<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izvestswsu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Юго-Западного государственного университета</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the Southwest State University</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-1560</issn><issn pub-type="epub">2686-6757</issn><publisher><publisher-name>ЮЗГУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21869/2223-1560-2025-29-1-40-51</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izvestswsu-1411</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Строительство</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Constructions</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Коаксиальное локальное вытяжное устройство</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Coaxial local exhaust device</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3032-982X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сиваченко</surname><given-names>Ю. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sivachenko</surname><given-names>Yu. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сиваченко Юрий Анатольевич - аспирант кафедры теплогазоснабжения и вентиляции.</p><p>Ул. Киевская, д. 181, Республика Крым, Симферополь 295017</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yuri A. Sivachenko - Post-Graduate Student of Heat, Gas Supply and Ventilation Department.</p><p>181, Kievskaya str., Simferopol 295017</p></bio><email xlink:type="simple">strikermk12@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-9084-9355</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зайцев</surname><given-names>О. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zaitsev</surname><given-names>O. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Зайцев Олег Николаевич - доктор технических наук, профессор кафедры инфраструктурных энергетических систем, ScopusID: 57198778856.</p><p>Ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Oleg N. Zaitsev - Dr. of Sci. (Engineering), Professor of the Infrastructure Energy Systems Departmentю, ScopusID: 57198778856.</p><p>50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040</p></bio><email xlink:type="simple">zon071941@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-2003-960X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бурцев</surname><given-names>А. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Burtsev</surname><given-names>A. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Бурцев Алексей Петрович - кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры инфраструктурных энергетических систем, ScopusID: 57090197100.</p><p>Ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexey P. Burtsev - Cand. of Sci. (Engineering), Senior Lecturer of the Infrastructure Energy Systems Department, ScopusID: 57090197100.</p><p>50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040</p></bio><email xlink:type="simple">ap_burtsev@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Институт «Академия строительства и архитектуры»</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Vernadsky Crimean Federal University, Institute «Academy of Construction and Architecture»</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Юго-Западный государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Southwest State University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>11</day><month>06</month><year>2025</year></pub-date><volume>29</volume><issue>1</issue><fpage>40</fpage><lpage>51</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Сиваченко Ю.А., Зайцев О.Н., Бурцев А.П., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Сиваченко Ю.А., Зайцев О.Н., Бурцев А.П.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Sivachenko Y.A., Zaitsev O.N., Burtsev A.P.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1411">https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1411</self-uri><abstract><sec><title>Цель исследования</title><p>Цель исследования. Получение в результате исследований геометрических параметров устройства, при которых достигается улучшение условий формирования всасывающего потока. Предложение некоторых конструктивных решений вытяжного устройства для систем локальной вентиляции для удаления вредных выбросов при плазменной обработке металлов, позволяющих улучшить условия труда, выполнить промышленные испытания образца устройства.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. Для получения пространственного представления о линиях тока, полях скоростей проводилось численное моделирование. Для получения зависимостей, формулирующих методики расчета аэродинамических и эколого-энергетических параметров результирующего течения при взаимодействии потока, образующихся вредностей со всасывающим потоком и радиальной ограничивающей прямоточной струей использовались физические методы моделирования.