Информационная модель программного комплекса для оптимизации и управления системами вентиляции на основе прямого газодинамического моделирования

Задание входных параметров

Запись состояния системы в бинарный файл

Интегрирование уравнений гидродинамики

' Учет работы ^технологических устройств^

Т1рибавка шага по времени] (t = t + dt)

[Удовлетворение граничным I________условиям________,

Визуализация расчетных

игнуто расчетное вре ия. Остановить расчет

состояния из файла

Математическая обработка данных

Проверка удовлетворения результата качественным критериям

Сравнение по количественным

критериям

Критерии не выполнены

Критерии выполнены

Рис. 2. Диаграмма активности программного комплекса для оптимизации и управления системами вентиляции крупных промышленных цехов

Рис. 3. Диаграмма прецедентов

ционных и прочих технологических устройств не достигнуто или расчет был прекращен по каким-либо причинам, не достигнув расчетного времени. Расчетные данные могут быть визуализированы. Также эктор может произвести математическую обработку ранее полученных расчетных данных с целью дальнейшей оценки результатов по выбранным критериям, в случае отрицательного результата пользователь может вернуться к заданию начальных условий и запуску нового расчета с учетом результатов предыдущей оценки.

В основе модуля расчета динамики газа лежит численный алгоритм, описанный в работе М.А. Еремина и др. [4], показавший адекватность и эффективность для данной задачи. В качестве примера на рисунке 4 показан типичный результат расчета поля скоростей.

Информационные модели и структурные диаграммы ИС были созданы в Microsoft Office Visio 2010.

Заключение

В работе описана модель информационной системы для численного моделирования динамики воздуха в крупном промышленном помещении для решения задач оптимизации проектирования вентиляционной системы. В основе концепции построения ИС лежит модульный принцип, распараллеливающий процессы проведения численного газодинамического эксперимента и обработки / визуализации результатов расчета. Предусмотрена возможность динамического вмешательства в условия проведения численного эксперимента.

5     10     15     20     25     30    35     40     45     50     55     60

Рис. 4. Поле скоростей для модели металлургического цеха. Вблизи горизонтальной координаты м располагается печь для варки стали, создавая в среднем вертикальный поток горячего воздуха, который уходит в вентиляционный фонарь на крыше

Тестовые расчеты продемонстрировали эффективность работы информационной системы.

На этапе предварительного проектирования системы вентиляции результаты численного моделирования позволяют:

• -    прогнозировать и объективно сравнивать между собой результаты реализации различных изучаемых конфигураций системы общеобменной и местной вентиляции и кондиционирования (ОВК);

• -    построить картину пространственных распределений температуры, вредных примесей, влажности и скорости воздуха в заданном помещении для рассматриваемой конфигурации системы ОВК;

• -    исследовать особенности функционирования систем для выработки рекомендаций по оптимизации конструкции либо режима их функционирования.