ECOLOGIC APPROACH TO THE RESTORATION PROCESS AT AREAS DEGRADED BY MINING OPERATIONS

Donetsk Region belongs to the zone of the most Ukrainian critical ones in provision with water and the quality of water. The main reason of the water quality deterioration is anthropogenic pollution due to untreated water discharge by the region’s industrial enterprises to water objects

Автоматизація індивідуального протитеплового захисту рятувальників у початковий період ліквідації пожежі

The problem of protection of rescuers from thermal injuries at the initial stage of fire suppression was explored.The authors substantiated structural components of the autonomous device for individual protection of rescuers from thermal injuries at the initial stage of emergency elimination, mainly during the site reconnaissance, when means of fire suppression and thermal protection of rescuers are not deployed yet. The automatic autonomous thermoprotective device, the structural system of which contains hydraulic and automatic parts, was proposed. The hydraulic part includes: the tank, pipelines for feeding a cooling agent, the atomizer, and the shutter of the electromagnetic valve. The tank is filled with the cooling agent under pressure. The shutter of the valve is located on the neck of the tank and in the initial state overlaps the pipeline. The atomizer is fixed on a rescuer’s helmet. The automatic part of the device consists of the control unit with the autonomous battery, located in the under-clothing space, the temperature sensor and the driving part of the electromagnetic valve.The model and the model sample of the autonomous thermoprotective device were tested under laboratory conditions. Testing results demonstrated workability of the proposed technical solution and possibility of operation in automatic mode. Effectiveness of cooling the rescuer’s body by periodic sprinkling of the surface of special protective clothing was proved. The device timely reacted to the temperature change in the under-clothing space and automatically cooled down the surface of special firefighter clothing within five seconds. Pulse mode of device operation provides economical consumption of a cooling agent and an increase in the duration of rescuer’s protection from thermal injuries.External sprinkling for the purpose of cooling helps counteract thermal destruction of fabric of the special clothes for firefighters and increase their operation termРассмотрена проблема защиты спасателей от теплового поражения на начальном этапе ликвидации пожара, когда нет полной информации о пожарной опасности объекта и не задействованы противотепловые средства. Обоснованы конструктивные подходы к разработке автоматического автономного теплозащитного устройства для защиты спасателей от теплового поражения. Испытан макетный образец устройства, который продемонстрировал эффективность охлаждения организма спасателяДосліджено проблему захисту рятувальників від теплового ураження на початковому етапі ліквідації пожежі, коли немає повної інформації про пожежну небезпеку об’єкта й не задіяні протитеплові засоби. Обґрунтовано конструктивні підходи до розроблення автоматичного автономного теплозахисного пристрою для захисту рятувальників від теплового ураження. Випробувано макетний зразок пристрою, який продемонстрував ефективність охолодження організму рятувальник

Розрахункова модель паливної системи дизеля з електромеханічним засобом інтенсифікації паливоподачі

