Статьи журнала - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Все статьи: 2563
Моделирование рыбных изделий с БАД
Статья научная
В процессе исследований рассмотрены вопросы комбинирования тощих видов рыб с продуктами животного и растительного происхождения, взаимно дополняющие аминокислотный состав готового продукта, который отвечает химическому составу суточного рациона основного варианта диеты, назначаемой при лечении неинфекционных заболеваний, в частности сахарного диабета второго типа. Основным сырьем для изготовления суфле, омлета и запеканки была свежемороженая рыба минтай с добавками порошков растительного происхождения: сублимированные укроп, петрушка и паприка, а в качестве растительного и животного сырья использовали лук, оранжевая и желтая морковь, молоко, сливочное масло и яйцо куриное. Для тепловой обработки выбраны щадящие способы и режимы термообработки: запекание в пароконвектомате на режиме «пар» и «жар». На основании моделирования компонентов рецептуры с учетом их биологической ценности получены новые вкусовые качества суфле, запеканки и омлета, фаршированного с добавлением порошкообразных добавок и овощей, выполняющих дополнительную структурирующую роль. В качестве контроля были суфле, омлет и запеканка, приготовленные по традиционной рецептуре, имеющейся в нормативной документации. Выявлены зависимости сырых и термообработанных продуктов и их влияние на структуру суфле и омлета. Получены сенсорные характеристики новых блюд с учетом обработки в пароконвектомате. Установлены параметры технологических процессов при запекании на режиме «пар» и «жар» при температуре 180-200 ℃. Выявлены зависимости молока, яиц и сливочного масла от связующих компонентов рецептуры - муки рисовой и порошкообразных растительных добавок. Обоснованы факторы, которые являются основополагающими при изготовлении продуктов, предназначенных для диеты ОВД (диабетическая). Полученный модельных состав рецептур суфле рыбное, «Рыба, запеченная под яично-молочным соусом» и омлет, фаршированный «Улыбка» отвечает требованиям, нормативной документации и потребительским предпочтениям.
Бесплатно
Статья научная
В соответствии с данными о нормах потребления растительной продукции НИИ Питания РАМН, картофель занимает первое место с нормой 120 кг в год на человека. Большое внимание уделяется переработке картофеля, что позволяет продлить срок его годности, сократить вместимость хранилищ и снизить транспортные перевозки, поскольку 1 кг сухого картофелепродукта эквивалентен 7-8 кг свежего картофеля. Промышленная переработка картофеля на сушеные пюре и хлопья позволяет снизить потери картофеля при хранении и транспортировании, появляется возможность обогащения продуктов витаминами и другими полезными компонентами, лучше сохраняется его пищевая ценность, создаются условия для комплексной переработки сырья с полной утилизацией отходов и создания запасов продуктов из картофеля на случай неурожая. Используемые способы и оборудование технологических линий для переработки картофеля и производства сушеных изделий отличаются низкой тепловой эффективностью и степенью использования потенциала теплоносителя и высокими удельными энергетическими затратами на единицу высушенного продукта. Одним из направлений сокращения теплозатрат и повышения энергоэффективности производства при переработке пищевого растительного сырья является использование осциллированного тепло- и влагоподвода, обеспечивающего получение готового изделия высокого качества с повышением степени термодинамического совершенства энерготехнологической системы. Выполнено моделирование процесса теплообмена для контактной сушки с переменным энергоподводом при переработке картофеля для оптимизации технологии производства, определения рациональных производственных параметров вальцовой сушилки и повышению энергоэффективности технологической линии. На основе полученной модели теплообмена с переменным теплоподводом выполнен расчет процесса контактной сушки для вальцовой сушилки при производстве сухих картофельных хлопьев.
Бесплатно
Моделирование технологий производства многокомпонентных гранулированных продуктов
Статья научная
В статье приведены результаты исследований, на основании которых выработаны критерии и проведена идентификация элементов систем среды, изготавливаемого пищевого продукта; разработана новая концепция технологической подготовки процессов формирования функциональных физико-химических и физико-механических свойств полидисперсного продукта, позволяющая осуществить их системную унификацию, создать элементную базу для технологического обеспечения качества. Предложенная система идентификации элементов среды эксплуатации и объектов отказов позволяет объективно наметить варианты, методы и средства технологического обеспечения качества полуфабриката. Большое количество факторов, характеризующих объекты отказов, среду эксплуатации, виды формования и упрочнения гранул (брикетов), режимы формирования предопределило необходимость разработки структуры и вида информационной модели технологического блока, последующей разработки и реализации логики синтеза такой модели формирования комплектов оборудования, средств и технологических материалов...
