http://gm.khpi.edu.ua/issue/feedВісник Національного технічного університету "ХПІ". Серія: "Гідравлічні машини та гідроагрегати"2026-01-16T11:49:17+02:00Michaylo Cherkasheknogmntukhpi@gmail.comOpen Journal Systems<p>Збірник наукових праць - Вісник Національного технічного університету "ХПІ", Серія: "Гідравлічні машини та гідроагрегати" (Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units) виходить з 2015 року. </p> <p><strong>Тематика збірника:</strong></p> <p>- дослідження в області лопастних машин, дослідження в області систем регулювання гідротурбін;</p> <p>- структурний синтез і аналіз схем гідропневмоавтоматики і гідроприводів, динамічний синтез і аналіз гідропневмоприводів;</p> <p>- дослідження робочих процесів в лопатевих гідромашинах нафтогазових промислів,</p> <p>- дослідження робочих процесів в об'ємних гідромашинах нафтогазових промислів.</p> <p>Вісник Національного технічного університету «ХПІ» Серія "Гідравлічні машини та гідроагрегати" (Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units) має Свідоцтво про державну реєстрацію друкованого засобу масової інформації Міністерства Юстиції України. В журналі можуть публікуватися новітні результати наукових досліджень, які відповідають світовому рівню і сучасним тенденціям розвитку основних наукових напрямків, які пов'язані з дослідженнями у галузі лопатевих машин, систем регулювання гідротурбін, структурним синтезом та аналізом схем гідропневмоавтоматики та гідроприводів, динамічним синтезом та аналізом гідропневмоприводів. Свідотство видане 08.08.2019 року, серія КВ, №24094-13934 Р. Затверджено наказами Міністерства освіти і науки України від 02.07.2020 № 886. Категорія «Б».</p>http://gm.khpi.edu.ua/article/view/349679ПОКРАЩЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОПОРЦІОНАЛЬНОГО ГІДРОРОЗПОДІЛЬНИКА2026-01-13T09:14:19+02:00Михайло Володимирович Черкашенкоmchertom@gmail.comОлександр Іванович Гасюкgalexfom@gmail.com<p>Запропоновані основні фактори, що впливають на динаміку пропорційного розподільника, є маса рухомих елементів (золотника), сила пружин, демпфувальні властивості робочої рідини, нелінійності магнітного поля електромагніта, а також втрати енергії на тертя. Зменшення інерційності рухомих частин, оптимізація геометрії проточних каналів, удосконалення системи керування електромагнітом та застосування сучасних сенсорних технологій дозволяють досягти значного покращення динамічних властивостей. Особливу увагу дослідників привертають електрогідравлічні пропорційні розподільники, у яких електронна частина (датчики, підсилювачі, мікроконтролери) взаємодіє з гідравлічною частиною, забезпечуючи замкнений контур керування. Такі системи дають змогу автоматично компенсувати похибки, викликані нелінійністю чи зміною температури, і забезпечують високоточне регулювання параметрів у реальному часі. Використання цифрових контролерів, ПІД-регуляторів або нечіткої логіки (fuzzy control) створює можливості для подальшого вдосконалення динаміки системи. Однак, навіть при застосуванні сучасних методів керування залишається низка проблем, пов'язаних із фізичними обмеженнями самої гідромеханічної системи. До них належать інерційність потоку робочої рідини, гідравлічні втрати, наявність повітря у рідині, мікрокавітаційні процеси, які знижують ефективність передачі енергії. Тому актуальним напрямом є комплексний підхід до підвищення динамічних характеристик – як на рівні конструкції, так і на рівні математичного моделювання та керування. Комплексне вирішення цієї проблеми потребує поєднання експериментальних досліджень, комп'ютерного моделювання та оптимізаційних методів аналізу, а також розробці методів адаптивного керування, які дозволяють покращити показники швидкодії та точності.