Статьи журнала - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Все статьи: 2471

Оптимизация процесса смешения жидкофазных гетерогенных продуктов на основе многофакторного статистического анализа

Оптимизация процесса смешения жидкофазных гетерогенных продуктов на основе многофакторного статистического анализа

Емельянов А.Б., Копылов М.В., Казарцев Д.А., Абрамян М.К., Нечаев М.В.

Статья научная

Основной задачей экспериментального исследования всех процессов является анализ, изучение и обобщение всех имеющихся результатов. В соответствии с идеей шагового поиска эксперимент проводился в несколько этапов. Число этапов и действия на каждом из них зависели от результатов предыдущего этапа и конечной цели исследований. Конечной целью исследования является определение оптимальных условий протекания процесса перемешивания жидких агрегатоо получения однородной структуры. Исследования процесса перемешивания были проведены на экспериментальной установке, созданной на кафедре. Для обработки экспериментальных исследований был применен программный комплекс STATISTICA 12. Для получения уравнения регрессии матричные данные были обработаны при помощи программного комплекса Microsoft Excel 2010. Для оптимизации процесса, величины выходных параметров преобразованы в безразмерную шкалу желательности d. Установлено, что функция желательности D, характеризующая адекватность полученных значений, имеет экстремум в опыте 12 и составляет 0,733666. Основываясь на полученных данных оптимальными следует считать следующие параметры при перемешивании жидких агрегатов: окружная скорость вала мешалки в пределах 4 м/с, при этом время перемешивания составляет 8 с, а концентрация хладагента 20%.

Бесплатно

Оптимизация процесса сушки фильтрата послеспиртовой барды

Оптимизация процесса сушки фильтрата послеспиртовой барды

Шевцов А.А., Дранников А.В., Муравьев А.С.

Статья научная

Исследованы взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс сушки фильтрата послеспиртовой барды. Полученырациональныеусловияпроведенияпроцессасушкивраспылительнойсушилке.

Бесплатно

Оптимизация процесса экстрагирования из люпина подсырной сывороткой

Оптимизация процесса экстрагирования из люпина подсырной сывороткой

Шишацкий Ю.И., Плюха С.Ю., Журавлв А.А., Иванов С.С.

Статья научная

Показана актуальность работы. Приведено высказывание академика А.Г. Храмцова о том, что прорывной технологией в молочной промышленности является использование молочной сыворотки в качестве экстрагента с целью извлечения целевых компонентов из растительного сырья и получения ценного молочно-растительного экстракта. Решена задача оптимизации для определения входных факторов, обеспечивающих эффективное ведение процесса экстрагирования. Оптимизация параметров процесса проводилась экспериментально-статистическими методами в несколько этапов. На первом этапе построена регрессионная модель, адекватно описывающая зависимость выбранного выходного параметра от изучаемых факторов. Проведён полный факторный эксперимент (ПФЭ) типа 2 3, составлена матрица планирования, оформленная в таблицу. Опыты проводились в двухкратной повторности. Число опытов в центре плана выбрано с учётом возможного перехода к планированию второго порядка. План ПФЭ типа 2 3 даёт возможность рассчитать 8 регрессионных коэффициентов и построить уравнение первого порядка. Результаты расчёта доверительной ошибки представлены в таблице. Статистическая обработка экспериментальных данных позволила определить регрессионные коэффициенты, проверить их значимость, оценить воспроизводимость опытов и установить адекватность полученного регрессионного уравнения второго порядка по трём критериям. Второй этап заключался в оптимизации параметров экстрагирования. Постановка задачи оптимизации записана аналитически. Для решения поставленной задачи использован метод неопределённых множителей Лагранжа. В соответствии с вычисленным алгоритмом составлена система уравнений, содержащая частные производные целевой функции по всем независимым переменным и неопределённому множителю Лагранжа. Оптимальными признаны результаты, полученные на 10 шаге оптимизации, обеспечивающие достижение максимального выхода экстрактивных веществ. Получены оптимальные условия экстрагирования. Третьим этапом явилась оценка степени точности и надёжности полученного значения критерия оптимизации (выход экстрактивных веществ).

