Поздравляем студентов кафедры ЭТПЭБ с успешной защитой выпускных квалификационных работ!
03.07.2022
Защита выпускных квалификационных работ
Июль — жаркая пора не только за окном, но и в аудиториях 6-го корпуса на защитах дипломов. В этом году на кафедре проходили защиты выпускных квалификационных работ бакалавров и магистров направлений “Теплоэнергетика и теплотехника” и “Техносферная безопасность”, и научных докладов аспирантов направлений “Химическая технология (Процессы и аппараты химических технологий)” и “Науки о Земле (Экология)” .
Все студенты стойко выдержали испытания и с огромной гордостью сообщаем, что в этом году среди бакалавров нет ни одной тройки! Работы выполнены блестяще, внешними экспертами отмечены — очень достойное оформление работ, их содержательность и высокая проработка.
Мы расскажем вам о некоторых из них, которые вызвали наибольший интерес у комиссии.
Самое интересное
Дафнии, овёс и флексополимер
Темой первой ВКР этого года, о которой мы вам расскажем, был «Расчет класса опасности отходов флексополимерного производства и его подтверждение методами био- и фитотестирования».
Студенткой кафедры «ЭТПЭБ», Покрашенко Елизаветой, при работе над ВКР были проанализированы отходы, возникающие в производственном процессе при изготовлении флексополимерных форм. Основным, наиболее массовым видом отхода такого производства, является кубовый остаток, состоящий из мономеров, олигомеров и растворителя, возникающий на этапе вымывания формы. Определение класса опасности такого отхода крайне сложная задача из-за непостоянства его состава.
В ходе работы студенткой был выполнен расчет класса опасности для основного вида отхода, который было решено подтвердить методами фито- и биотестирования. В качестве объектов биоиндикации были выбраны дафнии двух видов (виды Moina и Pulex), кресс-салат, овес и ячмень. Эксперимент проводился с помощью метода биологической оценки токсичности исследуемого отхода по смертности дафний, а также по проросткам растений-индикаторов методом полива проростков тест-растений водой с токсикантом, определенных ГОСТами.
Было выявлено, что рассматриваемый вид отхода оказывает влияние на всхожесть и проращивание семян. В соответствии с методикой 48-часовые тесты на организмах дафний показывают частичную гибель особей.
Данные проведенных опытов подтвердили данные расчетов и для данного вида отходов был рекомендован 4-й класс опасности.
Шум в городе
Алямкина Алина и Орлова Вилана связали свои выпускные квалификационные работы с изучением шума и новых методов и механизмов оценки его воздействия на окружающую среду. Темы их ВКР звучат следующим образом: «Моделирование и расчет акустического воздействия в условиях плотной городской застройки» и «Расчет и моделирование шумового загрязнения от наземного городского транспорта».
Мир стремится к всеобщей автоматизации и цифровизации, это касается почти всех сфер жизни человека. Конечно же автоматизация не обошла стороной вопросы обеспечения безопасности человека и окружающей среды, почти любые риски сейчас мы можем посчитать и смоделировать на компьютере, в то время как еще 20 лет назад для этого производились замеры специальными устройствами и проводились сложные вычисления на бумаге.
Задачей девушек было провести анализ современного ПО для расчёта шумового загрязнения и выявить расхождения с экспериментальными данными.
Для этого они смоделировали изучаемый ими перекрёсток на Площади Серпуховска Застава в двух разных программах: ПО Шум «ЭКОцентр-Стандарт» и ПО АРМ «Акустика», самостоятельно провели замеры уровня шума на данном перекрёстке с использованием шумомера «ИБ ЭКОФИЗИКА-D», а так же самостоятельно рассчитали показатели уровня шумового загрязнения в соответствии с действующими методиками.