Бесплатно
Моделирование упруго-прочностных свойств эластомеров
Статья научная
Разработана модель «состав-свойство», учитывающая структурную неоднородность полимерных композиций. В качестве объектов исследования использовали модельные композиции на основе бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК и высоковязкого заструктурированного полимера (высокомолекулярный наполнитель - ВМН) в различных соотношениях, а также мягчителей (индустриальное масло И-12А, масло ПН-6, низкомолекулярный полибутадиен ПБН), что позволяло получать образцы, значительно отличающиеся по вязкости. На основе модельных полимерных композиций изготовлены резиновые смеси и получены их вулканизаты. Определены физико-механические свойства - условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, твердость по Шору А.. При разработке модели принято допущение, что для описания физико-механических свойств полимеров справедливо правило логарифмической аддитивности. Свойства полимерной композиции (ПК) определялись одним доминирующим компонентом (полимерная композиция, состоящая из каучука и высокомолекулярного наполнителя) и дополнительными компонентами (мягчители). Для оценки параметров модели использовали алгоритм идентификации, который включал четыре этапа. Реализация данного алгоритма проводилась с использованием методов планирования эксперимента. Оценку неизвестных параметров в уравнении осуществляли с использованием метода наименьших квадратов. Оценка качества модели, проведенная по критериям Фишера, поворотных точек, Дарбина-Уотсона, R/S-критерию показала, что модель адекватно описывает изменение физико-механических свойств в зависимости от состава полимерных композиций. По расчетным данным построены графические 3d-зависимости физико-механических свойств от состава полимерных композиций, позволяющие оценить вклад доминирующего компонента и дополнительных компонентов (в том числе в комбинации) в изменение показателей. Установлено, что при введении в каучук суммарно более 50 % компонентов (ВМН и мягчителей) снижается условная прочность при растяжении и резко возрастает относительная погрешность расчетов по модели.
Бесплатно
Моделирование финансовых результатов на основе факторного анализа
Статья научная
В статье представлены подходы, определяющие моделирование финансовых результатов на основе факторного анализа. Обозначена связь между развитием предприятий и научно-техническим прогрессом. Показано, что потенциал предприятий может быть основан на моделировании финансовых результатов. Обозначена актуальность данного направления исследования на фоне введённых санкций против России. Указана роль контроля при эффективном использовании ресурсов. Доказано, что ключевым моментом в формировании прибыли предприятия является моделирование финансовых результатов. Обоснован факторный анализ при оценке деятельности организации, который направлен на прирост капитала. Показана роль финансовой системы и отдельных элементов в финансово-хозяйственной деятельности. Установлена связь между моделированием и структурой исследуемого объекта. Моделирование не может осуществляться без определения структуры исследуемого объекта, так как структура характеризует устойчивые связи между элементами. Компоненты элементов способны в совокупности противодействовать внешним воздействиям. Для расширения системы выделять наиболее значимые факторы. Находить интегрирующие связи из закономерных. Выделил, что факторы за счёт взаимодействия друг с другом могут создавать синергический или гасящий эффект или нейтрализовать друг друга. Факторы организуют или дезорганизуют работу организации. Моделирование объектов строится на определённых условиях, и рассматриваются отдельные стороны объекта при отказе от менее значимых элементов системы. Показана роль эмпирического и теоретического уровня исследования в моделировании деятельности организации. Автор предложил использовать детерминированную модель для определения функциональных связей между результирующим показателем и факторными признаками. Раскрыл область применения данной детерминированной модели.