Бесплатно

Оптимизация рецептур мучных кулинарных изделий с БАД

Оптимизация рецептур мучных кулинарных изделий с БАД

Васюкова А.Т., Кривошонок К.В., Алексеев А.Е., Карпов В.И.

Статья научная

В статье изложены основные сведения о функциональных свойствах мучных кулинарных изделий, разработанных на основе рисовой и кукурузной муки с добавками порошков растительного происхождения: топинамбура, облепихи, яблоки, моркови, томата, паприки, укропа, даминарии, а в качестве подсластителя использовали экстракт стевии. Сбалансированное нутриентно-адаптированное питание, соответствующее физиологической потребности школьников, пол и индивидуальные особенности детей 7-11 лет, необходимо для полноценного развития физических и интеллектуальных способностей. В связи с чем, разработка мучных кулинарных изделий нутриентно-адаптированных к особенностям детского питания, оптимизация ингредиентного состава мучных кулинарных изделий с учетом технологических свойств сырья и медико-биологических рекомендаций к рациону данной категории питающихся будет способствовать не только достижению наилучших результатов в их развитии, физическом и умственном совершенствовании, но и позволит предотвратить ряд алиментарно-зависимых заболеваний и состояний данной категории населения. Это определяет основную задачу исследований и является актуальной и перспективной. Целью разработки новых специализированных продуктов является получение обогащенных безглютеновых композиций для изготовления индустриальным способом блинной ленты высокого качества. В статье приведены данные по оптимизации ингредиентного состава мучных кулинарных изделий с учетом технологических свойств сырья и медико-биологических рекомендаций к питанию школьников 1-4 классов. Научно обоснован перечень ингредиентов, обладающих иммуномодулирующими и антиоксидантными свойствами и возможность их применения при приготовлении специализированных мучных кулинарных изделий для школьного питания. Оптимизация проводилась с использованием современных программ, предусматривающих математическое моделирование рецептур изделий в реализованном диапазоне изменения параметров. Смоделирован качественный и количественный рецептурный состав в соответствии с санитарными нормами и требованиями СанПин 2.3/2.4.3590-20, предъявляемыми к продуктам питания детей с учетом их физических нагрузок. Установлена взаимосвязь между массовой долей белковых компонентов (рисовая и кукурузная мука и яичный белком) и физико-химическими показателями качества мучных кулинарных изделий для питания школьников. Экспериментально обосновано, что использование разработанных рецептурных композиций будет способствовать увеличению содержания белка, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, повысит биологическую ценность и суммарное содержание водорастворимых антиоксидантов в мучных кулинарных изделиях для питания обучающихся 7-11 лет.

Бесплатно

Оптимизация рецептурного состава пшеничного хлеба с применением переработанного растительного сырья

Оптимизация рецептурного состава пшеничного хлеба с применением переработанного растительного сырья

Кузнецова Е.А., Мордвинкин С.А., Зенина Е.А.

Статья научная

Рассмотрена возможность использования муки тигрового ореха (чуфа) при производстве пшеничного хлеба. В ходе эксперимента производились пробные выпечки хлеба с различной дозировкой муки тигрового ореха и пшеничной. Были исследованы показатели смесей муки тигрового ореха и пшеничной муки первого сорта в соотношениях 5:95; 10:90; 15:85. Исследования проводились в условиях лаборатории кафедры «Технология хранения и переработки сельскохозяйственного сырья и общественное питание» Волгоградского государственного аграрного университета. В ходе эксперимента изучались: проблемы в хлебопекарной отрасли на современном этапе; география произрастания, урожайность и качество тигрового ореха; химический состав тигрового ореха и муки, полученной из него; влияние тигрового ореха на здоровье и самочувствие человека; органолептические показатели качества хлеба; физико-химические показатели качества хлеба; изменение хлебопекарных свойств пшеничного хлеба при добавлении муки тигрового ореха. В результате проведенного исследования была установлена возможность производства пшеничного хлеба с использованием муки тигрового ореха, а также установлена оптимальная дозировка муки тигрового ореха и пшеничной муки, позволяющая получать хлеб с высокими органолептическими и физико-химическими показателями.

Бесплатно

Оптимизация рецептуры зефира на желатине функционального назначения

Оптимизация рецептуры зефира на желатине функционального назначения

Магомедов Г.О., Журавлев А.А., Плотникова И.В., Шевякова Т.А.