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Михайло Володимирович Черкашенко, Олександр Іванович Гасюкhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349687ОПТИМІЗАЦІЯ РОБОЧОГО КОЛЕСА ВІДЦЕНТРОВОГО НАСОСА ДЛЯ ОБОРОТНИХ ГІДРОМАШИН МЕТОДОМ ЧИСЛОВОГО МОДЕЛЮВАННЯ2026-01-13T10:19:11+02:00Андрій Сергійович Роговийasrogovoy@ukr.netВіктор Едуардович Дранковськийdrankovskiy50@ukr.netДмитро Анатолійович Савенковdmytro.savenkov@gmail.comОлександр Дмитрович Тиньяновoleksandr.tynianov@mit.khpi.edu.uaАндрій Сергійович Азаровandrii.azarov@mit.khpi.edu.ua<p>Розглянуто процес проєктування та оптимізації робочого колеса відцентрового насоса, що є проміжною стадією проєктування оборотної гідромашини гідроакумулюючої електростанції. Потреба підвищення енергоефективності та надійності гідроагрегатів, що працюють у насосному режимі при високих напорах є актуальною задачею. Методика дослідження базується на комплексному застосуванні програмних засобів Ansys: Vista CPD для попереднього проєктування, BladeGen для генерації лопатей, TurboGrid для побудови сітки та CFX для числового розрахунку тривимірної течії. На першому етапі отримано базову геометрію робочого колеса та виконано CFD-аналіз, який виявив характерні проблеми: підвищення меридіональної швидкості до 30 м/с у звуженій зоні каналу та різкий перепад тиску на задній кромці лопаті. Це призводило до зростання гідравлічних втрат і підвищення ризику кавітації. На другому етапі проведено модифікацію проточної частини в меридіональній площині шляхом локального розширення каналу, що знизило нерівномірність розподілу швидкості. На третьому етапі оптимізовано профіль лопаті за рахунок зменшення товщини біля задньої кромки та корекції кута входу потоку. Порівняння картин течії та інтегральних показників роботи трьох варіантів показало, що модифікація 2 забезпечує найкращі результати: більш рівномірний розподіл швидкості, стабільніший тиск вздовж лопаті, зменшення вихрових структур та локальних прискорень. Згідно з розрахунками, тиск на виході підвищився з 4,23 до 4,35 МПа, загальний напір – з 588 до 621 м, а ККД – з 0,927 до 0,952. Таким чином, застосований евристичний підхід дозволяє суттєво підвищити енергетичну ефективність робочого колеса та може бути використаний для оптимізації оборотних гідромашин високонапірних ГАЕС.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Андрій Сергійович Роговий, Віктор Едуардович Дранковський, Дмитро Анатолійович Савенков, Олександр Дмитрович Тиньянов, Андрій Сергійович Азаровhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349691КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ТИПУ ВИСОКОНАПІРНОЇ ГІДРОТУРБІНИ2026-01-13T10:51:54+02:00Костянтин Анатолійович Мироновkonst.mironov@gmail.comОльга Вячеславівна Дмитрієнкоolha.dmytriienko@khpi.edu.uaСофія Олександрівна Деветьяроваsofiia.devetiarova@mit.khpi.edu.ua<p>Гідравлічні турбіни використовуються для перетворення енергії поточної води у обертальну механічну енергію. Гідротурбіни експлуатуються за різних умов, тому необхідно враховувати зміни споживаної потужності та умов вхідного потоку. У гідротурбінах з високою питомою швидкістю, робота з частковим навантаженням та кавітаційні умови створюють дуже складні внутрішні структури потоку, які важко точно передбачити, зберігаючи при цьому розумні обчислювальні витрати. Кавітація є проблемою на ГЕС і вона більш помітна у гідротурбінах, що працюють не за проєктними умовами. Ковшова турбіна, гідравлічний первинний двигун, використовує кінетичну енергію струменів води високого тиску для обертання робочих лопаток, перетворюючи енергію води на механічну енергію. Завдяки своїй простій конструкції та можливості застосування в умовах високого та надвисокого тиску, вона довгі роки є основним обладнанням електростанцій. Радіально-осьові гідротурбіни широко використовуються в усьому світі завдяки своїй адаптивності, високій ефективності та універсальності в широкому діапазоні умов експлуатації. Зважаючи на значне накладання робочих діапазонів радіально-осьових та ковшових гідротурбін (200–800 м), для конкретних проєктів, потрібне проведення комплексної оцінки обґрунтування