Бесплатно
Моделирование формирования кластерных групп углерода в плазме электродугового разряда
Статья научная
Проблема моделирования сложных ресурсоемких процессов плазменного синтеза углеродных наноструктур (УНС) на базе математических и численных методов решения, ориентированных на использование параллельных и распределенных вычислений для обработки больших объемов данных, позволяющих исследовать связи и характеристики процессов для получения эффективного, экономически целесообразного метода синтеза УНС (фуллеренов, нанотрубок), является актуальной теоретической и практической проблемой. В данной статье рассматривается задача математического моделирования движения и взаимодействия заряженных частиц в многокомпонентной плазме на основе уравнения Больцмана применительно для синтеза УНС методом термической возгонки графита. Представлен вывод интеграла столкновений позволяющий выполнять численное решение системы уравнений Больцмана - Максвелла применительно к электродуговому синтезу УНС. Высокий порядок частиц и количество их взаимодействий участвующих одновременно в процессе синтеза УНС требует значительных затрат машинных ресурсов и времени для выполнения численных расчетов по построенной модели...
Бесплатно
Статья научная
Уникальные технологические свойства аморфных полупроводников относят их к перспективным материалам электронной техники. Однако отсутствие достоверных сведений об атомной структуре аморфных материалов существенно препятствует расчёту их электронных состояний и электрофизических свойств. Решение поставленной проблемы даёт авторская методика фрактального моделирования аморфных структур. Методика позволила рассчитать трёхмерные координаты атомов модельного кластера аморфного кремния, методами квантовой химии установить спектр и плотность его электронных состояний и вычислить основные электрофизические свойства модельного кластера. При этом определены численные значения ширины запрещённой зоны, уровня Ферми и концентрации электронов в валентной зоне и зоне проводимости модельного кластера. Полученные результаты обеспечивают реальную возможность целенаправленного управления типом и концентрацией носителей заряда аморфного полупроводника и позволяют установить связь между атомным строением и другими физическими свойствами аморфного вещества, в частности, его теплоёмкостью, магнитной восприимчивостью и другими термодинамическими величинами.
Бесплатно
Модель взаимодействия государства и малого предпринимательства
Статья научная
Обеспечение эффективного развития предпринимательского сектора экономики является неотъемлемым условием экономически устойчивого развития национального хозяйства. Особую роль в этом имеет малый бизнес. Прежде всего, это связано с тем, что именно малое предпринимательство обеспечивает снижение безработицы в различных секторах экономики, рост доходов населения, способствует росту налоговых поступлений в бюджеты всех уровней, инициирует инновации. В этой связи нивелирование проявлений деформации функционирования малых предприятий, ставших наиболее распространенной формой предпринимательства, обеспечивает условия для устойчивого социально-экономического развития страны. Развитие предпринимательства в лесном хозяйстве, в т. ч. малого, является наиболее проблемным в современных условиях хозяйствования. В силу специфики сферы деятельности и отсутствия финансовых возможностей малое предпринимательство в этом секторе экономики демонстрирует недостаточную эффективность в своем развитии, что выражается в увеличении недоимок в бюджеты всех уровней, увеличении масштабов теневой деятельности и др...
Бесплатно
Модель государственного регулирования производственно-экономической системы
Статья научная
В статье обоснована математическая модель процесса государственного регулирования национальной производственно-экономической системы на основе расчёта экономических потоков, связывающих совокупность институциональных секторов системы. Данная модель адекватно описывает исследуемый процесс и может быть использована в теории и практике государственного управления.
Бесплатно
Модель движения автомобилей на участках дорог с ограниченной видимостью
Статья научная
Существующие теоретические расчеты скоростей движения на участках горизонтальных и вертикальных кривых разработаны для нужд конструирования и расчета автомобилей и не могут быть использованы для нормирования. При расчете скоростей значения коэффициента сцепления определены при полной блокировке колеса, что не соответствует действительным условиям торможения из условия устойчивости автомобиля в пределах полосы движения. В статье предлагается рассчитать допускаемую скорость движения автомобиля для участков горизонтальных и вертикальных кривых на лесных автомобильных дорогах, исходя из требования остановки автомобиля в пределах зоны видимости без потери устойчивости с учетом допущений: в процессе торможения движение остается управляемым, водитель удерживает автомобиль в пределах полосы движения; величина угловой скорости поворота управляемых колес мала; полностью используются тормозные свойства наименее нагруженного колеса; коэффициент сопротивления уводу шин мало зависит от изменения нагрузок на шину; сопротивление качению мало. Изучены нормальные реакции на колесах автомобиля при его торможении, а именно установлено, что если коэффициент сцепления на дороге меньше расчетного по оптимальному торможению, то ограничение интенсивности торможения происходит по опасности потери управляемости автомобиля вследствие юза передних колес. Если коэффициент сцепления на дороге больше расчетного по оптимальному торможению, то ограничение тормозной силы происходит по блокировке колес заднего моста. При сопоставлении полного остановочного пути с имеющейся зоной видимости определяется допустимая скорость движения.