Статья научная

Зефир на желатине или маршмеллоу - изделие мелкопористой пенообразной структуры. Данный продукт является популярным и широко востребованным кондитерским изделием среди населения, особенно у детей и школьников. Актуальным является разработка способов получения мини-зефира функционального назначения в условиях отечественного производства с использованием натурального функционального ингредиента - гуммиарабика «Instantgum», являющегося источником натурального пищевого волокна, улучшающего желудочно-кишечную функцию, понижающего уровень глюкозы в крови, что особенно важно при употреблении продукции диабетиками. Включение гуммиарабика в диету приводит к пребиотическому эффекту, стимулирующему иммунную систему человека и улучшающему функционирование кишечника. Технология мини-зефира на желатине с гуммиарабиком состоит из следующих стадий производства: приготовление желатинового раствора, водного раствора гуммиарабика, сахаро-паточно-инвертного сиропа, сбивной студнеобразной массы плотностью 400-600 кг/м3; формование массы отсадкой или выпрессовыванием с последующим охлаждением и резкой; выстойка и обсыпка крахмало-сахарной смесью корпусов мини-зефира. Проведена оптимизация рецептуры мини-зефира на желатине с функциональным ингредиентом «Instantgum» на основе гуммиарабика методом многокритериальной оптимизации с использованием функции желательности Харрингтона. Наибольшее значение обобщенной функции желательности имел образец с 10 % функционального ингредиента, так как ему принадлежит лучший набор всех частных параметров оптимизации. Разработанное изделие обладает высокими органолептическими, физико-химическими показателями, удовлетворительной формоудерживающей способностью, упругой жевательной консистенцией, имеет функциональное назначение по содержанию пищевого волокна. Предложенную рецептуру можно рекомендовать для производства на современных поточно-механизированных линиях по выработке пастильных изделий.

Бесплатно

Оптимизация рецептуры кормов непродуктивных животных с помощью математического моделирования

Оптимизация рецептуры кормов непродуктивных животных с помощью математического моделирования

Алексеев Г.В., Аксенова О.И., Дерканосова А.А.

Статья научная

В статье рассмотрен новый подход к повышению ресурсосбережения в сфере производства кормов для домашних животных на основе использования вторичного пищевого сырья и оптимальных рецептур, обеспечиваемых математическим моделированием на основе аппарата нечеткой логики. Нестабильные качественные показатели сырья и взаимодействие компонентов смеси между собой затрудняют построение полной математической модели. Поэтому моделирование рецептуры кормов для непродуктивных животных осуществляется с помощью аппарата нечеткой логики. Преимуществом данного метода является возможность проведения анализа в условиях субъективной оценки эмпирических данных и отсутствии явной числовой формы результата. Особенно ярко преимущества этих систем проявляются при проектировании многокомпонентных пищевых продуктов, где велика неопределенность входных и выходных параметров, а качество оценивается по результатам сенсорного анализа. Аппарат нечеткой логики позволяет улучшить качество управления объектами, определить оптимальное соотношение рецептурных компонентов при проектировании новых многокомпонентных видов сухих кормов и сократить количество производственных опытов. Дополнительно он дает возможность повысить качество управления производством и контролем готового продукта в условиях информационной неопределенности, которая характерна для реального производства в отраслях пищевой промышленности. Для реализации предлагаемой методики используется модуль Fuzzy Logic Toolbox, входящий в пакет MatLab, а для представления результатов моделирования в графическом виде, используют модуль Surfase Viewer. Приведены аналитические выкладки и результаты эксперимента, свидетельствующие о работоспособности предложенной методики для различных гендерных групп животных.

Бесплатно

Оптимизация свойств радиационного регенерата, применяемого в эластомерных кровельных материалах

Оптимизация свойств радиационного регенерата, применяемого в эластомерных кровельных материалах

Шутилин Ю.Ф., Тихомиров С.Г., Семенова Э.Е., Карманов А.В., Власова Л.А.