вибору типу високонапірної гідротурбіни. Проєктування високонапірної радіально-осьової та ковшової гідротурбіни утруднене через складну картину течії потоку в елементах проточної частини. Ерозія осаду суттєво впливає на гідравлічні механізми, особливо на радіально-осьові гідротурбіни, якщо вони працюють у потоках, завантажених осадом. Це явище відіграє вирішальну роль у зменшенні вироблення енергії та експлуатаційних проблем. Враховуючи, що радіально-осьові гідротурбіни відіграють життєво важливу роль у виробництві гідроенергії та є найбільш широко використовуваними серед гідротурбін, вони повинні витримувати значний вплив ерозії осаду. У цій статті описані відносні переваги агрегатів кожного типу для різних умов та робочих режимів. Крім гідравлічних параметрів, економічного обґрунтування та довговічності роботи необхідно враховувати чутливість гідротурбін до піщаної ерозії. У статті наводиться огляд типів високонапірних гідротурбін та обґрунтування їх вибору при проєктуванні високонапірної ГЕС. Проведено порівняння активних та реактивних гідротурбін. Розглянуто питання, пов'язані із проєктуванням елементів проточної частини гідротурбіни.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Костянтин Анатолійович Миронов, Ольга Вячеславівна Дмитрієнко, Софія Олександрівна Деветьяроваhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349697ЗБЕРЕЖЕННЯ САМООЧИЩУЮЧОГО ЕФЕКТУ У ВІЛЬНОВИХРОВОМУ НАСОСІ НА ПОЗАОПТИМАЛЬНИХ РЕЖИМАХ РОБОЧОЇ ЗОНИ2026-01-13T11:59:07+02:00Владислав Юрійович Кондусьv.kondus@ppgm.sumdu.edu.uaАндрій Миколайович Жуковa.zhukov@pgm.sumdu.edu.uaМаксим Вікторович Муштайm.mushtai@pgm.sumdu.edu.uaВладислав Олегович Андрусякv.andrusiak@pgm.sumdu.edu.ua<p><strong> </strong></p> <p>Представлено результати дослідження вільновихрового насоса з нерівномірною лопатевою системою, конструктивною особливістю якого є наявність розширених міжлопатевих каналів, що створюють умови для прояву самоочищуючого ефекту. На відміну від попередніх робіт, де було підтверджено дієвість цього ефекту у точці оптимальної подачі, у даному дослідженні проаналізовано поведінку насоса на позаоптимальних режимах робочої зони – 0,8<em>Q</em>опт (100 м³/год) та 1,2<em>Q</em>опт (150 м³/год). Чисельне моделювання виконано у середовищі ANSYS CFX із використанням тривимірних геометричних моделей та неструктурованих розрахункових сіток. Для кожного режиму визначено повні гідравлічні характеристики (напір та коефіцієнт корисної дії), а також проаналізовано розподіли тиску й швидкості у міжлопатевих каналах. Показано, що навіть за відхилення від оптимальної подачі енергетичні показники насоса з нерівномірною лопатевою системою відрізняються від стандартної конструкції не більше ніж на 2,5 м за напором і 1 % за ККД. Найважливішим результатом є підтвердження стійкості самоочищуючого ефекту в робочій зоні. У міжлопатевих каналах фіксується асиметрія розподілу тиску та локальні пульсації, які сприяють зсуву волокнистих включень із поверхні лопатей. Виявлено, що при підвищеній подачі інтенсивність пульсацій зростає, тоді як при зниженій подачі вони зберігають регулярність і забезпечують стабільне очищення. Таким чином, насос із нерівномірною лопатевою системою демонструє поєднання прийнятних енергетичних показників та здатності до самоочищення у всій робочій зоні, що робить його перспективним для застосування у системах водовідведення та промислових процесах, де надійність і довговічність обладнання мають вирішальне значення.