Бесплатно
Модель для повышения надежности систем безопасности в технологических процессах опасных производств
Статья научная
В статье рассмотрена проблема обеспечения безопасности в технологических процессах, заключающаяся в снижении вероятности возникновения аварий. Предложена классификация состояний технологического процесса, с точки зрения системы предотвращения аварий. Набор таких состояний состоит из: нормального функционирования, предаварийного, аварийного и аварии. Состояние нормального функционирования и предаварийное состояние предполагает отсутствие необратимых изменений в технологическом процессе. Рассматривается случай, когда от оператора требуется сформировать управленческие действия, направленные на стабилизацию технологического процесса, когда технологический процесс находится в предаварийном состоянии. Показан пример диаграммы потока данных технологического процесса, который включает в себя помимо стандартных компонентов также и человека-оператора, системы отслеживания и системы ручного и автоматического управления. Используя диаграмму, определена последовательность этапов, которые происходят при переводе технологического процесса из предаварийного состояния в состояние нормального функционирования...
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены математическая модель и методика, предназначенные для оценки соответствия между динамикой экономических показателей и заданной траекторией народнохозяйственного развития. Результаты ранговой оценки данного соответствия с помощью модели и методики позволяют адекватно определять приоритеты институциональных преобразований в национальной экономической системе.
Бесплатно
Модель канала передачи со случайной задержкой и потерей пакетов данных для сетевых систем управления
Статья научная
Системы управления с использованием сетевого канала для связи между элементами называются сетевыми системами управления. Использование сетей для подключения территориально-распределенных компонентов системы обладает рядом преимуществ, таких как снижение затрат на монтаж системы, компактность размеров и веса, простоты диагностики и обслуживания системы, и повышенной гибкости системы. Тем не менее, использование сетей также создает новые проблемы, которые не существовали у традиционных систем управления. К таким проблемам следует отнести случайное время передачи по сетевому каналу от одного устройства к другому сетевому устройству, возможную потерю пакта данных при передаче, асинхронный режим функционирования элементов системы управления. Сетевые характеристики делают анализ, моделирование и управление сетевыми системами управления более сложной и трудной задачей. Эта сложность обусловлена в первую очередь тем, что такие системы требуют комплексных исследований, включающих в себя исследования по теории связи и теории управления. Одной из трудных задач при моделировании таких систем управления является моделирование канала передачи. В данной работе предложен подход для моделирования частного случая процесса передачи. Рассмотрен сетевой канал передачи со случайной задержкой и потерей пакетов данных. При этом предполагается, что по каналу одновременно может передаваться несколько пакетов данных. Время случайной задержки моделируется законом распределения Эрланга соответствующего порядка. Вероятность потери пакета зависит как от частоты поступления пакетов данных в канал передачи, так и от параметров закона распределения Эрланга. Предложена модель канала в виде последовательного соединения дискретных элементов. Дискретные элементы производят независимое квантование входного сигнала. Такое представление позволяет моделировать случайную передачу данных. Получена формула для определения вероятности потери пакета в процессе передачи.
Бесплатно
Модель получения полимерных стабилизаторов композитов с заданным составом макромолекулы
Статья научная
В работе предпринята попытка получения рабочей технологической формулы, регламентирующая добавку сомономера во времени, которая обеспечивает синтез макромолекулы сополимера с постоянным составом и соответственно с прогнозируемыми свойствами, как сополимера, так и модифицированных им пористых композиционных материалов. В основе математического моделирования лежит теория кинетики сополимеризации, учитывающая реакционную способность мономеров посредством констант сополимеризации реагирующих сомономеров. Исходной базой служила кинетика сополимеризации двух сомономеров, существенно отличающихся по своей реакционной способности, что требовало последовательную, ступенчатую подачу менее реакционноспособного мономера в реакционную среду с более активным мономером. Данный технологический прием способствует поддержанию постоянства исходного соотношения сомономеров и соответственно синтез сополимера с постоянным составом, структурой и свойствами. Зависимость последовательности подачи сомономера в реакционную среду потребовало введения обобщенного эффективного коэффициента скорости бинарной сополимеризации...