Статья научная

Приведены результаты исследования по проблеме регенерации резин на основе бутилкаучука. Обоснованы преимущества радиационной деструкции бутиловых резин. В качестве объектов исследования выбраны диафрагмы форматоров-вулканизаторов, которые подвергались воздействию ионизирующих излучений на источнике Co60. Исследовано влияние дозы облучения на технологические свойства полученных регенератов и упруго-прочностные свойства композиций на их основе. Установлено, что обработка диафрагменных резин дозой 50, 70 кГр обеспечивает оптимальный комплекс свойств. Анализ структурных изменений, происходящих при радиационном облучении отработанных диафрагм показал, что при дозах 20–40 кГр сохраняется высокий уровень высокоэластической деформации, при этом сохраняется достаточное количество сшитых структур. При дозе облучения >40 кГр деструктант приобретает способность к вальцеванию. Изучено влияние механообработки на диафрагменные резины, подвергнутые радиационному воздействию. Выявлено, что обработка на оборудовании роторного типа снижает вязкость композиций. Выполнена процедура оптимизации составов кровельных резиновых смесей в зависимости от дозы облучения диафрагменных резин и дозировки регенерата. Регрессионная статистика и дисперсионный анализ подтвердили адекватность модели и значимость коэффициентов уравнения. Погрешность вычислений для прочности при растяжении составили 0,65%, для вязкости по Муни 1,23%. На основе разработанных регенератов изготовлены кровельные резиновые смеси и исследованы их свойства. Показано, что применение в рецептуре кровельных резин регенератов бутилкаучука с дозой 50, 70 кГр обеспечивает требуемый уровень свойств и снижает их себестоимость. Рекомендовано применение данных материалов в составе гидроизоляционных материалов для улучшения технологических свойств и снижения их себестоимости.

Бесплатно

Оптимизация сливочно-растительных спредов по жирно-кислотному составу

Оптимизация сливочно-растительных спредов по жирно-кислотному составу

Остриков Александр Николаевич, Горбатова Анастасия Викторовна

Статья научная

Разработана методика оптимизации сливочно-растительных спредов по жирно-кислотному составу. Проведен анализ органолептических свойств продукта. исследована его микроструктура, изменение активной кислотности молочной плазмы, определены кислотное и перекисное число, рациональный срок хранения.

Бесплатно

Оптимизация содержания изобутана в сырьевом потоке установки сернокислотного алкилирования изобутана олефинами

Оптимизация содержания изобутана в сырьевом потоке установки сернокислотного алкилирования изобутана олефинами

Жадяев А.А., Попов С.В., Хабибрахманова О.В.

Статья научная

Сырьевыми потоками промышленного производства мото- и авиа-алкилатов являются изобутановая и бутан-бутиленовая фракции, содержащие в своём составе инертный для реакции сернокислотного алкилирования изобутана олефинами компонент - н-бутан. В соответствии с Техническими условиями ТУ 0272-024-00151638-99 содержание н-бутана в изобутановой фракции в зависимости от марки фракции составляет 0,7÷20%мас. Его присутствие уменьшает полезный реакционный объём реактора алкилирования, а при разделении компонентов реакционной массы алкилирования необходимо использование ректификационной колонны (дебутанизатор). Рассматривается возможность включения в технологическую схему дополнительной колонны для вывода н-бутана из состава фракции (соответственно концентрирования изобутана) до её подачи в реактор алкилирования. Особенное значение это имеет для фракций с маркой ниже «Высшая марка». Исследование проводится с использованием программной системы Honeywell UniSim Design. Для расчета свойств компонентов технологических потоков использовали метод Peng-Robinson. Рассчитано теоретически оптимальное оформление аппарата: при использовании ректификационной колонны с давлением в аппарате порядка 400 кПа для уменьшения содержания н-пропана в дистилляте (получаемая изобутановая фракция) до 0,001 мол.доля и содержания изобутана в кубе (получаемая н-бутановая фракция) 0,001 мол.доля потребуется 48 теоретических тарелок, принятое флегмовое число R=8,9, температуры в конденсаторе и ребойлере 26,88 и 47,27 ℃ соответственно. Вычислительным экспериментом показано, что для достижения в получаемой изобутановой фракции практического отсутствия н-бутана (концентрация порядка 0.1%мас.) возможно использование ректификационной колонны со следующими технологическими режимами: число тарелок 60, тарелка питания 15, эффективность контактных устройств 0,8; давление в колонне порядка 400 кПа, температура в конденсаторе и ребойлере Тк=28,91÷29,05 ℃ и Тр=46,72÷47,25 ℃ соответственно, флегмовое число R=20,41. В этой фракции также нет пентанов.