The key directions of the development and improvement of the fuel supply system for internal combustion engines with ignition from compression of the fuel/air mixture were pointed out. The need for the comprehensive implementation of electromechanical principles of fuel injection control in accordance with the various conditions of diesel engines operation was proved. The relevance of further development and modernization of the hydromechanical fuel systems on the background of ever-increasing interest in their electro-controllable analogues was highlighted. The unused potential possibilities of hydromechanical fuel equipment to improve the conditions of the fuel supply process were listed. To intensify fuel injection, it was proposed to use the electromechanical device that is mounted in the fuel discharge pipeline and modifies the phase-amplitude characteristic of the wave process of propagation of a single supplying pulse between the high-pressure fuel pump and the hydromechanical nozzle. We highlighted the important aspects of the procedure for constructing the calculation model of the switchgear-type fuel system of direct action with a new device for fuel supply intensification. It was proposed to consider the fuel injection process at some stages, taking into consideration the characteristics of functioning of a particular hydraulic node of the fuel system, including the proposed technical means of intensification. The systems of differential and analytical equations that make it possible to perform mathematical modeling of the process of propagation and mutual influence of the pressure waves in the pressure-pumping tract were presented. The resulting systems make it possible to obtain characteristics of a change in hydraulic pressure in different fuel volumes, the kinematics of motion of shut-off elements in a high-pressure pump and nozzle, etc.In the course of a comparative study, carried out on the basis of the presented calculation model, the fuel injection process for the standard and improved fuel system for a turbo-diesel, a significant improvement of the injection quality by a large number of indicators was revealed. According to the results of calculations, the existence of high-rate character of increasing and decreasing of injection pressure at the initial and final phase of the process of fuel supplyi to the cylinders of a diesel engine is observed. It was noted that the rate of pressure change can reach 170 MPa/deg, maximum, and average injection pressure increases up to 75 MPa and 30...40 MPa, respectively. Calculation studies were carried out with the employment of the numerical method of integration – the Adams interpolation method, the choice of which is caused by the necessity of obtaining consistent solutions when solving the described systems of differential equations, which belong to the category of the rigidУказаны ключевые направления развития и совершенствования топливной системы для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия топливовоздушной смеси. Доказана необходимость всестороннего внедрения электромеханических принципов управления процессом топливоподачи в соответствии с вариативными условиями эксплуатации дизелей. Освещена актуальность дальнейшего совершенствования и модернизации гидромеханических топливных систем на фоне постоянно растущего интереса к их электроуправляемым аналогам. Приведен перечень не использованных потенциальных возможностей гидромеханической топливной аппаратуры для улучшения условий протекания процесса подачи топлива. Предложено электромеханическое средство для интенсификации топливоподачи, что монтируется в топливонагнетательный трубопровод и видоизменяет фазо-амплитудную характеристику волнового процесса распространения одиночного импульса подачи между топливным насосом высокого давления и гидромеханической форсункой. Освещены основные аспекты методики построения расчетной модели топливной системы непосредственного действия распределительного типа с новым средством интенсификации подачи топлива. Предложено рассматривать процесс топливоподачи в несколько этапов с учетом особенностей функционирования отдельно взятого гидравлического узла топливной системы, включая предложенное техническое средство интенсификации. Приведены системы дифференциальных и аналитических уравнений, позволяющие проводить математическое моделирование процесса распространения и взаимовлияния волн давления в топливонагнетательном тракте.Полученные системы позволяют получать характеристики изменения гидравлического давления в различных топливных объемах, кинематики движения запорных элементов насоса высокого давления и форсунки, тому подобное.В ходе сравнительных исследований, проведенных на основе представленой расчетной модели, процесса топливоподачи для штатной и усовершенствованной топливной системы для турбодизеля было выявлено значительное улучшение качества впрыска за большим количеством показателей. По результатам расчетов прослеживается наличие скоростного характера возростания и снижения давления впрыска на начальной и завершающей фазе процесса подачи топлива в цилиндры дизеля. Отмечено, что скорость изменения давления может достигать 170 МПа/град, максимальное и среднее давление впрыскивания возрастает до 75 МПа и 30...40 МПа соответственно. Расчетные исследования проводились с привлечением численного метода интегрирования – интерполяционного метода Адамса, выбор которого обусловлен необходимостью получения стойких решений при решении описаных систем дифференциальных уравнений, относящихся к категории жесткихОкреслені ключові напрямки розвитку та вдосконалення паливної системи для двигунів внутрішнього згорання із запаленням від стиску паливоповітряної суміші. Доведена необхідність всебічного впровадження електромеханічних принципів керування процесом паливоподачі у відповідності до варіативних умов експлуатації дизелів. Висвітлена актуальність подальшого вдосконалення та модернізації гідромеханічних паливних систем на фоні постійно зростаючого інтересу до електрокерованих аналогів. Наведено перелік не використаних потенційних можливостей гідромеханічної паливної апаратури для покращення умов протікання процесу подачі палива. Запропоновано електромеханічний засіб для інтенсифікації паливоподачі, що вмонтовується до паливонагнітального трубопроводу та видозмінює фазо-амплітудну характеристику хвильового процесу розповсюдження одиночного імпульсу подачі між паливним насосом високого тиску та гідромеханічною форсункою. Висвітлено основні аспекти методики уточнення розрахункової моделі паливної системи безпосередньої дії розподільного типу з новим засобом інтенсифікації подачі палива. Запропоновано розглядати процес паливоподачі в декілька етапів з врахуванням особливостей функціонування окремо взятого гідравлічного вузла паливної системи, включаючи запропонований засіб інтенсифікації. Приведені системи диференціальних та аналітичних рівнянь, що дозволяють проводити математичне моделювання процесу розповсюдження та взаємовпливу хвиль тиску в паливонагнітальному тракті. Отримані системи дозволяють отримувати характеристики зміни гідравлічного тиску в різних паливних об’ємах, кінематики руху запірних елементів насосу високого тиску та форсунки, тощо.У ході порівняльних досліджень, що були проведені на основі сформованої розрахункової моделі, процесу паливоподачі для штатної та вдосконаленої паливної системи турбодизеля були виявлено значне покращення якості впорскування за значною кількістю показників. За результатами розрахунків прослідковується наявність стрімкоподібного характеру зростання та спадання тиску впорскування на початковій та завершальній фазі процесу подачі палива до циліндрів дизеля. Відмічено, що швидкість зміни тиску може досягати 170 МПа/град, максимальний та середній тиск впорсквання зростає до 75 МПа та 30…40 МПа відповідно. Розрахункові досілдження проводились із залученням чисельного методу інтегрування – інтерполяційного методу Адамса, вибір якого обумовлено потребою отримання стіких рішень при вирішенні сформованих систем диференціальних рівнянь, що відносяться до категорії жорстки

