Geum.ru

Моделирование процессов синтеза состава и теплоотдачи при кипении смесей холодильных агентов

Вид материалаАвтореферат
Основные результаты и выводы
Статьи в журналах, периодических изданиях
Подобный материал:
1   2   3   4

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Главным результатом работы является научно обоснованное решение проблемы создания для смесей холодильных агентов методологий синтеза состава, расчетно-экспериментального исследования теплоотдачи при кипении, идентификации режимов течения на комплексной математической, алгоритмической и инструментальной основе. При решении этой проблемы получены следующие основные результаты.

1. Разработан комплексный эволюционный метод, базирующийся на рекурсивном выборе, комбинирующий методы генетического программирования, поиска локально-оптимального решения, позволяющий получать эффективные результаты для синтеза состава смеси холодильных агентов и задач аппроксимации.

2. Создан метод совместной идентификации и согласования результатов идентификации режимов течения с использованием диаграмм режимов течения и экспериментальных данных, позволяющий повысить достоверность результатов идентификации режимов течения парожидкостных потоков смеси холодильных агентов в горизонтальных трубах теплообменных аппаратов в среднем до 95%.

3. Модифицирован метод К-ближайших соседей для классификации экспериментальных данных, учитывающий вероятность корректной идентификации режимов течения и позволяющий выполнять совместную идентификацию с применением диаграмм режимов течения и экспериментальных данных по режимам течения.

4. Создан экспериментально-методический комплекс, позволивший впервые в России провести экспериментальные исследования теплоотдачи при кипении смеси холодильных агентов внутри горизонтальной трубы.

5. Получены расчетные зависимости для коэффициента теплоотдачи при кипении внутри трубы смеси холодильных агентов, учитывающие совместное влияние пузырькового кипения и конвективного теплообмена, обобщающие экспериментальные данные с относительной погрешностью, не превышающей величины ± 15%.

6. Разработаны:

- модель синтеза состава смеси холодильных агентов, позволяющая решать задачу поиска состава смесей холодильных агентов, отвечающего требованиям лица, принимающего решения, с помощью комплексного эволюционного метода;

- модель идентификации режимов течения, позволяющая выполнять идентификацию и согласование результатов идентификации режимов течения на основе применения диаграмм режимов течения и экспериментальных данных по режимам течения парожидкостных потоков в горизонтальных трубах теплообменных аппаратов;

- модели теплоотдачи при кипении смеси, обобщающие экспериментальные данные и отражающие влияние определяющих теплообмен параметров.

7. Для реализации методологий разработано программное обеспечение для поддержки принятия решения при синтезе состава смеси холодильных агентов, идентификации и согласовании режимов течения двухфазного потока смеси холодильных агентов, аппроксимации экспериментальных данных процесса теплоотдачи при кипении смеси. Оригинальность программ подтверждена соответствующими свидетельствами Роспатента на регистрацию программ для ЭВМ.

8. Результаты работы позволяют определять режимы течения потока в горизонтальных трубах испарителей холодильных машин и тепловых насосов и выполнять расчеты данных теплообменных аппаратов.

9. Выводы из работы, комплекс программ использованы на различных предприятиях при переводе эксплуатируемого парка холодильных машин на смеси холодильных агентов, при расчете теплообменного оборудования.

10. Учебные варианты программного обеспечения используются в Астраханском государственном техническом университете для подготовки инженерных и научных кадров.


Содержание работы отражено в следующих основных публикациях автора по теме диссертации (всего 85 работ):


Монография

  1. Шуршев, В.Ф. Моделирование и экспериментальное исследование процесса теплоотдачи при кипении смесей холодильных агентов: моногр. / В.Ф. Шуршев; Астрахан. гос. техн. ун-т. – Астрахань: Изд-во АГТУ. 2006. – 112 с.