Бесплатно

Оптимизация содержания пропилена в пропан-пропиленовой фракции, подаваемой на алкилирование бензола с целью получения изопропилбензола

Оптимизация содержания пропилена в пропан-пропиленовой фракции, подаваемой на алкилирование бензола с целью получения изопропилбензола

Лошманов С.В., Попов С.В., Хабибрахманова О.В.

Статья научная

Одним из ответственных узлов для установок получения изопропилбензола является узел подготовки фракций реактантов, в частности используемой пропан-пропиленовой фракции. В соответствии с Техническими условиями ТУ 0272-024-00151638-99 содержание пропилена в этой фракции должно составлять не менее 65%мас. Такое достаточно низкое содержание пропилена для проведения реакции алкилирования бензола приводит к неэффективному использованию реакционного объёма реактора алкилирования. Рассматривается работа узла концентрирования пропилена из пропан-пропиленовой фракции промышленного производства изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом. Исследование проводится с использованием моделирующей системы Honeywell UniSim Design. Моделируется протекание процесса в одной ректификационной колонне и при использовании двух колонн. Проведением вычислительного эксперимента показано, что для получения пропиленовой (расчетное содержание пропилена 99,1%мас.) и пропановой (расчетное содержание пропана 90%мас. пропилена - 4,47%мас.) фракций, удовлетворяющих параметрам действующих нормативных документов, возможно использование одной ректификационной колонны с технологическими режимами: Тниз=31,4 ℃, Тверх=21,17 ℃, давление в аппарате 1050кПа, флегмовое число R=13,43. При использовании двух колонн первая качественно «формирует» пропиленовую фракцию (расчетное содержание пропилена 99,1%мас., пропана 0.8%мас), а вторая колонна - пропановую фракцию с практическим отсутствием в ней пропилена (содержание пропана 94,42%мас., пропилена - 0.03%мас.). Разработанные модели технологических схем концентрирования пропилена из пропан-пропиленовой фракции могут использоваться для оценки режимных и конструкционных параметров колонн и анализа достигаемых показателей процесса. Расчетами показано, что на промышленном узле вероятной причиной высокого содержания пропана в получаемой пропиленовой фракции порядка 7%мас. является поддержание неоптимальных технологических режимов. Приводятся значения целесообразных режимных параметров.

Бесплатно

Оптимизация состава рецептуры красок на основе сополимера из отходов производства стирола

Оптимизация состава рецептуры красок на основе сополимера из отходов производства стирола

Филимонова Ольга Николаевна, Енютина Марина Викторовна, Енютин Алексей Юрьевич, Маслакова Татьяна Викторовна

Статья научная

Представлены исследования зависимости свойств разработанных рецептур красок на основе сополимера, полученного из отходов производства стирола, от состава и соотношения компонентов краски.

Бесплатно

Оптимизация способа подготовки жомопрессовой воды в импульсном магнитном поле

Оптимизация способа подготовки жомопрессовой воды в импульсном магнитном поле

Голыбин Вячеслав Алексеевич, Федорук Владимир Алексеевич, Горожанкина Ксения Константиновна

Статья научная

Применение импульсного магнитного поля для подготовки экстрагента (жомопрессовой воды) и подбор оптимальных условий обработки.

Бесплатно

Оптимизация технологии высоковязких жидких сред с использования отходов масложировой промышленности

Оптимизация технологии высоковязких жидких сред с использования отходов масложировой промышленности

Желтоухова Е.Ю., Тронза П.А., Терхина А.В.