Розрахункова модель паливної системи дизеля з електромеханічним засобом інтенсифікації паливоподачі

The key directions of the development and improvement of the fuel supply system for internal combustion engines with ignition from compression of the fuel/air mixture were pointed out. The need for the comprehensive implementation of electromechanical principles of fuel injection control in accordance with the various conditions of diesel engines operation was proved. The relevance of further development and modernization of the hydromechanical fuel systems on the background of ever-increasing interest in their electro-controllable analogues was highlighted. The unused potential possibilities of hydromechanical fuel equipment to improve the conditions of the fuel supply process were listed. To intensify fuel injection, it was proposed to use the electromechanical device that is mounted in the fuel discharge pipeline and modifies the phase-amplitude characteristic of the wave process of propagation of a single supplying pulse between the high-pressure fuel pump and the hydromechanical nozzle. We highlighted the important aspects of the procedure for constructing the calculation model of the switchgear-type fuel system of direct action with a new device for fuel supply intensification. It was proposed to consider the fuel injection process at some stages, taking into consideration the characteristics of functioning of a particular hydraulic node of the fuel system, including the proposed technical means of intensification. The systems of differential and analytical equations that make it possible to perform mathematical modeling of the process of propagation and mutual influence of the pressure waves in the pressure-pumping tract were presented. The resulting systems make it possible to obtain characteristics of a change in hydraulic pressure in different fuel volumes, the kinematics of motion of shut-off elements in a high-pressure pump and nozzle, etc.In the course of a comparative study, carried out on the basis of the presented calculation model, the fuel injection process for the standard and improved fuel system for a turbo-diesel, a significant improvement of the injection quality by a large number of indicators was revealed. According to the results of calculations, the existence of high-rate character of increasing and decreasing of injection pressure at the initial and final phase of the process of fuel supplyi to the cylinders of a diesel engine is observed. It was noted that the rate of pressure change can reach 170 MPa/deg, maximum, and average injection pressure increases up to 75 MPa and 30...40 MPa, respectively. Calculation studies were carried out with the employment of the numerical method of integration – the Adams interpolation method, the choice of which is caused by the necessity of obtaining consistent solutions when solving the described systems of differential equations, which belong to the category of the rigidУказаны ключевые направления развития и совершенствования топливной системы для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия топливовоздушной смеси. Доказана необходимость всестороннего внедрения электромеханических принципов управления процессом топливоподачи в соответствии с вариативными условиями эксплуатации дизелей. Освещена актуальность дальнейшего совершенствования и модернизации гидромеханических топливных систем на фоне постоянно растущего интереса к их электроуправляемым аналогам. Приведен перечень не использованных потенциальных возможностей гидромеханической топливной аппаратуры для улучшения условий протекания процесса подачи топлива. Предложено электромеханическое средство для интенсификации топливоподачи, что монтируется в топливонагнетательный трубопровод и видоизменяет фазо-амплитудную характеристику волнового процесса распространения одиночного импульса подачи между топливным насосом высокого давления и гидромеханической форсункой. Освещены основные аспекты методики построения расчетной модели топливной системы непосредственного действия распределительного типа с новым средством интенсификации подачи топлива. Предложено рассматривать процесс топливоподачи в несколько этапов с учетом особенностей функционирования отдельно взятого гидравлического узла топливной системы, включая предложенное техническое средство интенсификации. Приведены системы дифференциальных и аналитических уравнений, позволяющие проводить математическое моделирование процесса распространения и взаимовлияния волн давления в топливонагнетательном тракте.