Физическое, математическое, компьютерное и электромоделирование. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
Решение уравнения Вебстера для переходников различной формы
Статья научная
Переходники для труб - это соединительные элементы, изготавливаемые из разных материалов, которые используются для стыковки труб в трубопроводных конструкциях различного назначения. [1, 9] Использование таких изделий происходит в таких трубных коммуникациях, как водопроводы, теплопроводы, газопроводы, канализационные системы, дымовые и вентиляционные трубопроводы. Для каждой коммуникации своя форма такого переходника и обычно она зависит от формы и размеров сопрягаемых труб. В задачах распространения интенсивного звука, в концентраторах и других волноведущих системах возникает уравнение типа Вебстера: 12∂2p∂t2-c2∂2p∂x2=c2dlnSxdx∂p∂x+Оµc2ρ∂2p2∂t2+bρ∂3p∂x∂t2"> Уравнение Вебстера используют еще и при расчетах акустического поля в неоднородных средах в приближении геометрической акустики. Так же это уравнение позволяет изучать задачи распространения звуковых волн конечной амплитуды в поглощающих средах. [2, 8, 10] В литературе встречаются несколько подходов к решению акустического распространения волны в излучателе с переменным поперечным сечением. Если поперечное сечение такого излучателя расширяется, амплитуда уменьшается, в то время как, если излучатель становится более узким, происходит увеличение в плотности потока энергии. Рэлей и Вебстер независимо друг от друга первыми получили приближение плоской волны для акустического распространения в круглом с изменяющимся сечением излучателе. Это уравнение может быть решено для некоторых форм типа показательного, конического, параболического, катеноидного и синусного, но во многих случаях аналитическое решение не может быть найдено.
Бесплатно
Статья научная
В период пандемии любой болезни, в частности, коронавируса COVID-19, который массово уносит жизни людей в 2020 году, образовательный процесс трансформируется из привычного контактного аудиторного вида в бесконтактную форму дистанционного обучения. В этих условиях, даже при абсолютной технической оснащенности и готовности образовательных учреждений к такому виду обучения, должны быть созданы и подготовлены к бесперебойному функционированию образовательные платформы, содержащие образовательные ресурсы, которые давали бы возможность проводить различные виды занятий. Особую значимость, в связи с этим, приобретает компьютерное моделирование различных физических процессов и лабораторных установок, так как именно оно дает возможность изучить и проследить в динамике физические явления и провести полноценное лабораторное занятие с помощью виртуальных приборов в виртуальной лаборатории, проделывая все необходимые действия самостоятельно, а не наблюдая их, например, в демонстрационном фильме или анимационном ролике. В статье рассмотрено компьютерное моделирование механических, теплоэнергетических систем и систем электроники и автоматики для современного образовательного процесса, организованного дистанционно в период пандемии коронавируса COVID-19. Описаны некоторые компьютерные модели, созданные автором, проанализированы и выделены положительные стороны такого моделирования для проведения дистанционных учебных экспериментов, наглядного и детального представления теоретического материала и создания условий для получения качественного образования даже в сложных условиях пандемии.
Бесплатно
Статья научная
Математическая модель - это система математических выражений, описывающих характеристики объекта моделирования и взаимосвязи между ними. В состав математической модели входят соотношения, отражающие условия, которым должно удовлетворять решение (план) данной задачи (так называемая система ограничений), а также функция, в математической форме выражающая поставленную цель с точки зрения выбранного критерия оптимальности (так называемая целевая функция). Поиск оптимального плана с математической точки зрения представляет собой определение такого набора числовых значений неизвестных, удовлетворяющих ограничительным условиям задачи, при котором целевая функция достигает экстремальной величины (максимума и минимума). [15,17,18] Если неизвестные входят в модель только в первой степени, то задача относится к линейному программированию, в противном случае - к нелинейному программированию. Большинство практически важных задач планирования производства может быть описано с помощью линейных математических моделей В данной статье будет рассмотрено обобщённая дискретно-аналитическая математическая модель управление качеством продукции пищевых производств. Стоит отметить, что качество конечного продукта зависит от совокупности различных факторов: сбыт, обслуживание, изготовление и другие.
Бесплатно
Статья научная
В статье описан программный инструментарий имитационного моделирования системы электроснабжения (ИМ СЭС) предназначен для выбора наиболее экономичного и надежного варианта и основных параметров системы электроснабжения железнодорожного предприятия. В качестве исходных данных используются сведения об основных параметрах внешнего электроснабжения, списке трансформаторных подстанций (ТП) с низковольтными нагрузками или перечень цехов и корпусов с их нагрузками и расположением.
Бесплатно
Статья научная
Радиальные рабочие колеса турбомашин - это сложные вращающиеся детали. Вычислительные модели вала с радиальным рабочим колесом и 10-ю лопатками были построены с использованием параметрических моделей уменьшенного порядка. Цифровые модели учитывают влияние различных вариантов для жестких закреплений по кольцу вала и скорость вращения для исследования изменения собственных частот и напряжений турбомашин. В дальнейшем можно с уверенностью предположить, что исследование изменения собственных частот и напряжения турбомашин от скорости вращения и различных вариантов закрепления по кольцу вала являются актуальными на стадиях проектирования и доводки. Эти расчеты позволяются существенно сократить объем дорогостоящих экспериментальных исследований, уменьшить сроки конструирования и значительно снизить требуемые компьютерные ресурсы при проектировании новых конструкций турбомашин для АПК.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье представлены основные положения гипотезы взаимодействия вихрей и физические процессы, отражающие физическую сущность процесса энергоразделения газового потока в вихревой трубе за счет интенсивного турбулентного теплообмена от вынужденного к свободному вихрю. Предложена методика уточнения расчетных характеристик температуры холодного и горячего потоков в вихревой трубе за счет газодинамической и термодинамической поправок. Уточненный метод расчета позволяет достичь хорошего совпадения температуры охлажденного газа с экспериментальными значениями.
Бесплатно