Статья научная

Высоковязкие жидкие среды с заданными свойствами являются продуктом комплексной переработки масличных культур и отходов масложировых предприятий, поэтому они должны обладать как можно более широким спектром специализированных характеристик. Высоковязкие жидкие среды становятся более удобными в использовании и не менее эффективной альтернативой твердым средам. С этой целью в их состав можно вводить природные компоненты в виде отходов масложировой промышленности, растительных и эфирных масел. Для создания конкурентноспособного продукта была разработана модифицированная технология на стадии внесения добавок комплексной переработки масличных культур и отходов масложировых предприятий. Проанализированы основные добавки и подобраны природные компоненты из отходов масложировой промышленности, растительных и эфирных масел - масло чайного дерева, алоэ-вера гель, обладающие хорошим противовоспалительным, бактерицидным, противогрибковым, противовирусным и ранозаживляющим действием. Подобранные компоненты вводят в высоковязкие жидкие среды в соллюбилизированном виде часто в сочетании с другими компонентами. Разработан состав экспериментального образца высоковязких жидких сред - лауретсульфат натрия, кокамидопропилбетаин, кокамид ДЭА, хлорид натрия, глицерил, акрилатный сополимер, метилхлороизотиазолинон метилизотиазолинон, лимонная кислота, динатрий ЭДТА, масло чайного дерева, алоэ-вера гель, триклокарбан, отдушка, вода. В ходе экспериментальной части подобран пошаговый ход ввода компонентов при производстве образцов высоковязких жидких сред, время проведения конкретных операций загрузки каждого компонента при производстве высоковязких жидких сред - 15 минут, скорость вращение мешалки - 45об/мин и температура компонентов на каждой стадии процесса 21 ℃.

Бесплатно

Оптимизация технологии кормовых брикетов-лизунцов с применением парокомпрессионного теплового насоса

Оптимизация технологии кормовых брикетов-лизунцов с применением парокомпрессионного теплового насоса

Лыткина Л.И., Шенцова Е.С., Апалихина О.А., Переверзева С.А.

Статья научная

В условиях промышленного содержания животных заметно ослабление их здоровья, в организме большинства отмечаются глубокие нарушения обмена веществ, снижается продуктивность. В таких условиях необходимо использование кормовых добавок в виде брикетов-лизунцов, способных компенсировать недостаток в микро- и макроэлементах, витаминах и многих других веществах. Интенсификация кормопроизводства посредством применения новых прогрессивных технологий позволяет повысить качество продукции и сократить потери при ее производстве. Применяемые технологии брикетов-лизунцов и оборудование для их производства не всегда позволяют обеспечить высокое качество продукции и достижение необходимого эффекта при скармливании. Кроме того, они достаточно энергозатратны, не подразумевают использование вторичных энергоносителей. Поэтому создание функционального продукта, сочетающего в себе комплекс веществ, необходимых в кормлении животных, и разработка энергоэффективного способа его производства является актуальным. Предложенная технология позволяет получить брикеты кормовые с высокой однородностью и заданным содержанием биологически активных веществ, обеспечить более длительную сохранность продукции. В разработанной линии предусмотрено максимально быстрое охлаждение готовой продукции и снижение удельных энергозатрат на ее производство в результате использования теплоты отработанных теплоносителей. Произведенные высококачественные лизунцы оказались однородными по своему составу, стойкими к неблагоприятным условиям. Для них характерна более высокая устойчивость структурно-механических свойств и стабильность качества при хранении в течение длительного времени: через двенадцать месяцев технологические свойства продукции не изменились, признаков порчи, связанных с повышенной влажностью окружающей среды, не отмечено. На поверхности брикетов признаки развития микрофлоры не отмечались. Значения микробиологических показателей качества находились в допустимых пределах.

Бесплатно

Оптимизация технологических режимов колонны деизопентанизатора подготовки сырьевого потока установки низкотемпературной изомеризации ПГИ-ДИГ/280-НК

Оптимизация технологических режимов колонны деизопентанизатора подготовки сырьевого потока установки низкотемпературной изомеризации ПГИ-ДИГ/280-НК

Беденко Е.Е., Береговский А.А., Попов С.В., Хабибрахманова О.В.