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Владислав Юрійович Кондусь, Андрій Миколайович Жуков, Максим Вікторович Муштай, Владислав Олегович Андрусякhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349698РОЗРОБКА КОНСТРУКЦІЇ РАДІАЛЬНО-ДІАГОНАЛЬНОЇ ГІДРОТУРБІНИ ДЛЯ ЕФЕКТИВНОЇ РОБОТИ НА ВИСОКИХ НАПОРАХ2026-01-13T12:21:37+02:00Євгеній Сергійович Крупаzhekr@ukr.netРоман Миколайович Демчукroman.demchuk@mit.khpi.edu.uaМикола Олександрович Гулевськийm.hulevskyi@khsa.edu.ua<p>Представлено розробку нової конструкції гідротурбіни, спрямовану на підвищення енергетичної та експлуатаційної ефективності для роботи на високих напорах. Здійснено комплексний аналіз проблем, характерних для традиційних високонапірних гідротурбін, зокрема радіально-осьових та поворотно-лопатевих турбін, які мають обмежений діапазон експлуатації та схильні до кавітаційних явищ при відхиленні від оптимальних режимів роботи. Основна увага приділена створенню високонапірної радіально-діагональної гідротурбіни, конструкція якої включає дворядну лопатеву систему та проміжний направляючий апарат для забезпечення широкого діапазону експлуатації та підвищення стійкості потоку. Прогнозна універсальна характеристика РОД 400 порівняно з традиційною турбіною РО 400 продемонструвала суттєві переваги нової конструкції, зокрема ширший діапазон ефективної роботи. Важливою перевагою розглянутої конструкції є здатність підтримувати високий коефіцієнт корисної дії в широкому діапазоні напорів та витрат води, що забезпечує універсальність застосування даної гідротурбіни для різних типів гідроелектростанцій. Запропонована турбіна демонструє підвищену стійкість до кавітації завдяки вдосконаленій формі лопатей та трьохелементній комбінаторній залежності. Розглянуто процес створення тривимірної моделі гідротурбіни в середовищі SolidWorks, що дозволяє здійснити точне відображення геометрії та підготувати модель до подальшого чисельного аналізу методами обчислювальної гідродинаміки. Для подальшого вдосконалення запропоновано використання чисельного моделювання в CFD-програмах (наприклад, Ansys CFX) для аналізу гідродинамічних процесів у проточній частині та оцінки енергокавітаційних показників. Перспективи дослідження включають створення фізичного прототипу та експериментальну валідацію результатів, що сприятиме впровадженню радіально-діагональних гідротурбін у реальні проєкти ГЕС. Інтеграція інноваційних рішень у конструкцію гідротурбін дозволить забезпечити більш стійку та надійну роботу енергетичних систем.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Євгеній Сергійович Крупа, Роман Миколайович Демчук, Микола Олександрович Гулевськийhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349682ДОСЛІДЖЕННЯ ВИМІРЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОТОКУ У ВИХРОВИХ КАМЕРАХ НАСОСІВ З УРАХУВАННЯМ ВПЛИВУ ІНСТРУМЕНТА НА ПОТІК2026-01-13T09:39:21+02:00Андрій Сергійович Роговийasrogovoy@ukr.netЄвген Ігорович Тімченкоyevhen.timchenko@mit.khpi.edu.uaАртем Олегович Нескороженийnao@m-impex.com.uaДаніїл Русланович Дьомінdaniil.domin@mit.khpi.edu.uaЄвген Миколайович Центаyevhen.tsenta@khpi.edu.ua<p>Досліджено вплив вимірювального інструменту на течію у вихорокамерному насосі (ВКН). Чисельне моделювання виконано в ANSYS CFX із використанням RANS‑моделі турбулентності SST; проведено стаціонарні та нестаціонарні розрахунки на неструктурованих сітках із контролем збіжності та критеріїв якості пристінного шару. Розглянуто декілька конфігурацій розміщення інструмента: у торцевій кришці (для різних відносних діаметрів) та на бічній поверхні камери. Оцінювання впливу здійснювалося за полями швидкості у меридіональній та горизонтальній площинах, картами різниці швидкостей відносно базового (безінструментального) випадку, ізоповерхнями λ2‑критерію та розподілами інтенсивності турбулентності. Показано, що отвори в торцевих кришках практично не змінюють енергетичні параметри насоса: погіршення ККД і витрати не перевищує ≈ 5 % у широкому діапазоні відносних діаметрів зонда – у межах типових експериментальних похибок. Натомість бічне встановлення спричиняє суттєву асиметрію течії, локальне підсилення турбулентності та помітне падіння ефективності: у найгіршому випадку ККД знижується до 0,32 від базового рівня. Виявлено, що основне систематичне відхилення у вимірюваннях стосується тангенціальної (обертальної) компоненти швидкості: рідина в каналі інструмента не встигає набути кутової швидкості основного потоку, тож локально занижується вимірюване значення. Для мінімізації впливу рекомендовано: розміщувати зонд у торцевій кришці; обмежувати відносний діаметр інструмента значенням ≤ 0,25 діаметра горла камери; орієнтувати приймач перпендикулярно до вимірюваної компоненти швидкості. Отримані результати конкретизують умови репрезентативності контактних вимірювань у ВКН та можуть бути використані для планування експериментів і побудови корекційних методик порівняння з CFD.