Полученные системы позволяют получать характеристики изменения гидравлического давления в различных топливных объемах, кинематики движения запорных элементов насоса высокого давления и форсунки, тому подобное.В ходе сравнительных исследований, проведенных на основе представленой расчетной модели, процесса топливоподачи для штатной и усовершенствованной топливной системы для турбодизеля было выявлено значительное улучшение качества впрыска за большим количеством показателей. По результатам расчетов прослеживается наличие скоростного характера возростания и снижения давления впрыска на начальной и завершающей фазе процесса подачи топлива в цилиндры дизеля. Отмечено, что скорость изменения давления может достигать 170 МПа/град, максимальное и среднее давление впрыскивания возрастает до 75 МПа и 30...40 МПа соответственно. Расчетные исследования проводились с привлечением численного метода интегрирования – интерполяционного метода Адамса, выбор которого обусловлен необходимостью получения стойких решений при решении описаных систем дифференциальных уравнений, относящихся к категории жесткихОкреслені ключові напрямки розвитку та вдосконалення паливної системи для двигунів внутрішнього згорання із запаленням від стиску паливоповітряної суміші. Доведена необхідність всебічного впровадження електромеханічних принципів керування процесом паливоподачі у відповідності до варіативних умов експлуатації дизелів. Висвітлена актуальність подальшого вдосконалення та модернізації гідромеханічних паливних систем на фоні постійно зростаючого інтересу до електрокерованих аналогів. Наведено перелік не використаних потенційних можливостей гідромеханічної паливної апаратури для покращення умов протікання процесу подачі палива. Запропоновано електромеханічний засіб для інтенсифікації паливоподачі, що вмонтовується до паливонагнітального трубопроводу та видозмінює фазо-амплітудну характеристику хвильового процесу розповсюдження одиночного імпульсу подачі між паливним насосом високого тиску та гідромеханічною форсункою. Висвітлено основні аспекти методики уточнення розрахункової моделі паливної системи безпосередньої дії розподільного типу з новим засобом інтенсифікації подачі палива. Запропоновано розглядати процес паливоподачі в декілька етапів з врахуванням особливостей функціонування окремо взятого гідравлічного вузла паливної системи, включаючи запропонований засіб інтенсифікації. Приведені системи диференціальних та аналітичних рівнянь, що дозволяють проводити математичне моделювання процесу розповсюдження та взаємовпливу хвиль тиску в паливонагнітальному тракті. Отримані системи дозволяють отримувати характеристики зміни гідравлічного тиску в різних паливних об’ємах, кінематики руху запірних елементів насосу високого тиску та форсунки, тощо.У ході порівняльних досліджень, що були проведені на основі сформованої розрахункової моделі, процесу паливоподачі для штатної та вдосконаленої паливної системи турбодизеля були виявлено значне покращення якості впорскування за значною кількістю показників. За результатами розрахунків прослідковується наявність стрімкоподібного характеру зростання та спадання тиску впорскування на початковій та завершальній фазі процесу подачі палива до циліндрів дизеля. Відмічено, що швидкість зміни тиску може досягати 170 МПа/град, максимальний та середній тиск впорсквання зростає до 75 МПа та 30…40 МПа відповідно. Розрахункові досілдження проводились із залученням чисельного методу інтегрування – інтерполяційного методу Адамса, вибір якого обумовлено потребою отримання стіких рішень при вирішенні сформованих систем диференціальних рівнянь, що відносяться до категорії жорстки