Статья научная

Сырьевые фракции, используемые на установках изомеризации, содержат изопентан, являющийся целевым продуктом, а его присутствие в сырье, как «баласта», занимает полезный объём реактора. Для оптимизации состава перерабатываемого сырья на ряде предприятий в технологическую схему включена колонна деизопентанизатор. В работе оценивается возможность оптимизации технологических режимов и конструкционных параметров деизопентанизатора для установки низкотемпературной изомеризации, не имеющей в технологической схеме колонны для извлечения изопентана из состава сырья. Исследования проводили с использованием моделирующей системы Honeywell UniSim Design. Свойства компонентов фракций рассчитывались по методу Peng-Robinson. Расчеты выполнены для двух видов сырья, имеющих в своем составе 8,7÷19,7%мас. изопентана. Выполненными расчетами установлено, что для достижения практически полного извлечения изопентана, находящегося в сырьевом потоке из секции гидроочистки, ректификационная колонна должна содержать 63 теоретические тарелки, а минимальное флегмовое число должно быть Rmin =12,3. При этом в дистилляте колонны присутствие нормального пентана составит величину не более 0,07%мас., а в кубовом продукте содержание изопентана - также не более 0,07%мас. Моделируется работа ректификационной колонны, содержащей 80 тарелок (эффективность контактного устройства 0.8), тарелка питания - 33. Расход сырья 62550 кг/ч, температура 40оС и давление 294.2 кПа. Сходимость итерационных процессов средой Honeywell UniSim Design получена с использованием активных спецификаций: содержание изопентана в кубе 0.0007 мас.доля и пентана в дистилляте 0.0007мас.доля. Полученные технологические режимы обеспечивают практически полное извлечение изопентана из состава сырья, а именно на 99,37÷99,7%, при этом для промышленных условий существенным является реализация рассчитанного профиля температур по высоте колонны. Показана возможность использования колонны с одинаковым диаметром в её исчерпывающей и укрепляющей частях.

Бесплатно

Оптимизация управления распределением трафика в программно-управляемой инфраструктуре виртуального ЦОД на основе имитационной модели

Оптимизация управления распределением трафика в программно-управляемой инфраструктуре виртуального ЦОД на основе имитационной модели

Болодурина И.П., Парфнов Д.И.

Статья научная

В настоящее время доля использования технологии облачных вычислений в современных бизнес процессах компаний неуклонно растет. Несмотря на то, что это позволяет снижать стоимость владения и эксплуатации ИТ инфраструктуры, существует ряд проблем связанных с управлением центрами обработки данных. Одной из таких проблем является эффективность использования имеющихся в распоряжении компаний вычислительных и сетевых ресурсов. Одним из направлений оптимизации является процесс управления трафиком облачных приложений и сервисов в центрах обработки данных (ЦОД). Учитывая многозвенную архитектуру современных ЦОД, такая задача весьма не тривиальная. Преимуществом современной инфраструктуры виртуализации является возможность использования программно-конфигурируемых сетей и программно-управляемых хранилищ данных. Однако существующие алгоритмические решения при оптимизации не учитывают ряд особенностей формирования трафика в сети с несколькими классами приложений. В рамках проведенного исследования решена задача оптимизации распределения трафика облачных приложений и сервисов для программно-управляемой инфраструктуры виртуального ЦОД. Предложена имитационная модель, позволяющая описать трафик в программно-конфигурируемых сегментах сети ЦОД, участвующих в обработки запросов пользователей к приложениям и сервисам расположенных сетевой среде, включающей в себя гетерогенную облачную платформу и программно-конфигурируемые хранилища данных. Разработанная модель позволила реализовать алгоритм управления трафиком облачных приложений и оптимизировать доступ системе хранения, за счет эффективного использование канала для передачи данных. В ходе экспериментальных исследований установлено, что применение разработанного алгоритма позволяет сократить время отклика облачных приложений и сервисов, и, как следствие, повысить производительность обработки запросов пользователей и снизить количество отказов.

Бесплатно

Оптимизация управления финансовыми потоками группы компаний

Оптимизация управления финансовыми потоками группы компаний

Болодурина М.П., Комарова Е.И.