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Андрій Сергійович Роговий, Євген Ігорович Тімченко, Артем Олегович Нескорожений, Даніїл Русланович Дьомін, Євген Миколайович Центаhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349793ПЕРСПЕКТИВИ ІНТЕГРАЦІЇ ЦИФРОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ У ЕНЕРГОСИСТЕМУ2026-01-14T09:53:48+02:00Олександр Васильович Дяченкоdiachenko.a.v@ukr.netДмитро Анатолійович Гапонdmytro.hapon@khpi.edu.uaТетяна Сергіївна Донецькаiierusalimovat@gmail.comСергій Вікторович Швецьse55sh32@gmail.comВолодимир Миколайович Баженовfider141@gmail.com<p>Енергетична галузь перебуває на етапі масштабної цифрової трансформації, що зумовлена необхідністю підвищення ефективності та гнучкості енергосистеми. Одним із ключових елементів цієї трансформації є цифрові трансформатори, які забезпечують суттєве покращення контролю та управління енергопотоками. Вони дозволяють значно підвищити надійність, зменшити експлуатаційні витрати, втрати електроенергії та підвищити точність вимірювань. Завдяки цифровим трансформаторам можливим стає оперативний моніторинг стану обладнання, що сприяє своєчасному виявленню несправностей і зменшенню ризиків аварій. Впровадження цифрових трансформаторів базується на міжнародному стандарті IEC 61850, який забезпечує швидкий і надійний обмін даними між компонентами цифрової системи. Вони дозволяють значно зменшити витрати на побудову нових об'єктів та їх обслуговування, забезпечують дистанційну діагностику та можливість прогнозного технічного обслуговування. Цифрові трансформатори відіграють ключову роль у розвитку інтелектуальних мереж (Smart Grid), дозволяючи автоматизувати процеси розподілу електроенергії та оперативно реагувати на зміни навантаження. Вони також сприяють зменшенню негативного впливу на довкілля, оскільки оптимізоване керування енергопотоками дозволяє скоротити потребу у викопних джерелах енергії та мінімізувати втрати електроенергії під час її транспортування. Однією з найважливіших переваг цифрових трансформаторів є їхня здатність працювати у складі комплексних систем захисту, керування та енергоменеджменту, забезпечуючи високий рівень взаємодії між різними елементами енергетичної інфраструктури. Вони можуть інтегруватися із системами штучного інтелекту та машинного навчання, що дозволяє прогнозувати можливі несправності, оптимізувати режими роботи мережі та підвищувати загальну ефективність системи. Подальша інтеграція цифрових трансформаторів у енергосистему дозволить значно підвищити надійність і стійкість електромереж, сприятиме розширенню можливостей кібербезпеки, а також зробить управління електроенергетикою більш адаптивним і економічно вигідним у довгостроковій перспективі. У статті детально аналізуються переваги цифрових трансформаторів перед традиційними аналоговими рішеннями, зокрема їхня здатність зменшувати електромагнітні втрати, забезпечувати більш високу точність вимірювань і підвищувати рівень автоматизації управління електромережею. Також розглядаються економічні аспекти переходу до цифрових трансформаторів, потенційні виклики їх впровадження та стратегічні перспективи розвитку цієї технології.