Дисертацію присвячено питанням коректності обернених задач для лінійних параболічних рівнянь другого порядку з однією просторовою змінною. Розроблено методику дослідження обернених задач, що базується на зведенні обернених задач до систем операторних рівнянь другого роду і аналозі методу параметрикса. Застосування даної методики дало можливість встановити умови існування та єдиності розв'язку обернених задач ідентифікації залежних від часу старшого коефіцієнта рівняння теплопровідності і множника вільного члена параболічного рівняння у випадку нелокальних крайових умов і умов перевизначення, знаходження залежного від часу множника старшого коефіцієнта параболічного рівняння, одночасного визначення двох залежних від різних аргументів коефіцієнтів параболічного рівняння. Досліджено також нехарактеристичну задачу Коші для рівняння теплопровідності і задачі, в яких використовується її розв'язок - обернена задача в двошаровому середовищі і задача визначення коефіцієнта теплообміну в крайовій умові третього роду.

  Скачати повний текст

На підставі розв'язання рівнянь теплопровідності (параболічного та гіперболічного типу) та термопружності (із урахуванням динамічних ефектів) за заданими крайовими умовами (лінійному підйомі температури середовища в умовах конвективного теплообміну з поверхнею за законом Ньютона, термоударі, випромінюванні) одержано розподіл температури та напружень у заготівках (та двошарових системах) циліндричної та прямокутної форми. Виявлено: на відміну від сталої теплопровідності, степенева залежність температуропровідності від температури якісно змінює розподіл температури та напружень. Визначено, що за повної інформації про механічні та теплофізичні властивості матеріалів, термостійкість дисків достатньо точно можна оцінювати розрахунковим шляхом. Метод осереднення функціональних поправок дає вірну величину напружень у кристалах, під час радіаційного нагріву. Термоудар викликає у твердих тілах динамічні напруження короткочасової дії. За кінцевої швидкості розповсюдження тепла ефекти суттєво зменшуються. Доведено, що у двошарових системах, під час різкої теплової дії, концентратором максимальних напружень є межа розділу шарів.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена дослідженню властивостей загальних параболічних рівнянь, характерною особливістю яких є подвійне виродження. Одержано точні умови наявності інерції та зменшення розмірів носія. Отримано оцінки, які повністю описують стартовий рух носія розв'язку в залежності від локальних властивостей початкової функції. Отримано умови, які гарантують наявність локалізації та обмеженість розв'язків задач Коші-Неймана для параболічних рівнянь загального виду, у випадку, коли гранична функція необмежено зростає зі зростом часу до деякого фіксованого Т. Зменшено умови на регулярність граничної функції. Узагальнено результати про обмеженість розв'язку задачі Коші-Неймана для класичного рівняння теплопровідності майже всюди в будь-якій строго внутрішній підобласті у випадку граничного режиму з загостренням. Результати дисертації можуть бути використані для порівняльного аналізу різних властивостей розв'язків загальних параболічних задач.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив різних чинників на температурні зміщення в зоні різання токарних автоматизованих верстатів, теплопередачі через стики і виявлення впливу макрогеометрії поверхонь контакту на тепловий опір стику, а також впливу теплопровідності контакту на температурне поле і температурні зміщення шпиндельної бабки. Внесено поправки до формул розрахунків теплопровідності стиків поверхонь з макровідхиленнями. Визначено залежність величини і напряму температурних зміщень осі шпинделя у площині стику від прийнятої схеми розміщення фіксуючих елементів та затяжки стику. Розроблено рекомендації з мінімізації впливу температурних зміщень шпиндельної бабки на точність обробки.

  Скачати повний текст

Розглянуто кінетичні моделі водообміну при заморожуванні клітин та сформульовано шляхи керування концентраційними ефектами на основі глобальних фазових діаграм. Фазова поведінка водно-сольових систем у діапазоні концентрацій, що спостерігаються у живих системах, описана в наближенні квазібінарних розчинів. Визначено принципові можливості пошуку оптимальних кріопротекторів на основі аналізу глобальної фазової поведінки водно-сольових розчинів під впливом органічних добавок. Біологічні об'єкти відображаються теплопровідним середовищем, в якому структурна неоднорідність генерується за рахунок хаотичного росту первісної локально рівноважної структури. Перехід від мікроскопічного опису до мезорівня здійснюється на підставі гіпотези про те, що коефіцієнт температуропровідності є функцією відстані та фрактальної розмірності. Розроблено підхід до вибору робочих температур кріоінструментів для мінімальної деструкції здорових тканин на підставі розв'язання зворотньої задачі теплопровідності з фазовими переходами. Дано обгрунтування переваг двоступінчастого заморожування біологічних матеріалів для запобігання деструкції клітинних структур на основі методів теорії оптимального управління для кінетичних моделей процесів заморожування-збезводнення.

