Індекс рубрикатора НБУВ: С5*361 + С5*424.22*18:У + У50-94 + У9(4ПОЛ)0-94

Рубрики:

Соціологія

Світова економіка в цілому

Економіка окремих країн і частин світу

Шифр НБУВ: Ж16127 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На базі методу граничних елементів запропоновано методику числового розв'язання тривимірних стаціонарних лінійних і нелінійних задач теплопровідності за наявності внутрішніх джерел теплоти. Розроблено універсальне програмне забезпечення для розв'язання тривимірних задач теплопровідності в неоднорідних тілах складної форми за різних комбінацій граничних умов. Проведено тестування програмного забезпечення та виконано розрахунки температурних полів торцевої частини алюмінієвого електролізера з обпаленими анодами в режимі експлуатації.

На базі методу граничних елементів запропоновано методику числового розв'язання тривимірних стаціонарних задач радіаційного та кондуктивного теплообміну за наявності внутрішніх джерел теплоти. Розроблено універсальне програмне забезпечення для розв'язання тривимірних задач складного теплообміну в неоднорідних тілах за різних комбінацій граничних умов. Проведено тестування програмного забезпечення та виконано розрахунки температурних полів для умов складного теплообміну в тунельній печі і ростовому вузлі кристалізатора.

Розглянуто наукові засади розробки та вдосконалення конструкцій і регламентів експлуатації повітряних регенераторів (ПРГ) силікатного виробництва. Обгрунтовано та верифіковано нові методики визначення теплового стану ПРГ з використанням тривимірних числових моделей складного радіаційно-конвективного теплообміну та даних натурного експерименту. Розроблено на базі виконання числового аналізу гідродинаміки та теплообміну методику проведення комплексного оцінювання енергетичної й економічної ефективності ПРГ з різною конструкцією насадки та регламентом експлуатації. Визначено вплив зміни теплових режимів роботи регенератора на економічні параметри та геометрію його насадки, а також можливості скорочення витратних статей теплового балансу.

Досліджено теплоелектричний і механічний (ТЕМ) стан енергоємних високотемпературних промислових агрегатів. Розвинуто теоретичні засади прямого методу граничних елементів для розв'язання крайових задач теорії потенціалу, теплопровідності та термопружнопластичності з урахуванням складного теплообміну, фазових переходів і контактної взаємодії, методики розрахунку теоретичних енергобалансів алюмінієвих електролізерів і печей графітації різної потужності. Розроблено числові моделі для розрахунку ТЕМ стану високотемпературних агрегатів, що орієнтовані на розв'язання проблем проектування у випадку створення нової техніки та прогресивних технологій. Досліджено вплив зміни технологічних параметрів на енергетичні й економічні показники експлуатації високотемпературних агрегатів.

Розроблено фізичну та математичну модель теплогідродинамічного стану камери багатокамерної печі випалу з урахуванням радіаційного теплообміну та процесу горіння природного газу.

Набули подальшого розвитку теоретичні засади методів граничних і скінченних елементів для крайових задач теорії теплопровідності та теплопружності з урахуванням складного теплообміну, фазових переходів і контактної взаємодії, методики складання теоретичних енергобалансів алюмінієвих електролізерів і печей графітування різної потужності. Розроблено числові моделі для розрахунку теплоелектричного та механічного стану високотемпературного обладнання, які орієнтовані на розв'язання проблем проектування під час створення нової техніки та прогресивних технологій. З використанням експериментальних данних, розроблених методик і числових моделей досліджено вплив зміни технологічних параметрів на енергетичні й економічні показники експлуатації високотемпературних агрегатів.

Експериментальним шляхом досліджено вміст оксидів у димових газах, що утворюються в процесі випалу заготовок. Для зменшення кількості CO запропоновано установку для конверсії монооксиду вуглецю, яка надає змогу винести процес допалу за межі камер, після чого повернути газоповітряний потік у наступну по ходу руху потоку камеру для продовження випалу.