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Олександр Васильович Дяченко, Дмитро Анатолійович Гапон, Тетяна Сергіївна Донецька, Сергій Вікторович Швець, Володимир Миколайович Баженовhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349794МОДЕЛЮВАННЯ ГІДРАВЛІЧНИХ ВТРАТ В СВЕРДЛОВИНАХ ПРИ ПРОЄКТУВАННІ ПРОЦЕСІВ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ2026-01-14T11:10:35+02:00Данило Васильович Римчукdanilorymchuk@gmail.comКсенія Сергіївна Рєзваrezvayaks@gmail.comОлександр Леонідович Шудрикshudral88@gmail.comНаталія Федорівна Мінчуковаminchukova@ukr.netДанило Юрійович Хрущовdanyakh@ukr.net<p>Розглянуто питання моделювання процесів інтенсифікації нафтогазових свердловин із використанням програмного комплексу. Інтенсифікація є ключовим етапом підвищення ефективності видобутку вуглеводнів, а точні гідравлічні розрахунки відіграють важливу роль у забезпеченні безпечності та оптимізації технологічних операцій. Представлено алгоритм виконання розрахунків гідравлічних втрат із детальним описом особливостей процесу, зокрема застосування гнучких насосно-компресорних труб. Розрахункова модель дозволяє проводити гідравлічні розрахунки в реальному часі та виконувати динамічні симуляції з урахуванням різних реологічних моделей (Newtonian, Power Law, Бінгама, Гершеля-Булклі). Проведено аналіз гідравлічних втрат при закачуванні рідини в трубний простір ГНКТ Ø44,5 мм та виході в затрубний простір між НКТ Ø73 мм і ГНКТ Ø44,5 мм. Розрахунки виконано для різних технологічних рідин (прісної та пластової води) та при зміні товщини стінок труб. Результати показали, що зменшення товщини стінки гнучких насосно-компресорних труб до 3,18 мм забезпечує мінімальні гідравлічні втрати, тоді як використання пластової води збільшує їх на 5–6 % порівняно з прісною через більшу густину. Встановлено, що неоднорідність геометрії труби (різнопрохідна конструкція) призводить до додаткових втрат порівняно з трубами постійного перерізу. Отримані дані підтверджують доцільність оптимізації конструкції труб та вибору робочої рідини для зниження енергетичних витрат і підвищення ефективності процесів інтенсифікації свердловин.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Данило Васильович Римчук, Ксенія Сергіївна Рєзва, Олександр Леонідович Шудрик, Наталія Федорівна Мінчукова, Данило Юрійович Хрущовhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349940ІНТЕГРАЦІЯ СУРОГАТНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕВОЛЮЦІЙНИХ АЛГОРИТМІВ У ПРОЄКТУВАННІ ВІДЦЕНТРОВИХ КОМПРЕСОРІВ2026-01-16T10:26:36+02:00Андрій Сергійович Азаровandrii.azarov@mit.khpi.edu.uaАндрій Сергійович Роговийasrogovoy@ukr.net<p>Розглянуто сучасний підхід до оптимізації геометрії робочого колеса високонапірного відцентрового компресора на основі сурогатного моделювання та еволюційних алгоритмів. Основною метою дослідження є підвищення енергетичної ефективності та зниження обчислювальних витрат при CFD-аналізі шляхом побудови аналітичної моделі залежності аеродинамічних характеристик від геометричних параметрів. Для цього використано метод Kriging (Gaussian Process Regression) у поєднанні з багатокритеріальним генетичним алгоритмом NSGA-II, реалізованими в середовищі ANSYS Design Exploration. Параметризація компресора виконана за трьома ключовими змінними: вихідний кут лопаті робочого колеса, вхідний кут лопатей радіального дифузора та відносна довжина спліттера. Для формування навчальної вибірки застосовано центрально-композиційний план експерименту, що дозволив обмежити кількість CFD-розрахунків до 15 варіантів. Побудована сурогатна модель продемонструвала високу точність апроксимації (коефіцієнт детермінації близький до 1, RMSE – мінімальний), що підтверджено крос-валідацією. Оптимізація за допомогою NSGA-II забезпечила формування Парето-фронту, який відображає компроміс між політропним ККД та ступенем стискання. Аналіз чутливості показав, що найбільший вплив на ефективність має вихідний кут лопатей робочого колеса, тоді як довжина спліттера та вхідний кут дифузора виконують стабілізуючу роль. Отримані результати свідчать про доцільність застосування сурогатного моделювання та еволюційних алгоритмів для оптимізації турбомашин, що дозволяє скоротити обчислювальні витрати без втрати точності та забезпечити гнучкість у виборі оптимальних конструктивних рішень.