Статьи в журналах, периодических изданиях,

включенных в список ВАК РФ

  1. Шуршев, В. Ф. Исследование процесса теплоотдачи при кипении смеси озононеактивных хладонов R22/R142 / В. Ф. Шуршев, В. Г. Букин, В. П. Некрасов // Вестник Астраханского государственного технического университета. 1994. С. 144 – 145.
  2. Шуршев, В. Ф. Закономерности изменения температурного напора при кипении смеси R22/R142b в большом объеме // Вестник Астраханского государственного технического университета. Выпуск 2. 1996. С. 182 – 185.
  3. Букин, В. Г. Экспериментальное исследование теплообмена при кипении смеси R22/R142b в испарителях холодильной машины / В. Г. Букин, Г. Н. Данилова, В. Ф. Шуршев // Холодильная техника. 1996 г. № 3. С. 10 – 11.
  4. Букин, В. Г. Влияние концентрации смеси R22/R142b на теплообмен при кипении / В. Г. Букин, В. Ф. Шуршев, Г. Н. Данилова, И. К. Лебедкина // Вестник Международной академии холода. Выпуск 1. 1998. С. 24 – 25.
  5. Букин, В. Г. Использование смеси хладагентов в качестве рабочего вещества однокамерных бытовых холодильников / Букин В. Г., А. Ю. Кузьмин, В. Ф. Шуршев, И. П. Гладченко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Механика. 1998. С. 130 – 134.
  6. Шуршев, В. Ф. Алгоритм и методика расчета испарителя холодильной машины, работающей на смеси холодильных агентов // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. №1 (24). С. 91 – 96.
  7. Шуршев, В. Ф. Методы и программные средства аппроксимации экспериментальных данных / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. №1 (24). С. 97 – 104.
  8. Шуршев, В. Ф. Автоматизация задач расчета испарителя холодильной машины, работающей на смеси холодильных агентов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2005. Пр. 1. С. 141 – 144.
  9. Шуршев, В. Ф. Формирование набора критериев для компьютерной системы поддержки принятия решения при выборе новых холодильных агентов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2005. Пр. 1. С. 144 – 147.
  10. Шуршев, В. Ф. Идентификация режимов течения двухфазных потоков холодильных агентов и их смесей с использованием фазовых диаграмм / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. №2. С. 224 – 233.
  11. Шуршев, В. Ф. Концепция модели процесса теплоотдачи при кипении смеси холодильных агентов // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. № 2 (25). С. 234 – 239.
  12. Шуршев, В. Ф. Компьютерная система идентификации режимов течения парожидкостного потока холодильных агентов / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Системы управления и информационные технологии. 2005. № 2(19). С. 96 – 99.
  13. Шуршев, В. Ф. О критериях экологичности и безопасности при выборе состава холодильных агентов в компьютерной системе поддержки принятия решения // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. № 3 (26). С. 241 – 245.
  14. Умеров, А. Н. Разработка экспертной системы идентификации режимов течения двухфазных потоков экологически безопасных смесей холодильных агентов внутри горизонтальной трубы / А. Н. Умеров, В. Ф. Шуршев // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. № 3 (26). С. 246 – 249.
  15. Шуршев, В. Ф. К вопросу моделирования режимов течения двухфазного потока холодильных агентов внутри горизонтальной трубы // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2005. Пр. 2. С. 77 – 80.
  16. Шуршев, В. Ф. Метод самоорганизации поиска и его применение для задачи принятия решения / В. Ф. Шуршев, О. В. Демич // Системы управления и информационные технологии. 2005. № 3(20). С. 14 – 16.
  17. Умеров, А. Н. Этапы идентификации режимов течения двухфазных потоков / А. Н. Умеров, В. Ф. Шуршев // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2005. Пр. № 3. С. 24 – 26.
  18. Умеров, А. Н. Представление знаний и механизм вывода экспертной системы идентификации режимов течения смесей холодильных агентов / А. Н. Умеров, В. Ф. Шуршев // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. № 4 (27). Пр. С. 221 – 222.
  19. Шуршев, В. Ф. Моделирование процесса принятия решений при идентификации режимов течения смесей холодильных агентов / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2005. № 5 (50). С. 27 – 29.
  20. Шуршев, В. Ф. Концепция информационной системы для расчета среднего коэффициента теплоотдачи при кипении смеси холодильных агентов в горизонтальной трубе // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. № 6 (29). Пр. С. 184 – 186.
  21. Шуршев, В. Ф. Аппроксимационный метод поиска параметров модели процесса теплоотдачи при кипении смеси холодильных агентов внутри горизонтальной трубы / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2006. № 1 (30). С. 107 – 110.
  22. Шуршев, В. Ф. Исследование алгоритма комплексного эволюционного метода, применяемого в компьютерной системе поддержки принятия решения о выборе состава холодильных агентов, с помощью вычислительных экспериментов / В. Ф. Шуршев, Н. В. Демич // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2006. № 1 (30). С. 141 – 146.
  23. Шуршев, В. Ф. Программная реализация аппроксимационного метода поиска параметров модели процесса теплоотдачи при кипении смеси холодильных агентов внутри горизонтальной трубы / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2006. № 1 (30). С. 147 – 151.