  Скачати повний текст

Розроблено єдину уніфіковану номенклатуру дрібноштучних каменів для стінових зовнішніх та внутрішніх конструкцій. Проведено експериментальне дослідження окремих каменів та натурних фрагментів стін з оцінкою їх фізико-механічних характеристик, напружено-деформованого стану та руйнуючих навантажень, а також багатопорожнинних і багатошарових кам'яних стін з виявленням характеру їх роботи за умов центрального та позацентрового стиску. Наведено методику оцінки впливу теплопровідних включень (у тому числі віконних прорізів) на теплофізичні характеристики зовнішніх стін та конструктивні заходи щодо його усунення.

  Скачати повний текст

Розроблено і теоретично обгрутовано новий підхід у поєднанні в одній задачі методів скінченних та граничних елементів на основі використання методу декомпозиції області. Побудовано апріорні оцінки швидкості збіжності наближених розв'язків. Вивчено питання застосування прямого методу граничних елементів для дослідження задач нестаціонарної теплопровідності, пружної статики та незв'язних задач квазістатичної термопружності. Побудовані числові схеми розв'язання перелічених класів задач реалізовано у вигляді відповідного програмного забезпечення, працездатності якого підтверджено шляхом дослідження модельних задач і задач з інженерної практики.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально досліджено кріосистеми резервуар - насос (КСРН). Розроблено нові схеми, які дозволили знизити втрати рідини і збільшити її кавітаційний запас, коефіцієнт подачі насосу та тривалість безперервної роботи КСРН. Наведено класифікатор схем та їх математичні моделі. Запропоновано системи захисту насосу від зриву подачі та системи гасіння пульсацій високого тиску, розроблені та апробовані на діючих стендах. Вперше сформульовано та вирішено характерні для теплових мостів КСРН задачі нестаціонарної та стаціонарної теплопровідності тіл і з'єднань. Викладено узагальнену теорію теплових мостів КСРН. Розглянуто розроблені експериментальні стенди, результати досліджень. Встановлено достовірність розроблених математичних моделей. Доведено доцільність іспиту насосу на моделюючих рідинах і застосування насосів з безредукторним приводом.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто методи та шляхи підвищення точності засобів контролю теплопровідності. Розроблено принципи побудови теплової вимірювальної системи (ТВС) для вирішення задач контролю теплопровідності матеріалів з низькою та високою теплопровідністю, а також математичні моделі ТВС. Досліджено контактні теплові опори (КТО) і вплив їх значень на точність вимірювання теплопровідності за допомогою ТВС. Значну увагу приділено функціональним можливостям ТВС, зокрема, проаналізовано чутливість та вплив неінформативних параметрів на ТВС, а також можливості їх компенсації. Запропоновано методику розрахунку конструктивних параметрів засобів контролю теплопровідності за критерієм максимальної чутливості у заданому діапазоні вимірювання. Визначено співвідношення між тепловими опорами елементів ТВС, що забезпечують інваріантність вихідного сигналу даної схеми до неінформативних параметрів. Наведено методику градуювання розроблених засобів контролю з використанням стандартних матеріалів, а також порядок вибору та використання стандартних матеріалів.

  Скачати повний текст

Розглянуто процес раціонального управління опалювальною системою, що включає в себе опалювальну котельну, магістральний теплопровід та теплорозподільчу станцію. Під час теплопостачання оптимізуються процес вмикання та вимикання окремих опалювальних котлів, температура і розхід теплоносія у тепловій мережі. Для залежної системи теплопостачання обирається місце підмішування теплоносія, для незалежної - оптимальне положення пластинчатих теплообмінників. Задачу раціонального управління опалювальною системою реалізовано із застосуванням методів нелінійного математичного програмування. Оптимальне управління опалювальною системою у режимі реального часу здійснюється за допомогою спеціально розробленого програмного комплексу, адаптованого до IBM PC/AT, а у відсутності комп'ютерного забезпечення - за допомогою пакета технологічних карт.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано та практично підтверджено можливість одержання лужних в'яжучих і бетонів підвищеної термостійкості за рахунок направленого синтезу в складі продуктів тверднення лужних в'яжучих, модифікованих термоактивованими додатками каолініту та серпентиніту, кристалів голчастої або ниткоподібної форми (муліту, дистенсиліманіту, кордієриту), які відрізняються підвищеною густиною, теплопровідністю та зниженими значеннями модуля пружності порівняно з аналогічними показниками вихідних компонентів. Розроблено основи технології одержання запропонованих матеріалів.