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Андрій Сергійович Азаров, Андрій Сергійович Роговийhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349942ДІАГНОСТИКА ВІДМОВ ТРИФАЗНОГО ВИПРЯМЛЯЧА НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ2026-01-16T10:49:58+02:00Роман Ігорович Дем'яненкоroman.demianenko@khpi.edu.uaАндрій Олександрович Солодовникandrii.solodovnyk@ieee.khpi.edu.uaДмитро Сергійович Мацугиряdmytro.matsuhyria@ieee.khpi.edu.uaОлександр Олександрович Светелікoleksandr.svetelik@ieee.khpi.edu.ua<p>Розглянуто аналіз несиметричних режимів електричних мереж із ізольованою нейтраллю. Проаналізовано окремий випадок несиметричного навантаження, що впливає на розподіл струмів у фазах. Показано, що у випадку активного опору, підключеного між фазами без залучення інших гілок, виникають струми зі зсувом фазних кутів, що створює ілюзію реактивного навантаження. Проте доведено, що навантаження залишається суто активним. Запропоновано методику аналізу за допомогою системи лінійних напруг та струмів, що дозволяє розширити підходи до оцінки несиметричних режимів. Розглянуто застосування методу розрахунку лінійних струмів за критерієм найменшої суми квадратів лінійних потужностей для електроенергетичних мереж метрополітену. Акцентовано увагу на моделюванні підсистеми, що містить лінію передачі, трансформатор та випрямляч. Підтверджено, що відмова одного з діодів у шестимостовому випрямлячі суттєво впливає на функціональність системи, викликаючи спотворення струму. Проаналізовано характерні різні види відмов діодів. Встановлено, що ці відмови призводять до зміни форми струму, що підтверджено графіками при аварійних режимах роботи. Досліджено гармонійний склад лінійних напруг та струмів, що виявив значні значення гармонік струму, а гармоніки напруги мають невелике значення. Виявлено асиметрію роботи випрямляча при несправностях, що призводить до підвищення гармонічних спотворень та зниження якості електроенергії. Такі явища можуть спричиняти додаткові втрати в системі та негативно впливати на стабільність роботи електрообладнання. Отримані результати дослідження можуть слугувати основою для розробки нових методів контролю та покращення характеристик електроенергетичних систем, що є важливим завданням для подальших досліджень у цій сфері. Результати дослідження демонструють необхідність врахування гармонійного аналізу для оцінки стану електричних мереж. Отримані дані можуть бути використані для вдосконалення методик діагностики несправностей випрямлячів та підвищення надійності роботи електроенергетичних систем.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Роман Ігорович Дем'яненко, Андрій Олександрович Солодовник, Дмитро Сергійович Мацугиря, Олександр Олександрович Светелікhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349945АНАЛІЗ ТА УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ЗМІЦНЕННЯ ПОВЕРХОНЬ ГІДРАВЛІЧНИХ МАШИН2026-01-16T11:07:54+02:00Юрій Михайлович Кухтенковkuhtenkov.um@gmail.com.uaЮрій Григорович Пащенкоpaschenko@ukrenergymachines.com.uaМикола Анатолійович Ткачукtma@tmm-sapr.orgСергій Олександрович Назаренкоnazarenkoserzh7@gmail.com.ua<p>В гідравлічних машинах при зростанні потужності висуваються на перший план проблеми дослідження міцності елементів їх конструкцій при дії навантажень. На конструкції гідравлічних машин впливають їх поверхні, площа контакту та робоче середовище. Розглядаються новітні технології обробки поверхонь, до яких відносяться інженерні технології, які поділяються на технології модифікації поверхні конструкцій та технології зміни форми поверхні. Більшість деталей гідравлічних машин працюють при високих навантаженнях в умовах різноманітних видів впливу, при яких максимальна напруга виникає у поверхневих шарах металу, де зосереджені основні