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается модель прохождения судов через участок водного пути, которая самостоятельно определяет порядок прохождения судов при ограниченной пропускной способности участков пути. Такая модель будет состоять из ряда стандартных алгоритмических сетей. При составлении расписания в модели использовались следующие правила предпочтения: первый пришел - первый обслужен (то есть если судно заняло рабочее место, то это решение не отменяется); правило кратчайшей операции; для плесов приоритетность судов, идущих вниз по течению (направление течения от истока к стоку). Алгоритмическая сеть реализующая поиск допустимого расписания, должна для конфликтующих операций реализовывать следующее: начавшаяся операция не прерывается; если несколько операций одновременно претендуют на одно рабочее место (порт, плес) и их число больше его пропускной способности, то разрешение конфликта осуществляется в соответствии с заданными правилами предпочтения или на основании решения пользователя; если операция ожидает освобождения рабочего места, то она не занимает ресурс; возврат ресурса осуществляется сразу после завершения операции. Рассмотренная конструкция алгоритмических сетей позволяет разрешить конфликт, при одновременном требовании ресурса, однократно забрать ресурс, запомнить, что он получен и возвратить его после окончания операции, потом ресурс получает конкурирующая операция для выполнения. Вместе с тем использование данной конструкции вносит избыточность в модель даже если использовать ее только для конфликтующих операций. Модель представлена в языке алгоритмических сетей и реализована в системе автоматизации моделирования КОГНИТРОН.
Бесплатно
Модель процесса развития коммуникативной толерантности
Статья научная
В статье представлена модель процесса развития коммуникативной толерантности студентов технического вуза при обучении иностранному языку. Разработанная педагогическая модель процесса развития коммуникативной толерантности студентов включает в себя взаимообусловленные компоненты: целевой, концептуальный, содержательный, процессуальный, технологический компоненты и результат. Рассмотрены методические принципы, культуроведческого образования и коммуникативно-ориентированного обучения. При моделировании процесса развития коммуникативной толерантности средствами иностранного языка использованы следующие технологические подходы: личностно-ориентированный, личностно-деятельностный, социокультурный и коммуникативный подходы. Педагогические условия: использование материалов национально-культурного содержания, организация обучения студентов практическому применению знаний иностранных языков в деловом общении, интеграция учебной и внеаудиторной работы по иностранному языку способствуют формированию опыта проявления коммуникативной толерантности. В соответствии с моделью процесса развития коммуникативной толерантности студентов средствами иностранного языка обучение включает три этапа: когнитивно-мотивационный, ценностно-аналитический, поведенческой саморегуляции. Компонентами модели процесса развития коммуникативной толерантности студентов технического вуза также являются формы, средства и методы обучения и воспитания.
Бесплатно
Статья научная
Продление сроков хранения плодов бахчевых культур является актуальной задачей перерабатывающей промышленности. Наиболее разработанным и доступным для внедрения является способ обезвоживания сырья за счет подвода теплоносителей. Кроме твердого сухого каркаса в сырье находится до 80–90% воды. В период удаления влаги из сырья происходят изменения теплофизических, структурно-механических и физико-химических характеристик. Соотношение воды и сухих веществ в растительном сырье во многом определяет режимы сушки и условия хранения готовой продукции. В период сушки действует ряд ограничений: температура сушки не должна превышать температуру деградации витаминов и белков, а величина конечного влагосодержания продукта зависит от предупреждения реакции меланоидинообразования сахаров при критическом содержании влаги. Важной проблемой сушильного производства является качественное управление стадиями сушки, динамику которых достаточно сложно описать с помощью математических моделей. К основным факторам оптимизации производственных процессов сушки относится сохранение ценных компонентов исходного сырья, продолжительность сушки, энерго- и ресурсосбережение. Разработка эффективного алгоритма управления процессом обезвоживания сырья описана в статье на примере сушки ломтиков дыни. Выполнен экспериментальный подход к двухэтапному процессу сушки дыни сорта Таманская, предложены регрессионные модели с релаксационным ядром зависимости влажности и содержания витамина С от переменных во времени температуры и давления, на основе имеющихся в литературе и собственных экспериментальных данных. Поставлена задача оптимального управления процессом сушки для поиска термобарического режима, максимизирующего содержание витамина С в конце сушки, при заданных условиях на влажность. Главные выводы заключаются в решении задачи для случая кусочно-постоянных температуры и давления на отдельных N шагах каждого из 2-x этапов экспериментальной сушки ломтиков дыни.