Effect of aliskiren on post-discharge outcomes among diabetic and non-diabetic patients hospitalized for heart failure: insights from the ASTRONAUT trial

Aims The objective of the Aliskiren Trial on Acute Heart Failure Outcomes (ASTRONAUT) was to determine whether aliskiren, a direct renin inhibitor, would improve post-discharge outcomes in patients with hospitalization for heart failure (HHF) with reduced ejection fraction. Pre-specified subgroup analyses suggested potential heterogeneity in post-discharge outcomes with aliskiren in patients with and without baseline diabetes mellitus (DM). Methods and results ASTRONAUT included 953 patients without DM (aliskiren 489; placebo 464) and 662 patients with DM (aliskiren 319; placebo 343) (as reported by study investigators). Study endpoints included the first occurrence of cardiovascular death or HHF within 6 and 12 months, all-cause death within 6 and 12 months, and change from baseline in N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NT-proBNP) at 1, 6, and 12 months. Data regarding risk of hyperkalaemia, renal impairment, and hypotension, and changes in additional serum biomarkers were collected. The effect of aliskiren on cardiovascular death or HHF within 6 months (primary endpoint) did not significantly differ by baseline DM status (P = 0.08 for interaction), but reached statistical significance at 12 months (non-DM: HR: 0.80, 95% CI: 0.64-0.99; DM: HR: 1.16, 95% CI: 0.91-1.47; P = 0.03 for interaction). Risk of 12-month all-cause death with aliskiren significantly differed by the presence of baseline DM (non-DM: HR: 0.69, 95% CI: 0.50-0.94; DM: HR: 1.64, 95% CI: 1.15-2.33; P < 0.01 for interaction). Among non-diabetics, aliskiren significantly reduced NT-proBNP through 6 months and plasma troponin I and aldosterone through 12 months, as compared to placebo. Among diabetic patients, aliskiren reduced plasma troponin I and aldosterone relative to placebo through 1 month only. There was a trend towards differing risk of post-baseline potassium ≥6 mmol/L with aliskiren by underlying DM status (non-DM: HR: 1.17, 95% CI: 0.71-1.93; DM: HR: 2.39, 95% CI: 1.30-4.42; P = 0.07 for interaction). Conclusion This pre-specified subgroup analysis from the ASTRONAUT trial generates the hypothesis that the addition of aliskiren to standard HHF therapy in non-diabetic patients is generally well-tolerated and improves post-discharge outcomes and biomarker profiles. In contrast, diabetic patients receiving aliskiren appear to have worse post-discharge outcomes. Future prospective investigations are needed to confirm potential benefits of renin inhibition in a large cohort of HHF patients without D

Omecamtiv mecarbil in chronic heart failure with reduced ejection fraction, GALACTIC‐HF: baseline characteristics and comparison with contemporary clinical trials

Aims: The safety and efficacy of the novel selective cardiac myosin activator, omecamtiv mecarbil, in patients with heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF) is tested in the Global Approach to Lowering Adverse Cardiac outcomes Through Improving Contractility in Heart Failure (GALACTIC‐HF) trial. Here we describe the baseline characteristics of participants in GALACTIC‐HF and how these compare with other contemporary trials. Methods and Results: Adults with established HFrEF, New York Heart Association functional class (NYHA) ≥ II, EF ≤35%, elevated natriuretic peptides and either current hospitalization for HF or history of hospitalization/ emergency department visit for HF within a year were randomized to either placebo or omecamtiv mecarbil (pharmacokinetic‐guided dosing: 25, 37.5 or 50 mg bid). 8256 patients [male (79%), non‐white (22%), mean age 65 years] were enrolled with a mean EF 27%, ischemic etiology in 54%, NYHA II 53% and III/IV 47%, and median NT‐proBNP 1971 pg/mL. HF therapies at baseline were among the most effectively employed in contemporary HF trials. GALACTIC‐HF randomized patients representative of recent HF registries and trials with substantial numbers of patients also having characteristics understudied in previous trials including more from North America (n = 1386), enrolled as inpatients (n = 2084), systolic blood pressure &lt; 100 mmHg (n = 1127), estimated glomerular filtration rate &lt; 30 mL/min/1.73 m2 (n = 528), and treated with sacubitril‐valsartan at baseline (n = 1594). Conclusions: GALACTIC‐HF enrolled a well‐treated, high‐risk population from both inpatient and outpatient settings, which will provide a definitive evaluation of the efficacy and safety of this novel therapy, as well as informing its potential future implementation