Статья научная

Основной задачей финансового менеджмента в группах компаний является координация финансовых потоков и повышение эффективности их управления. Поиск и обоснование экономически целесообразных решений данных задач затрудняется наличием множества разнообразных типов консолидированных объединений, не позволяющих применить единый подход к управлению финансами. Поэтому актуальность приобретают опирающиеся на современные принципы финансового менеджмента процессы моделирования финансовых потоков групп компаний. Целью настоящего исследования является разработка модели управления финансовыми потоками группы компаний с учётом специфики ее деятельности в рамках формирования эффективной системы финансового менеджмента. Использованы системный подход, теоретические и практические изыскания специалистов по финансовому управлению, методы экономико-математического моделирования. В работе обоснована необходимость формирования в группах компаний единого финансового центра, выполняющего казначейскую, клиринговую и кредитную функции, выявлены особенности реализации единым финансовым центром финансовых функций в рамках типа группы компаний. Предложены модели управления финансовыми потоками группы компаний, представляющие собой алгоритм максимизации отдельных положительных синергетических эффектов деятельности группы компаний, прогнозируемых к получению в результате выполнения, закрепленных за единым финансовым центром функций. Практическая ценность работы заключается в возможности применения представленных моделей управления финансовыми потоками в деятельности российских групп компаний и интеграционных объединений, что способствует формированию эффективной системы финансового менеджмента. Сделан вывод о том, что построение модели управления финансовыми потоками группы компаний предполагает определение целевой функции деятельности компаний, входящих в состав группы, и задания системы ограничений, в которых участникам приходится работать; разработку алгоритма оптимального распределения финансовых ресурсов между участниками, проведения взаиморасчетов и осуществления внутригруппового кредитования.

Бесплатно

Оптимизация управляющих воздействий в рецептурах колбасных изделий при наличии технологических дефектов

Оптимизация управляющих воздействий в рецептурах колбасных изделий при наличии технологических дефектов

Токарев А.В., Красуля О.Н.

Статья научная

В статье рассматривается задача оптимизации управляющих воздействий в виде пищевых добавок в рецептурах колбасных изделий для устранения дефектов в мясном сырье при управлении производством. Предложена математическая постановка задачи и алгоритм ее решения. Формально задача классифицируется как комбинаторная задача целочисленного линейного программирования, целью которой является обеспечение набора функционально-технологических и вкусо-ароматических свойств конечного продукта при минимальной стоимости единицы массы пищевых добавок. Предложенный алгоритм решения реализует метод пошагового построения решения с отсевом неперспективных вариантов, определяемых на основе рекуррентных соотношений. Рассмотрен пример определения набора оптимальных пищевых добавок для конкретного производственного случая, когда в рецептуре вареной колбасы «Столичная» содержится большое количество жиросодержащего сырья. Для решения проблемы связывания и эмульгирования жирного сырья, как показано в статье, необходимы пищевые добавки, которые в комплексе содержали бы: фосфат (регулятор кислотности, водоудерживающий агент), антиоксидант, эмульгатор, загуститель, гелеобразователь, животный белок (наполнитель), краситель, фиксатор окраски, усилитель вкуса и аромата. Для примера был представлен набор из шести разных пищевых добавок с указанием их функционально-технологических и вкусоароматических свойств, а также стоимости. Необходимо было определить, какие из этих пищевых добавок включить в рецептуру, чтобы с одной стороны они, в конечном счете, содержали заданный набор указанных свойств, а с другой - их суммарная стоимость была минимальна. Решая данную задачу с применением рассмотренного алгоритма, нашли оптимальный набор пищевых добавок, которые полностью покрывают множество. Этот набор содержит все необходимые ингредиенты для решения поставленной задачи, при этом их суммарная стоимость является минимальной, в отличие от других возможных комбинаций. Рассмотренный алгоритм реализован в программной системе “МультиМит Эксперт” в системе поддержки принятия решений.

Бесплатно

Оптимизация условий биосинтеза-маннаназы грибного происхождения

Оптимизация условий биосинтеза-маннаназы грибного происхождения

Черемушкина И.В., Некрасова Н.А., Черняева С.Н., Корнеева О.С.

Статья научная

Оптимизированы условия биосинтеза фермента β-маннаназы методом математического моделирования эксперимента. Проведенные экспериментальные испытания подтвердили эффективность оптимизации на основе математического моделирования эксперимента методом наименьших квадратов. При этом активность β-маннаназы, синтезируемой микромицетом Trichoderma harzianum,составила 564,0 ед/мл, что превышает активность фермента на контрольной среде в 2,7 раза. Удельные энергозатраты процесса культивирования снизились на 12 %.

Бесплатно

Журнал