Створено наукові засади комплексного дослідження складного радіаційно-кондуктивного та радіаційно-конвективного теплообміну у високотемпературних кристалізаційних установках для удосконалення теплових умов вирощування частково прозорих матеріалів та методів управління цими процесами. Сформульовано основні співвідношення теплових процесів у вигляді математичних формулювань нелінійних крайових задач математичної фізики, які описують температурні поля за направленої кристалізації з розплаву у кристалізаційному обладнанні. Розглянуто числові методики розв'язання сформульованих задач на базі застосування апробованого математичного апарату таких відомих числових методів, як: метод скінченних різниць, зональний метод, метод скінченних об'ємів метод дискретних ординат тощо. Наведено результати як експериментального дослідження теплового стану ростового обладнання, так і одержані за допомогою числового моделювання для методів Бріджмена - Стокбаргера, Кіропулоса та ін.

Викладено теоретичні основи з побудови фізичних і математичних моделей теплового, теплоелектричного, теплогідродинамічного та термомеханічного стану промислового обладнання хімічної промисловості. Охарактеризовано числові методи розв'язання задач фізичного стану промислових об'єктів. Обгрунтовано базові принципи дослідження енергоефективності діючого технологічного обладнання підприємств хімічних виробництв та обладнання, що проектується. Висвітлено методи розрахунку показників енергетичної ефективності, розроблення та впровадження у виробництво енергозаощаджувальних заходів.

Розроблено математичну модель гідродинамічного стану обтікання профілю крила надзвуковим потоком. Досліджено вплив зміни кута атаки, швидкості набігання повітряного потоку, вибору моделі турбулентності на розподіл полів тиску, швидкості, температури, коефіцієнти підйомної сили та аеродинамічного опору. Проведено порівняльний аналіз числових результатів із експериментальними даними і даними аналітичного розв'язку рівнянь течії Прандтля - Майера та для випадку косого стрибка ущільнення. На базі одержаних результатів запропоновано ефективну методику вибору оптимальних параметрів розв'язання задачі надзвукового обтікання частин конструкції літальних апаратів із застосуванням вільного відкритого програмного коду OpenFOAM.

Розглянуто сучасні можливості передових обчислюваних технологій для моделювання складного фізичного стану за надзвукового обтікання різних тривимірних конфігурацій. Проведено порівняльний аналіз результатів числового моделювання з експериментальними даними взаємодій ударної хвилі з пограничним турбулентним шаром за умови обтікання плоскої стінки та клиновидної надбудови, а також плоскої стінки і перпендикулярного газового струменя.

Наведено числову методику й ефективний алгоритм розв'язання нелінійних нестаціонарних задач тепло-електропровідності методом скінченних елементів. На базі програмного забезпечення Mathcad розроблено авторський програмний код для розв'язання поставленої задачі, за результатами виконання якого проведено порівняльний аналіз з даними точних аналітичних розв'язків та з результатами числових розв'язків, одержаними за допомогою програмних продуктів Matlab.

Дослідження присвячено створенню наукових засад розроблення ефективних процесів та обладнання для високотемпературного оброблення сипучих вуглецевих матеріалів в електропечах. Запропоновано фізичну та математичну моделі процесу високотемпературного оброблення рухомого шару сипучого вуглецевого матеріалу в електропечі, що грунтуються на поєднанні дискретного уявлення щодо статики та динаміки сипучих речовин і математичних формулювань механіки суцільного середовища з урахуванням конвективного перенесення теплоти щільним рухомим шаром матеріалу та джерела теплоти від хімічних реакцій. Наведено результати експериментальних і числових досліджень статики та динаміки сипучого середовища, теплофізичних властивостей і процесу термооброблення антрациту та нафтового коксу в електрокальцинаторі. Досліджено вплив на систему визначальних технологічних показників експлуатації обладнання таких параметрів, як дизайн та геометричні характеристики дроселювального пристрою, активна електрична потужність і продуктивність. Зазначено, що подальший розвиток технології високотемпературного оброблення сипучих вуглецевих матеріалів потребує розробки нових і модернізації діючих конструкцій електрокальцинаторів, що зможуть мінімізувати існуючі недоліки та дозволять одержувати кінцевий продукт з більш високими показниками якості.

