъемлемым компонентам учебного процесса, уделяется особое внимание. На примере сотрудничества КПИ им. Игоря Сикорского и авиастроительных компаний “Boeing Ukraine” и “Прогрестех-Украина” показана успешная реализация концепций получения высшего образования в соответствии с дуальной формой обучения. Выводы. Системный анализ инженерных и технологических проблем авиастроительных компаний Украины показал несоответствие уровня квалификации инженерных кадров – выпускников высших учебных заведений Украины требованиям высокотехнологичных компаний. Разработана трехуровневая система дуального образования КПИ им. Игоря Сикорского и авиационных компаний “Boeing Ukraine” и “Прогресстех-Украина”, которая ориентирована на подготовку специалистов для решения конкретных инженерных и технологических задач свойственных компаниям “Boeing Ukraine” і “Прогресстех-Украина”. Сотрудничество КПИ им. Игоря Сикорского и компаний “Boeing Ukraine” и “Прогресстех-Украина” стартовало в 2012 году. С этого времени более чем 130 выпускников КПИ стали инженерами этих компаний. Совместная магистерская программа дуальной подготовки “Динамка и прочность машин” получила аккредитацию Европейской сети аккредитации инженерного образования (European Network for Accreditation of Engineering Education, ENAEE). Расширение трехуровневой системы дуального образования КПИ им. Игоря Сикорского и авиационных компаний “Boeing Ukraine” и “Прогресстех-Украина” до уровня мульти-дисциплинарной имеет большие перспективы и будет выгодной как для образовательных учреждений, так и для промышленности

Можливості регенерації фільтруючих перегородок

The article analyzes the methods of regeneration of the filter partition of hydraulic systems, shows their advantages and disadvantages. The most effective ways to restore the filtering capacity of the porous partition, using the effects that accompany the phenomenon of ultrasonic cavitation. This method provides cleaning of contaminated pores of the filter partition with a diameter of several micrometers, which allows to expand the range of its application in modern technological processes that place high demands on the purity of the working fluid to increase the reliability and durability of equipment.В статье проведен анализ способов регенерации фильтровальной перегородки гидравлических систем, показаны их преимущества и недостатки. Представлен наиболее эффективный способ восстановления фильтровальной способности пористой перегородки, который использует эффекты сопровождающие явление ультразвуковой кавитации. Этот способ обеспечивает очистку загрязненных пор фильтровальной перегородки диаметром несколько микрометров, что позволяет расширить спектр его применения в современных технологических процессах, которые ставят высокие требования к чистоте рабочей жидкости с целью повышения надежности и долговечности оборудования.У статті  проведений аналіз  способів регенерації фільтрувальної перегородки гідравлічних систем, показані їх переваги та недоліки. Представлений найбільш ефективний способів відновлення фільтрувальної спроможності пористої перегородки, що використовує ефекти, які супроводжують явище ультразвукової кавітації. Цей спосіб забезпечує очищення забруднених пор фільтрувальної перегородки діаметром декілька мікрометрів, що дозволяє розширити спектр його застосування в сучасних технологічних процесах, які ставлять високі вимоги до чистоти робочої рідини з метою підвищення надійності та довговічності обладнання.

Можливості регенерації фільтруючих перегородок

У статті  проведений аналіз  способів регенерації фільтрувальної перегородки гідравлічних систем, показані їх переваги та недоліки. Представлений найбільш ефективний способів відновлення фільтрувальної спроможності пористої перегородки, що використовує ефекти, які супроводжують явище ультразвукової кавітації. Цей спосіб забезпечує очищення забруднених пор фільтрувальної перегородки діаметром декілька мікрометрів, що дозволяє розширити спектр його застосування в сучасних технологічних процесах, які ставлять високі вимоги до чистоти робочої рідини з метою підвищення надійності та довговічності обладнання.

Моделювання ударної взаємодії частинки бруду з фільтроелементом при ультразвуковому кавітаційному фільтруванні

В роботі проведено імітаційне моделювання ударної взаємодії частинки забруднювача з твердою поверхнею фільтроелементу, який розміщений в кавітаційному середовищі при ультразвуковому фільтруванні забруднених рідин. Представлено вираз закону збереження енергії, який враховує домінуючі фактори, що діють у процесі взаємодії забруднювача з поверхнею фільтроелементу. Обґрунтовані та розписані складові джерел енергії, які діють на забруднювач при контакті з нерухомою поверхнею фільтру. Наведено результати порівняльного аналізу даних математичного моделювання в програмному середовищі ANSYS® Academic Research Mechanical, Release 2019R3 ударної взаємодії частинок бруду діаметром 10мкм та 100мкм з двома типами фільтроелементів, виготовленим зі сталі 12Х18Н10Т та фторопласту Ф4