Automatization of Individual Anti-thermal Protection of Rescuers in the Initial Period of Fire Suppression

The problem of protection of rescuers from thermal injuries at the initial stage of fire suppression was explored.The authors substantiated structural components of the autonomous device for individual protection of rescuers from thermal injuries at the initial stage of emergency elimination, mainly during the site reconnaissance, when means of fire suppression and thermal protection of rescuers are not deployed yet. The automatic autonomous thermoprotective device, the structural system of which contains hydraulic and automatic parts, was proposed. The hydraulic part includes: the tank, pipelines for feeding a cooling agent, the atomizer, and the shutter of the electromagnetic valve. The tank is filled with the cooling agent under pressure. The shutter of the valve is located on the neck of the tank and in the initial state overlaps the pipeline. The atomizer is fixed on a rescuer's helmet. The automatic part of the device consists of the control unit with the autonomous battery, located in the under-clothing space, the temperature sensor and the driving part of the electromagnetic valve.The model and the model sample of the autonomous thermoprotective device were tested under laboratory conditions. Testing results demonstrated workability of the proposed technical solution and possibility of operation in automatic mode. Effectiveness of cooling the rescuer's body by periodic sprinkling of the surface of special protective clothing was proved. The device timely reacted to the temperature change in the under-clothing space and automatically cooled down the surface of special firefighter clothing within five seconds. Pulse mode of device operation provides economical consumption of a cooling agent and an increase in the duration of rescuer's protection from thermal injuries.External sprinkling for the purpose of cooling helps counteract thermal destruction of fabric of the special clothes for firefighters and increase their operation ter

Highly Flexible Molecule “Chameleon”: Reversible Thermochromism and Phase Transitions in Solid Copper(II) Diiminate Cu[CF₃C(NH)CFC(NH)CF₃]₂

Three thermochromic phases (α, green; β, red; γ, yellow) and six polymorphic modifications (α₁, monoclinic, <i>P</i>2₁/<i>n</i>, <i>Z</i> = 2; β₁, monoclinic, <i>P</i>2₁/<i>c</i>, <i>Z</i> = 4; β₂, triclinic, <i>P</i>1̅, <i>Z</i> = 4; β₃, monoclinic, <i>P</i>2₁/<i>n</i>, <i>Z</i> = 4; γ₁ and γ₂, tetragonal, <i>P</i>4₂/<i>n</i>, <i>Z</i> = 4) have been found and structurally characterized for copper­(II) diiminate Cu­[CF₃C­(NH)CFC­(NH)CF₃]₂ (<b>1</b>). The α phase is stable under normal conditions, whereas the high-temperature β and γ phases are metastable at room temperature and transform slowly into the more stable α phase over several days or even weeks. X-ray diffraction study revealed that the title molecules adopt different conformations in the α, β, and γ phases, namely, staircase-like, twisted, and planar, respectively. The investigation of the α, β, and γ phases by differential scanning calorimetry showed that the three endothermic peaks in the range 283, 360, and 438 K are present on their thermograms upon heating/cooling. The two peaks at 283 and 360 K correspond to the solid–solid phase transitions, and the high-temperature peak at 438 K belongs to the melting process of <b>1</b>. The temperature and thermal effect of all the observed transitions depend on the prehistory of the crystalline sample obtained. A reversible thermochromic single-crystal-to-single-crystal α₁⇌β₁ phase transition occurring within a temperature interval of 353–358 K can be directly observed using a CCD video camera of the X-ray diffractometer. A series of other solid–solid α₁→γ₁, β₂→γ₁, β₃→γ₁, and γ₁⇌γ₂ phase transitions can be triggered in <b>1</b> by temperature. It has been suggested that, under equilibrium conditions, the α₁→γ₁ and β₂→γ₁ phase transitions should proceed stepwise through the α₁→β₁→β₂→β₃→γ₁ and β₂→β₃→γ₁ stages, respectively. The mechanism of the phase transitions is discussed on the basis of experimental and theoretical data