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Получено подтверждение теоретических исследований конструкции локального вытяжного устройства с диффузором ограничителем, предназначенным для формирования ограничивающей радиальной струи и экспериментальных исследований на испытаниях промышленного образца локального вытяжного устройства предложенной конструкции</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Рекомендованное локальное коаксиальное вытяжное устройство предложенной конструкции может существенно улучшить параметры микроклимата на стационарных местах плазменной резки для широкой номенклатуры машин для автоматизированной обработки различных металлов при плазменной резке металлов. Полученные на основе экспериментальных и теоретических исследований коаксиального вытяжного устройства, в котором реализован принцип удаления вредностей из плоскости ниже обрабатываемой заготовки ограниченного радиально направленным распределяющим потоком, впервые получены значения осевых скоростей при различных расходах воздуха с оптимальным соотношением всасывающего и ограничивающего потоков β для запатентованной конструкции локального вытяжного устройства.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Purpose of research</title><p>Purpose of research. For the geometric parameters of the device obtained as a result of studies, which improve the conditions for the formation of the suction flow. and the proposed design solutions of an exhaust device for local ventilation systems to remove harmful emissions during plasma metalworking, which make it possible to improve working conditions and perform industrial tests of the device sample.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. Numerical modeling was performed to obtain a spatial representation of the current lines and velocity fields. Physical modeling methods were used to obtain dependencies that formulate methods for calculating the aerodynamic and ecological-energy parameters of the resulting flow during the interaction of the flow, the resulting hazards with the suction flow and the radial limiting ramjet.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. Confirmation of theoretical studies of the design of a local exhaust device with a limiter diffuser designed to form a limiting radial jet and experimental studies on tests of an industrial sample of a local exhaust device of the proposed design have been obtained.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. The recommended local coaxial exhaust device of the proposed design can significantly improve the microclimate parameters at stationary plasma cutting sites for a wide range of machines for automated processing of various metals during plasma cutting of metals. Based on experimental and theoretical studies of a coaxial exhaust device, which implements the principle of removing hazards from the plane below the workpiece being processed, limited by a radially directed distributing flow, axial velocity values for various air flow rates with an optimal ratio of suction and limiting flows β for the patented design of a local exhaust device were obtained for the first time.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>удаление</kwd><kwd>местный отсос</kwd><kwd>плазменная резка</kwd><kwd>всасывающий факел</kwd><kwd>удаление вредностей</kwd><kwd>локальное всасывание</kwd><kwd>плазменная резка</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>removal</kwd><kwd>local suction</kwd><kwd>plasma cutting</kwd><kwd>suction torch</kwd><kwd>removal of harmful substances</kwd><kwd>local suction</kwd><kwd>plasma cutting</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Писаренко В.Л. Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве. М.: Машиностроение, 1981. С. 92, 95-97.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pisarenko V.L. Ventilation of workplaces in welding production. Moscow: Mashinostroenie; 1981. P. 92, 95-97 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кортес А.Р. Сварка, резка, пайка металлов. М.: ООО «Арфа СВ», 1999. С. 138-141.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cortes A.R. Welding, cutting, soldering of metals. Moscow: Arfa SV; 1999. P. 138141 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильев К.В. Плазменно-дуговая резка. М.: Машиностроение, 1974. С.72-74.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasiliev K.V. Plasma arc cutting. Moscow: Mashinostroenie; 1974. P.72-74 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ширшов И.Г., Котикова В.Н. Плазменная резка. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ие, 1987. С.131-133.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shirshov I.G., Kotikova V.N. Plasma cutting. Leningrad: Mashinostroenie. Leningr. otd-ie; 1987. P.131-133 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алямовский А.А. SolidWorksSimulation: Инженерный анализ для профессионалов: задачи, методы, рекомендации. М.: ДМК Пресс, 2015. 562 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alyamovsky A.A. SolidWorksSimulation: Engineering analysis for professionals: tasks, methods, recommendations. Moscow: DMK Press; 2015. 