  Скачати повний текст

Досліджено контактну поведінку деформівних тіл і структур з локальними геометричними нерівностями границь, приповерхневими неоднорідностями та міжфазними дефектами за наявності дифузійних і теплових процесів. Розвинуто математичні моделі механотермодифузійного контакту тіл, що враховують тонкі неоднорідні граничні прошарки, міжконтактні зазори та заповнення їх речовиною. Для вивчення взаємодії тіл за локальної відсутності контакту та дифузійного проникнення газу в зазори розвинуто метод функцій міжконтактних зазорів, що зводить проблему до граничних інтегро-диференціальних рівнянь відносно функцій, визначених на ділянках просвітів. Виявлено низку нових контактно-поверхневих явищ, зумовлених контактними недосконалостями, заповнювачем просвітів і взаємозв'язком деформацій, теплопровідності й дифузії, зокрема, явище контактного разшарування, нестійкість термопружної взаємодії тіл через прошарок рідини, термічне розкриття початково закритих міжфазних тріщин за недосконалого теплового контакту берегів, ефект напрямленості потоків для пар з різних матеріалів, істотний вплив тертя на контактний термоопір ортотропних тіл з регулярним рельєфом.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та розвинуто метод оберненої задачі теплопровідності й термопружності стосовно до розв'язання задач оптимального за швидкодією керування нестаціонарними температурними режимами в неоднорідних і термочутливих твердих тілах за умов обмежень на керування (внутрішні й зовнішні джерела тепла), параметри температурного режиму й термонапруження. Розроблено алгоритми та числові методики визначення оптимального керування та одновимірних нестаціонарних температурних режимів, побудовано розв'язки низки нових одновимірних задач оптимізації нагрівання неоднорідних і термочутливих шару, циліндра і кулі. Для даних тіл наведено розрахунки оптимального керування та температурних режимів для різних типів лінійних і нелінійних обмежень на термонапруження в пружній зоні деформування.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням формування локального мікроклімату у свинарських приміщеннях. Найбільш перспективним шляхом економії теплової енергії є створення систем забезпечення мікроклімату у місцях перебування тварин. Розроблено математичну модель, що дає можливість розраховувати складові частини теплообміну між твариною та навколишнім середовищем з урахуванням нестаціонарних процесів, які зумовлені циклічним характером поведінки тварини. Досліджено вплив на комфортний стан тварини складової теплообміну, якою є теплопровідність у конструкцію підлоги під час відпочинку. Розроблено методику розрахунку математичної моделі, що включає систему рівнянь, які описують формування локального мікроклімату у місцях перебування тварин. Запропоновано конструкцію станкового обладання, що значно поліпшує умови утримання тварин за рахунок покращання повітряного режиму у місцях перебування тварин, зменшення її тепловтрат у період відпочинку, а також зниження витрат енергії на організацію повітрообміну в приміщенні шляхом відведення забрудненого повітря із місць його найбільшої концентрації.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив різних механізмів розсіяння фононів на перенос тепла у твердому параводні, а також у розчинах параводень-ортодейтерій по всій області їх існування.

  Скачати повний текст

Отримано аналітичні вирази для розрахунку неусталеної температури деталей під час формування кільця та колектора. Розроблено теплові схеми заміщення для розрахунку дискретного температурного поля деталей за умов перехідних технологічних режимів. Застосовано числовий різницевий метод розв'язання систем диференціальних рівнянь теплопровідності, необхідних для розрахунку умов формування колекторного кільця та зібраного колектора. Знайдено аналітичні вирази для неусталеного тангенціального зусилля в колекторному кільці у ході його формування шляхом урахування поточної пластичної деформації ізоляційних прокладок. З'ясовано закономірності регулювання тиску на ізоляційні деталі, дотримання яких дозволяє підвищити якісні показники випечених деталей.

  Скачати повний текст

На підставі системного підходу визначено три найбільш ефективні напрямки енергоощадження: зниження втрат металу з окалиною, підвищення стійкості устаткування, зниження витрат палива шляхом поліпшення утилізації тепла димових газів. Отримано наближений аналітичний розв'язок задачі нагрівання зливків з урахуванням окиснення, з використанням якого проведено дослідження впливу теплофізичних властивостей металу й окалини, швидкості окиснення, місця тепловиділення під час окиснення на формування температурного поля й окалиноутворення. За результатами дослідження визначено, що на формування температурного поля та динаміку нагрівання основний вплив мають коефіцієнти теплопровідності металу та розміри зливка. Експериментально визначено розмір константи швидкості окиснення металу для умов нагрівання зливків вуглецевистої сталі в регенеративних колодязях. Розроблено режим нагрівання, який забезпечує економію палива та зниження втрат металу з окалиною. Запропоновано та досліджено нові конструкції насадок регенераторів, що забезпечили підвищення температури нагрівання газу та повітря, економію палива, підвищення стйікості насадок, можливість відмови від використання висококалорійного газу під час опалювання колодязів. Апробовано розроблену конструкцію регенераторів, що забезпечує двостадійний режим спалювання газу.

  Скачати повний текст

За допомогою отриманих залежностей простежено зміну поведінки ізохорної теплопровідності залежно від зміни характеру обертального руху молекул. Завдяки модифікованому методу приведених координат розраховано внесок фонон-фононної та фонон-обертальної взаємодій до загального теплового опору дослідних кристалів.

  Скачати повний текст