концентратори. Завдяки розробці більш досконалих матеріалів та технологій зміцнення поверхонь можна при збереженні досить високої пластичності, в'язкості та тріщиностійкості покращити якість, надійність та довговічність гідравлічних машин. Розглянуті методи утворення поверхневих технологічних шарів конструкцій гідравлічних машин, які загалом поділяються на такі групи: механічні, гальванічні, фізичні, термічні, термомеханічні, хіміко-термічні. Формування покриттів на поверхні конструкцій складають технології зміцнення, такі як напилювання зносостійких з'єднань і осадження твердих опадів з парів: лазерне напилювання, детонаційне напилювання, катодно-іонне бомбардування, плазмове напилювання порошкових матеріалів, пряме електронно-променеве випаровування, електродугове наплавлення. Нові конструкції машин використовують методи нанесення багатошарових, багатофункціональних покриттів. У цих варіантах комбінованих (гібридних) технологій критерієм вибору є порівняння витрат на відновлення конструкцій гідравлічних машин. Розглянуті практичні методи поверхневого зміцнення конструкцій, що використовуються на виробництві гідромашин у АТ «Українські енергетичні машини». Впровадження новітніх технологій зміцнення поверхонь у виробництво гідравлічних машин потребують вкладення значних додаткових коштів, тому у кожному випадку їх впровадження потрібні обґрунтовані економічні розрахунки.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Юрій Михайлович Кухтенков, Юрій Григорович Пащенко, Микола Анатолійович Ткачук, Сергій Олександрович Назаренкоhttp://gm.khpi.edu.ua/article/view/349947АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ЯКІСТЬ ГІДРОСТАТИЧНИХ ВИПРОБУВАНЬ ТРУБ НАФТОГАЗОВОГО СОРТАМЕНТУ2026-01-16T11:29:08+02:00Олександр Миколайович Фатєєвfatyan1@ukr.netНадія Миколаївна Фатєєваnadin_yak@ukr.netАнатолій Вадимович Шиянanatolii.shyian@mit.khpi.edu.uaВалерій Валерійович Поляковvalerii.poliakov@mit.khpi.edu.ua<p>Проаналізовано ключові фактори, що впливають на якість та достовірність гідростатичних випробувань труб нафтогазового сортаменту, які є фінальним і 100 % обов'язковим методом контролю відповідності продукції експлуатаційним характеристикам. Виробництво труб регламентується низкою міжнародних та національних стандартів (наприклад, ДСТУ EN ISO 13679:2022, API 5 CT, ДСТУ ГОСТ 3845:2019), при цьому останній стандарт визначає методику розрахунку випробувального тиску залежно від співвідношення товщини стінки до діаметра труби (<em>S</em>/<em>D</em>) та допустимого напруження матеріалу (<em>R</em>). Дослідження сфокусоване на аналізі роботи гідропресів, що встановлені на ділянках фінішної обробки труб, та їх гідросистеми, яка складається з контурів низького, високого тиску та оливного контуру керування. Основним критерієм оцінки якості випробування визначено стабільність підтримання тиску протягом заданого часу витримки – технологічну «смужку» тиску. Виявлено та ідентифіковано чотири основні групи негативних факторів, що знижують якість гідровипробувань: наявність повітря в трубі, що спричиняє хвилі на діаграмі тиску; витоки через запірні клапани або технологічні манжети, що призводять до падіння тиску; нерівномірність ходу поршня гідромультиплікатора, яка викликає зміну швидкості підйому або перевищення тиску; неточна робота системи налаштування та обмеження тиску. Запропоновано комплекс технічних рішень для усунення цих факторів, включаючи впровадження систем діагностики та компенсації витоків, використання датчиків лінійного переміщення для контролю ходу мультиплікатора, а також автоматизацію процесу на основі програмованих логічних контролерів зі зворотним зв'язком від датчиків тиску. Визначено подальші напрямки досліджень, що полягають у моделюванні динамічних характеристик гідросистем.</p>2026-01-16T00:00:00+02:00Авторське право (c) 2026 Олександр Миколайович Фатєєв, Надія Миколаївна Фатєєва, Анатолій Вадимович Шиян, Валерій Валерійович Поляков