После сравнения экспериментальных данных и расчётов с данными, поученными в ПО Шум «ЭКОцентр-Стандарт» и ПО АРМ «Акустика», было выявлено, что ПО АРМ «Акустика» не имеет расхождений с данными, полученными экспериментально, и расчётам данной программы можно доверять. А вот расчеты ПО Шум «ЭКОцентр-Стандарт» иногда значительно расходятся с результатами натурных измерений. Также было выявлено превышение уровня шумового загрязнения на перекрёстке Площади Серпуховска Застава, и даны рекомендации по его устранени
Ветрогенераторы бывают разные
Обедин Никита занимался в своей выпускной квалификационной работе исследованием эффективности конструктивных схем вертикальных ветрогенераторов.
Современные подходы к генерации энергии учитывают понятие возобновляемости, которое гарантирует безопасность для окружающей среды. Проблема разработки легкодоступных возобновляемых источников энергии является актуальной задачей, которая является одной из задач концепции устойчивого развития.
Ветрогенерация, рассматриваемая в данной работе, не является основным способом генерации, но может восполнять потребности в энергии в местах без проведенных электросетей или с ограниченными возможностями по мощности. В работе Никита сравнивал эффективность наиболее распространённых видов геометрии вертикальных ветрогенераторов.
Для изучения эффективности каждая из выбранных конструкций ветрогенераторов была смоделирована в Autodesk Fusion 360. На базе студенческого конструкторского бюро СКБ-16 созданные модели были напечатаны на 3D–принтере и собраны для проведения эксперимента. Эксперимент проводился в технопарке “Косыгин-парк” в кластере “Чистый мир”, лаборатории “Природоподобных технологий и возобновляемой энергетики» на аэродинамической трубе. Полученные результаты показывают, что каждый из вида роторов имеет свои особенности при эксплуатации. Ротор вида Дариус имеет достаточно высокую стартовую скорость около 7-8 м/с, но при этом скорость стабильной работы ротора нужна в режиме 5 м/с. Ротор Дариус показывает не самые высокие показатели генерации, что вероятно связанно с низким гидравлическим сопротивлением ротора. Ротор вида Савониус имеет очень маленькую стартовую скорость – порядка 4 м/с и эта же скорость необходима ротору для его работы. Показатели генерации очень высокие, ротор целесообразно использовать в местах со слабыми ветрами. Геликоидный ротор имеет очень высокую стартовую скорость и скорость поддержания.
Муравьи и перепёлки
Выпускница Григорьева Ксения занималась работой по теме: «Исследование влияния электромагнитных полей на биологические организмы»
Электромагнитные поля (ЭМП) воздействуют на различные составляющие окружающей среды. Среди элементов этой среды важную роль занимают живые организмы. Поэтому становится очень важным определить природу и связанные с ней эффекты электромагнитного воздействия на живые организмы. В работе было рассмотрено влияние электромагнитных полей на колонию муравьёв вида Messor structor и эмбрионы перепёлок. В качестве источника электромагнитного излучения был выбран телефона более старой модели, так как он имеет самый высокий показатель плотности потока энергии (≥1мкВт/см2), который считается опасным для здоровья и электромагнит.
По результатам эксперимента в поведенческом механизме муравьев под действием ЭМП не обнаружено особенностей поведения, таких как отклонение от маршрута, изменение скорости сбора пищи, поведения матки, коммуникации.
Исследования, утверждающие, что радиочастоты 900 МГц влияют на изменение траектории и поведения муравьев, не подтверждаются. Воспроизводимость потомства на длительном воздействии не изменилась. Результаты экспериментов показывают, что влияние ЭМП существует, и предполагается потеря 5 яиц. Однозначно утверждать, что потери связаны только с влиянием ЭМП сложно. Состав очевидных отклонений у уже родившихся цыплят ожидаемый и находится в границе нормы. В рамках экспериментов контролировался так же период вывода и длительность, так была замечена высокая кучность вывода в инкубаторе с ЭМП. Кучность вывода оказалась достаточно высокой. В существующих источниках такое явление выявлено не было и обосновать его сейчас достаточно сложно – это требует проведения дополнительных экспериментов.