Надано задачі та вправи за такими розділами механіки суцільного середовища: введення до тензорного аналізу, загальні основи механіки та термодинаміки суцільного середовища, закони збереження, механіка рідин і газів, лінійна теорія пружності, теорія пластичності, лінійна в'язкопружність. Викладено механіку суцільних середовищ, що надає можливість досліджувати напружено-деформований стан твердих, рідких і газоподібних тіл під час їх взаємодії між собою та фізичними полями різної фізичної природи - гравітаційними, тепловими, електромагнітними, променевими тощо. Наведено проміжні аналітичні викладки, які включають перетворення складних формул і співвідношень, що значно полегшують розуміння способів та методів їх розв'язання. Викладено суть багатьох теорій континууму. Рівняння та фундаментальні співвідношення наведено як в тензорній або індексній, так і в класичній символічній або векторній формах запису, що надає змогу студентам порівняти еквівалентні вирази та застосовувати їх у подальшому.

Запропоновано оригінальні експериментальні установки для дослідження коефіцієнта теплопровідності та питомого електричного опору (ПЕО) сипучих вуглецевих матеріалів гранулометричним складом до 15 мм у температурному діапазоні до 1 300 К, які базуються на стаціонарному методі коаксіальних циліндрів з використанням принципу суперпозиції температурних полів і чотиризондовому потенціометричному методі відповідно. Розроблено методики вимірювання зазначених фізичних величин і виконано оцінювання похибки їх дослідження. Наведено експериментальні дані температурних залежностей коефіцієнта теплопровідності та ПЕО сипучих вуглецевих матеріалів різного фракційного і структурного складу, що відповідають технологічним умовам виробництва вуглеграфітових виробів. На підставі рототабельного центрального композиційного планування експерименту одержано регресійні рівняння залежності коефіцієнта ефективної теплопровідності від температури, розміру гранул і прикладеного тиску для різного структурного складу вуглецевих матеріалів та кореляційні залежності між ПЕО та коефіцієнтом теплопровідності. Наведено приклад застосування результатів вимірювань властивостей фізичних величин для числового аналізу теплоелектричного стану печей графітування з метою підвищення їх енергоефективності та ресурсозбереження.

Наведено методику й алгоритм розв'язання нелінійних нестаціонарних задач теплопровідності з внутрішніми джерелами теплоти за допомогою методу скінченних елементів (МСЕ). На базі програмного забезпечення Mathcad розроблено авторський програмний код для розв'язання поставленої задачі, за результатами виконання якого проведено порівняльний аналіз з даними точних розв'язків та з результатами числових розв'язків, одержаними за допомогою програмних продуктів Matlab.

Проведено експериментальні дослідження процесу формування великогабаритної вуглецевої продукції методом екструзії на промисловому пресовому інструменті. Визначено основні технологічні параметри та показники процесу екструзії (тиск, електрична потужність нагрівників, температури в різних зонах пресового інструменту) та досліджено їх циклічну зміну під час кампанії пресування. На основі експериментальних даних отримано осереднений регламент пресування вуглецевої маси в безрозмірній формі за часом.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.330.730.364

Рубрики:

Хвилі ударні. Потік . Швидкість надзвукова. Середовище газ < Аеро- і газодинаміка >

Шифр НБУВ: Ж73577 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто математичну постановку задачі пружно-пластичного стану сипкого матеріалу з використанням класичної моделі Друкера - Прагера. Виконано вдосконалення методики числового розв'язання задачі механічного стану сипкого матеріалу з використанням алгоритму зворотного відображення. Проведено числові розрахунки на прикладі матеріалу, що характеризується асоціативним законом течії, за різних значень кута природного укосу.