Бесплатно
Модель работы корпоративного центра интегрированной структуры в современных условиях
Статья научная
В статье рассмотрена актуальная проблема, связанная с необходимостью обеспечения успешной работы предприятий за счёт разработки и реализации стратегии развития предприятий, входящих в интегрированную структуру. Подобные стратегии могут быть успешными только в том случае, если они будут скоординированы с корпоративной стратегией интегрированной структуры, и в них будут заложены механизмы реализации установления взаимосвязей между предприятиями, а также предприятиями и материнской компанией. Указанные механизмы должно осуществлять специально созданное в материнской компании подразделение (корпоративный центр), наделённое соответствующими полномочиями. В статье предлагается модель работы корпоративного центра, адаптированная под условия деятельности российских интегрированных структур. Как показали результаты исследования, среди анализируемых предприятий, входящих в ОАО «Концерн “Созвездие”», только на одном имеется стратегия развития, хотя она была разработана для условий функционирования в автономном режиме без интеграции с общей корпоративной стратегией. В радиоэлектронной отрасли для координации разработки и реализации стратегий развития предприятий, как правило, наиболее часто используется для интегрированных структур модель «стратегический контролёр», однако в чистом виде реализовать данную модель применительно к деятельности корпоративного центра с положительным эффектом представляется сомнительным по причинам наличия «центробежных процессов» в настроении большинства руководителей предприятий, отсутствии всеми разделяемой корпоративной культуры, а также информационной системы для обеспечения контроля и централизации части централизованных функций и т. д. Авторами предложена новая модель работы корпоративного центра на переходный период в 2–3 года, которая позволяет уменьшить вмешательство центра в работу предприятий интегрированной структуры и сократить поток отчётных документов, требующих значительных затрат сил и времени персонала предприятия.
Бесплатно
Модель слоистого течения вязкопластичной бингамовской жидкости в канале экструдера
Статья научная
Проведен анализ и установлено наличие зоны поршневого течения, оказывающей значительное влияние как на процесс экструдирования, так и на определение расходно-напорных характеристик шнека. Отмечено, что эффективная вязкость имеет физический смысл, если указывается скорость сдвига, которой она соответствует. Эффективная вязкость рассматривается как состоящая из двух компонентов: пластической вязкости, соответствующей вязкости ньютоновской жидкости, и структурной вязкости, которая характеризует сопротивление сдвигу, вызываемое тенденцией содержащихся в бингамовской жидкости твердых частиц образовывать структуру. Эффективную вязкость вводят во многие уравнения гидродинамики, если известна скорость сдвига, которой она соответствует. В канале шнека присутствуют зоны вынужденного потока, создаваемого динамическим напряжением сдвига, и обратного потока, создаваемого избыточным давлением сопротивления головки. Скорость сдвига в канале шнека отличается значительной неоднородностью и определяет сложный характер деформации сдвига материала в процессе экструдирования...
Бесплатно
Модель сырьевого обеспечения перерабатывающих предприятий
Статья научная
Разработана модель сырьевого обеспечения перерабатывающих предприятий, входящих в вертикально-интегрированную структуру по производству и переработке молочного сырья. Модель отличается направленностью на достижение кумулятивного эффекта интегрированной структурой, выступающего в качестве целевой функции, максимизация которой достигается при оптимизации производственных мощностей, объемов поставок сырья и его качественных характеристик, затрат на промышленную переработку сырья и спроса на молочную продукцию.
Бесплатно