562 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алямовский А.А. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике. СПб., 2005. С.170-191.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alyamovsky A.A. SolidWorks. Computer modeling in engineering practice. St. Petersburg; 2005. P.170-191 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Прохоренко В.П. SolidWorks. Практическое руководство. М.: Бином, 2004. 448 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Prokhorenko V.P. SolidWorks Practical Guide. Moscow: Binom; 2004. 448 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Michael R. FLYNN, PAM SUSI Local Exhaust Ventilation for the Control of Welding Fumes in the Construction Industry A Literature Review // Oxford University PressAnn. Occup. Hyg., 2012. 56(7): 764–776.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Michael R. Flynn, Pam Susi Local Exhaust Ventilation for the Control of Welding Fumes in the Construction Industry–A Literature Review. Oxford University Press Ann. Occup. Hyg.; 2012. 56(7): 764–776.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Seok-Hwan Jeong, Hyuk-Min Kwon, Se-JinAhn&amp;Jeong-Hoon Yang. A Study on the Improvement of Ventilation Rate Using Air-flow Inducing Local Exhaust Ventilation System // Journal of Asian Architecture and Building Engineering. 2016. 15:1. P. 119-126.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Seok-Hwan Jeong, Hyuk-Min Kwon, Se-JinAhn&amp;Jeong-Hoon Yang. A Study on the Improvement of Ventilation Rate Using Air-flow Inducing Local Exhaust Ventilation System. Journal of Asian Architecture and Building Engineering. 2016; 15:1: 119-126.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Marin Gostimirović, Dragan Rodić, Milenko Sekulić, Andjelko Aleksić An Experimental Analysis of Cutting Quality in Plasma Arc Machining // ADVANCED TECHNOLOGIES AND MATERIALS. 2020. Vol. 45, nо. 1. P. 1-8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Marin Gostimirović*, Dragan Rodić, Milenko Sekulić, AndjelkoAleksićAn Experimental Analysis of Cutting Quality in Plasma Arc Machining. Advanced technologies and materials. 2020; 45(1): 1-8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shakeel ZAIDI, Natvarbhai SATHAWARA, Sunil KUMAR, Sumitra GANDHI, Chimanlal PARMAR and Habibullah SAIYED Development of Indigenous Local Exhaust Ventilation System: Reduction of Welders Exposure to Welding Fumes // Journal of Occupational Health. 2004. Vol. 46. P. 323–328.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shakeel Zaidi, Natvarbhai Sathawara, Sunil Kumar, Sumitra Gandhi, Chimanlal Parmar and Habibullah Saiyed. Development of Indigenous Local Exhaust Ventilation System: Reduction of Welders Exposure to Welding Fumes. Journal of Occupational Health. 2004; 46: 323–328.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Способ удаления вредностей от мест плазменной резки / В. Гуцу, С.А. Егоров, Т.Д. Целый, О.Н. Зайцев, Ю.А. Сиваченко // Водоснабжение, водоотведение и системы защиты окружающей среды. ХII Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: статьи и тезисы. Уфа: Изд-во ЦИТО+, 2023. С. 133-136.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gutsu V., Egorov S.A., Whole T.D., Zaitsev O.N., Sivachenko Yu.A. Method for removing harmful substances from plasma cutting sites. In: Vodosnabzhenie, vodootvedenie i sistemy zashchity okruzhayushchei sredy. XII Mezhdunarodnaya nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya studentov, aspirantov i molodykh uchenykh. Stat'i i tezisy = Water supply, water disposal and environmental protection systems. XII International Scientific and Technical Conference of Students, Postgraduate Students and Young Scientists. Articles and theses. Ufa: CITO+; 2023. P. 133-136 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исследование эффективности работы вентсистем / C.Н. Шатило [и др]. Гомель: БелГУТ, 2015. 46 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shatilo S.N., et al. Study of the efficiency of ventilation systems. Gomel: BelGUT; 2015. 46 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сборник материалов Международной конференции студентов аспирантов и молодых учёных «Проспект Свободный-2016», посвящённой Году образования в Содружестве Независимых Государств. Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2016. С. 4-7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Collection of materials of the International Conference of Postgraduate Students and Young Scientists «Svobodny Avenue-2016», dedicated to the Year of Education in the Commonwealth of Independent States. Krasnoyarsk: Sibirskii federal'nyi universitet; 2016. P. 4-7 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Логачев И.Н., Логачев К.И. Аэродинамические основы аспирации. СПб.: Химиздат, 2005. 659 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Logachev I.N., Logachev K.I. Aerodynamic principles of aspiration. St. Petersburg: Khimizdat; 2005. 659 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
