Geum.ru

Итоги деятельности гану «Институт прикладных исследованйЙ» ан рб за 2010 год Стерлитамак 2010

Вид материалаДокументы

Содержание


Физика и астрофизика
Технические науки
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8

Механика


Исследована динамика детонационных волн в трубе с кольцевым расположением взрывчатых пузырьков по сечению. Рассмотрены две ситуации, первая – когда внутри кольцевого слоя расположена область с «чистой» жидкостью, вторая – когда внутри кольцевого слоя расположена пузырьковая жидкость с пузырьками инертного (не взрывчатого) газа. Для обоих случаев показано, что детонационная волна, распространяющаяся по кольцевому слою, инициирует и поддерживает распространение фоновой волны в «чистой» жидкости или пузырьковой жидкости с инертными пузырьками, которые расположены в середине кольцевого слоя.

Представлена математическая модель процесса образования газовых гидратов в пористой среде при инжекции холодного газа. Рассмотрены случаи, когда образование гидрата лимитируется кинетикой процесса, а также тепломассопереносом в пористой среде. Исследовано влияние исходных параметров пористой среды, а также интенсивности инжекции газа на динамику процессов образования гидрата. Установлены критические условия, разделяющие разные режимы образования гидрата.

Разработана математическая модель распространения жидкости вдоль пористой проницаемой поверхности, сопровождаемой впитыванием в грунт. Получены точные аналитические решения для движения жидкости при малых временах в инерционном режиме. Выработан новый подход, позволяющий обобщить процесс получения решений в автомодельной постановке. Полученные точные решения сравнены с экспериментальными результатами в случае, когда отсутствует растительность.

Для безинерционного режима растекания построены приближенные аналитические решения на основе метода последовательной смены стационарных состояний в случае наличия густой и редкой флоры, в случае отсутствия растительности. Указано, что в зависимости от того, имеется в наличии растительность или нет увеличивается период выхода растекания на стационарный режим, когда наблюдается динамический баланс между истечением жидких сбросов и дренирование в грунт. Степные пожары играют важную роль в формировании и поддержке степных биогеоценозов. Известно как положительное, так и отрицательное влияние пожаров. Очень важно уметь предвидеть их возникновение и оценивать возможности их распространения. При степных пожарах гибнут молодые деревца, поэтому степные пожары приостанавливают наступление леса на степь. Степные пожары наносят огромный ущерб пастбищам, степной растительности и хозяйственным объектам России. Поэтому представляет интерес исследование степных пожаров на базе математической модели. (Шагапов В.Ш., Гималтдинов И.К.).

Физика и астрофизика


Развита теория трансцилляторного переноса, возникающего за счет колебательных компонент скорости, индуцированных системой цепочек газовых пузырьков, всплывающих в жидкости. Задача о теплопроводности редуцирована в эквивалентные интегро-дифференциальные уравнения, связывающие температуру с ее градиентом. С помощью осреднения конвективного потока найдено выражение для коэффициента трансцилляторного переноса. На основе развитых теоретических представлений о трансцилляторном переносе в жидкости с пузырьками показано, что преобладающий перенос тепла в периодических структурах возмущений, вызванных всплыванием пузырьков, эквивалентен молекулярному потоку при условии, что средний за период конвективный перенос массы жидкости отсутствует. Найдены выражения для коэффициента трансцилляторного переноса всплывающих пузырьков в радиальных и вертикальных направлениях в предположении, что поля возмущений скорости подобны структурам типа бегущей и стоячей волн.

Для задач теплофизики, описывающих квазистационарные поля температур и давления, определены условия, при которых асимптотическое решение является точным (Михайлов П.Н.). Показано, что величина эффективного коэффициента теплопроводности на 2 – 3 порядка превышает молекулярную теплопроводность. На основе сопоставления с экспериментом оценен вклад трансцилляторного переноса тепла, обусловленного всплыванием пузырьков. Найдены соотношения размеров тепловых конвективных ячеек, индуцированных движением газовой фазы. Показано, что наибольший вклад в процесс осуществляют конвективные ячейки, у которых амплитуда колебаний более чем в 10 раз превышает их поперечный размер (Филиппов А.И., Хисматуллин А.С.).

Технические науки


Разработаны:
  • эффективная усовершенствованная конструкция вихревого аппарата с осевым оросителем, получен патент РФ №2316383;
  • конструкция ротоклона с регулярными синусоидальными лопастями, получен патент РФ №2317845;
  • методика расчета аэрогидродинамических характеристик потоков отходящих газов.

Экспериментально исследовано аэрогидродинамические характеристики потоков отходящих газов в вихревых аппаратах (Панов А.К.).

Построена математическая модель управления процессом изготавления деталей вертолета из композиционных материалов. Получены выражения для поля температуры и оптимизирован процесс сушки изделий (Даутов А.И., Тюков Н.И.).

Спроектирована и изготовлена экспериментальная установка для исследования аэрогидродинамических характеристик оросителей и водоуловителей из полимерных материалов и композиций на их основе. Получены математические зависимости для расчета основных технологических характеристик полимерных оросителей и водоуловителей градирен, изготовленных с использованием сетчатой оболочки (Иванов С.П.).

Информатика

В настоящее время нечеткие регуляторы (НР), в том числе и многомерные, используются как безальтернативный инструмент для управления сложными динамическими объектами, которые удается описать только словесно. Их уникальность состоит в возможности разработки управляющих программ для технологических объектов, алгоритм функционирования которых представлен в виде опыта и знаний экспертов предметной области. Но у НР низкое быстродействие, вызванное необходимостью в каждом цикле сканирования отрабатывать всю систему продукционных правил регулятора, и большая погрешность регулирования, обусловленная, главным образом, процедурой дефаззификации. Все это не позволяет использовать их для управления процессами в критических технологиях, имеющих большое экономическое и социальное значение для современного общества, но требующие, в большинстве случаев, прецизионного регулирования с высоким быстродействием. Эти же фактора сдерживают развитие многомерных НР, что вынуждает некорректно использовать одномерные НР, функционирующие в сепаратном режиме, для управления многосвязными объектами.

Показано, что логической и алгоритмической основой устранения упомянутых недостатков НР является представление входных и выходных параметров совокупностью не перекрывающих друг друга четких термов, имеющих прямоугольную функцию принадлежности и являющиеся по своей логической природе аргументами двузначной логики. Тем самым удается устранить нечеткость в представлении информации, что превращает нечеткий логический регулятор в четкий, с сохранением основных положительных качеств первого. Кроме того разработаны и внедрены технологии процессного управления в системе менеджмента качества, построены функциональные модели прцессов управления предприятием, автоматизированные системы формирования бюджета закупок сырья и материалов предприятия, производящего строительные материалы. Построены математические модели термодинамических процессов в СВЧ-реккторах (Каяшев А.И., Антипин А.Ф., Колязов К.А.).