Статьи в материалах международных, всероссийских

научных конференций

  1. Данилова, Г. Н. Теплоотдача при кипении неазеотропных смесей холодильных агентов внутри горизонтальной трубы / Г. Н. Данилова, В. Г. Букин, В. Ф. Шуршев // Труды Второй Российской национальной конференции по теплообмену. В 8 томах. Том 4. Кипение, кризисы кипения, закризисный теплообмен. Испарение, конденсация. - М.: Издательство МЭИ. 1998. С. 84 – 87.
  2. Semenov, A. E. Mathematical modelling of transport refrigetating machines / A. E. Semenov, V.F. Shurshev // Refrigeration application on transport in hot climate region Meeting of commision D2/3 and B2 of the International Institute of Refrigeration // The papers of the International Conference – Astrakhan: URP ASTU. 2000. Р. 114 – 117.
  3. Шуршев, В. Ф. Обобщение данных по теплоотдаче для моделирования / В. Ф. Шуршев, И.Ю. Квятковкая // Образование. Экология. Экономика. Информатика. Сборник научных трудов VIII Международной конференции из серии «Нелинейный мир»/ Под ред. Н.В. Амосовой, И.Б. Коваленко, А.Б. Ольневой. – Астрахань: ИПЦ «Факел». 2004. С. 254 – 256.
  4. Шуршев, В. Ф. Приближенные алгоритмы оптимизации, основанные на эволюционных вычислениях / В. Ф. Шуршев, Н. В. Демич // Наука и образование: Материалы V Международной научной конференции (26 – 27 февраля 2004 г.): В 4 ч./ Кемеровский государственный университет. Беловский институт (филиал). – Белово: Беловский полиграфист. 2004. Ч. 4. С. 481 – 483.
  5. Шуршев, В. Ф. Влияние способа разбиения выборки в комплексном эволюционном методе на точность аппроксимации / В. Ф. Шуршев, И. Ю. Квятковская, Н. В. Демич, О. В. Демич // Информационные технологии в экономике, науке и образовании: Материалы 4-й Всероссийской научно-практической конференции 22 – 23 апреля 2004 года: Алтайский государственный технический университет. Бийский технологический университет. – Бийск: Изд-во Алтайского гос. техн. ун-та. 2004. С. 145 – 148.
  6. Шуршев, В. Ф. Исследование свойств комплексного эволюционного метода / В. Ф. Шуршев, И. Ю. Квятковская, Н. В. Демич, О. В. Демич // Информационные технологии в экономике, науке и образовании: Материалы 4-й Всероссийской научно-практической конференции 22 – 23 апреля 2004 года: Алтайский государственный технический университет. Бийский технологический университет. – Бийск: Изд-во Алтайского гос. техн. ун-та. 2004. С. 148 – 149.
  7. Шуршев, В. Ф. Применение генетических алгоритмов для обработки экспериментальных данных / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Информационные технологии в экономике, науке и образовании: Материалы 4-й Всероссийской научно-практической конференции 22 – 23 апреля 2004 года: Алтайский государственный технический университет. Бийский технологический университет. – Бийск: Изд-во Алтайского гос. техн. ун-та. 2004. С. 149 – 150.
  8. Шуршев, В. Ф. Аппроксимация экспериментальных данных по кипению озонобезопасных смесей хладагентов на основе генетических алгоритмов / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров, И. Ю. Квятковская // Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Материалы международной конференции. В 3-х т. Т.2 / ВолгГТУ.- Волгоград. 2004. С. 313 – 314.
  9. Шуршев, В. Ф. Концепция компьютерной системы поддержки принятия решения о выборе холодильного агента // Вузовская наука – региону: Материалы третьей всероссийской научно-технической конференции. В 3-х т. - Вологда: ВоГТУ. 2005. – Т. 1. С. 291 – 292.
  10. Шуршев, В. Ф. Идентификация и согласование режимов течения двухфазных потоков холодильных агентов / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Вузовская наука — региону : Материалы третьей Всероссийской научно-технической конференции. В 3-х т. - Вологда: ВоГТУ. 2005. - Т. 1. С. 292 – 293.
  11. Шуршев, В. Ф. Компьютерные технологии при проектировании теплообменного оборудования с внутритрубным кипением смесей холодильных агентов // Инновационные технологии в обучении и на производстве: Материалы III Всероссийской конференции, г. Камышин, 20 – 22 апреля 2005 г.: В 3 т. – Волгоград. 2005. Том 2. С. 214 – 215.
  12. Шуршев, В. Ф. Компьютерные методы в исследовании состава и режимов течения смеси холодильных агентов // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-18. Сб. трудов XVIII Международной научной конференции: В 10 т. Т.8. Секции 10, 12 / Под общ. ред. В. С. Балакирева. – Казань: Изд-во Казанского гос. технол. ун-та. 2005. С.155 – 157.
  13. Шуршев, В. Ф. Концепция экспертной системы идентификации режимов течения при кипении смеси хладагентов / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-18. Сб. трудов XVIII Международной научной конференции: В 10 т. Т.8. Секции 10, 12 / Под общ. ред. В. С. Балакирева. – Казань: Изд-во Казанского гос. технол. ун-та. 2005. С. 157 – 158.
  14. Шуршев, В. Ф. Построение модели процесса теплоотдачи при кипении смеси холодильных агентов внутри горизонтальной трубы // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-18. Сб. трудов XVIII Международной научной конференции: В 10 т. Т.9. Секция 11 / Под общ. ред. В. С. Балакирева. – Казань: Изд-во Казанского гос. технол. ун-та. 2005. С. 121 – 122.
  15. Шуршев, В. Ф. Использование языка UML при концептуальном проектировании интеллектуальной системы автоматизации задач теплообмена и идентификации режимов течения смесей холодильных агентов / В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров // Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ. 2005. С. 256 – 259.
  16. Шуршев, В. Ф. К вопросу о математическом моделировании синтеза состава смеси холодильных агентов / В. Ф. Шуршев, Н. В. Демич // Материалы X Всероссийской научно-практической конференции (21-22 апреля 2006 г.). Ч. 1. – Томск: Из-во Том. ун-та. 2006. С. 107 – 110.