Мусорный ветер, дым из трубы
Выпускница Аношина Антонина занималась работой по теме: «Анализ способов снижения негативного воздействия мусоросжигательного завода на атмосферу»
На данном этапе развития общества и экономики вопрос обращения с отходами выходит на передний план. Актуальность рассмотрения данной проблемы связана не только с уменьшением территорий приемлемого существования социума и животного мира из-за увеличивающегося количества полигонов захоронения отходов, но и с исключением из производственной цепи многих пригодных для использования вторичных ресурсов в результате отсутствия рециклинга. В рамках работы были рассмотрены современные способы обращения с твёрдыми коммунальными отходами, отдельно рассмотрены способы термического обезвреживания ТКО, изучены выбросов загрязняющих веществ на мусоросжигательных заводах и описано их воздействие на окружающую среду.
Для изучения процесса была выбрана российская трёхступенчатая система очистки, состоящая из селективного некаталитического восстановления, очистки в реакторе и механической очистки в рукавном фильтре. Было произведено моделирование распространения веществ с определением их концентраций в нескольких точках на расстоянии от источника, результаты которого вы можете увидеть на картинках. Расчёт концентраций также был произведён в соответствии с методами расчётов рассеивания выбросов вредных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (ММР-2017) и на основании модели Гаусса.
Тема выпускной квалификационной работы Ситиной Анны — «Оценка и математическое моделирование ветрового режима территории со сложным рельефом местности».
Одним из ведущих климатических факторов является ветер; он оказывает наибольшее влияние на формирование микроклимата внешней среды, теплоощущение человека и состояние загрязненности атмосферного воздуха. В свою очередь характеристики ветрового режима, а, следовательно, распространение загрязняющих веществ зависят от рельефа местности, определяющего типы возмущений воздушного потока над препятствием (ламинарное течение, течение стоячего вихря, волновое движение потока, течение ротора), изменение температуры по вертикали (определяет стабильность атмосферы). Перенос загрязненного воздуха на большие расстояния – это сложный процесс, зависящий от множества факторов.
В работе были изучены факторы, влияющие на ветровой режим территории, а также характерные особенности сложного рельефа местности: холм, котловина, уступ. Проведен анализ современных методов моделирования ветрового режима территории со сложным рельефом местности. Разработана 3D-модель территории со сложным рельефом местности. Создана математическая модель ветрового режима на этой территории.
Нанотехнологии и лабораторные стенды
В работе Анюкова Александра «Исследование теплофизических свойств материалов с наноразмерными металлическими частицами» представлены экспериментальные результаты получения и исследования методом электронной микроскопии металлических термоизолирующих структур, изготовленных на основе трековых мембран. Полученные образцы представляют собой тонкую металлическую фольгу, имеющую на поверхности цилиндрические или конические микро- и наноструктуры, повторяющие форму исходной трековой мембраны, использованной в качестве шаблона или матрицы.
Показано, что температура поверхности полученных металлических структур зависит от ориентации структурированной поверхности образца. При этом подобная зависимость наблюдается и в том случае, когда полимерная трековая мембрана не стравлена.
Установленная закономерность открывает возможности использования наноструктурированных материалов в легкой промышленности и в других отраслях.
В работе Шишенина Даниила «Разработка технической документации проекта и создание лабораторного стенда по гидравлике и робототехнике» проведено сравнение основной информации по гидравлике и гидросистемам. Выполнен подбор технологического оборудования для разработки проекта лабораторного стенда. Разработан комплект чертежей и комплекс лабораторных работ, которые впоследствии позволят осуществить сборку стенда и проводить на нем работы по гидродинамики и гидравлики.
Результаты, полученные в работе Коптева Дмитрия «Разработка и создание лабораторного стенда по испытанию паровой турбины» представляют интерес, так как они позволят выполнить в соответствии с разработанным проектом конструкцию учебно-лабораторного стенда для выполнения практического испытания паровой турбины.