Статьи в межвузовских научных сборниках и др. изданиях

  1. Шуршев, В. Ф. Экспериментальный стенд и методика проведения исследований теплоотдачи при кипении смесей холодильных агентов внутри трубы / В. Ф. Шуршев, В. Г. Букин // “Проблемы теплофизики и теплообмена в холодильной технике”: Межвузовский сборник научных трудов. - С.-Пб.: СПбГАХиПТ. 1994. С. 77 – 81.
  2. Шуршев, В. Ф. Исследование теплоотдачи при кипении смеси R22/R142b в большом объеме / В. Ф. Шуршев, В. Г. Букин // “Проблемы теплофизики и теплообмена в холодильной технике”: Межвузовский сборник научных трудов. - С.-Пб.: СПбГАХиПТ. 1994. С. 87 – 91.
  3. Букин, В. Г. Влияние концентрации на теплообмен при кипении смеси холодильных агентов R22/R142b / В. Г. Букин, В. Ф. Шуршев, Г. Н. Данилова, И. К. Лебедкина // “Теплофизические свойства холодильных агентов и процессы тепломассообмена” : Межвузовский сборник научных трудов. - С.-Пб.: СПбГАХиПТ. 1996. С. 72 – 79.
  4. Шуршев, В. Ф. Поиск решений на начальном этапе проектирования холодильных агентов / В. Ф. Шуршев, Н. В. Демич, И. Ю. Квятковская // Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: Сб. трудов. Вып. 9 / Под ред. д-ра техн. наук, проф. О.Я. Кравца – Воронеж: Издательство «Научная книга». 2004. С. 144 – 145.


Патент, программы для электронных вычислительных машин

  1. Холодильная машина. Патент на изобретение № 2164645, Россия / Астраханский государственный технический университет, В. Г. Букин, А. Ю. Кузьмин, В. Ф. Шуршев.
  2. Программа идентификации режима течения двухфазного потока: Св. об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2005610507, Россия / ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», В. Ф. Шуршев, А. Н. Умеров. 
  3. Система поддержки принятия решений для идентификации режимов течения двухфазных потоков: Св. об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2006611730, Россия / ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», А. Н. Умеров, В. Ф. Шуршев.
  4. Компьютерная система поиска решений на основе комплексного эволюционного метода: Св. об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2006611985, Россия / ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»,  В. Ф. Шуршев, Н. В. Демич.
  5. Компьютерная система поддержки принятия решений выбора состава смесей холодильных агентов: Св. об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2006611986, Россия / ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»,  В. Ф. Шуршев, Н. В. Демич.
  6. Компьютерная система поиска параметров модели процесса теплоотдачи пр и кипении смесей холодильных агентов: Св. об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2006612186, Россия /  В. Ф. Шуршев, Н. В. Демич.




Лицензия ЛР № 020866 от 06.07.1999 г.

Подписано в печать 27.09.2006. Формат 60x84 1/16.

Гарнитура Times New Roman.

Усл. печ. л. 2,0 Тираж 150 экз. Заказ № 705

Типография ФГОУ ВПО «АГТУ».

414025, Астрахань, Татищева, 16.