Моделі і методи проектування енергозберігаючих гідроаеродинамічних систем у спеціалізованому АРМ.

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.12 – Системи автоматизації проектувальних робіт. – Одеський національний політехнічний університет Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2016. Метою дисертаційного дослідження є зниження енергоємності гідроаеродинамічного процесу в системах, що проектуються, за рахунок розробки моделей та методів структурно-параметричного синтезу для автоматизованого проектування енергозберігаючих гідроаеродинамічних систем у спеціалізованому АРМ. Отримали подальший розвиток структурно-параметричні моделі генеруючої та мережевої частин гідроаеродинамічної системи, який полягає в одночасному врахуванні правил компоновки і параметрів енергетично активного та енергетично пасивних елементів системи, що дозволило формалізувати розробку технічних пропозицій у спеціалізованому АРМ. Вперше розроблено логіко-чисельну модель генерації технічних пропозицій у вигляді знакового зваженого орграфа, що дозволило врахувати взаємний вплив параметрів удосконалених структурно-параметричних моделей генеруючої і мережевої частин гідроаеродинамічної системи для обґрунтування доцільності використання запропонованого показника енергоємності гідроаеродинамічного процесу як характеристики енергозбереження. Отримав подальший розвиток метод структурно-параметричного синтезу енергозберігаючих гідроаеродинамічних систем, який полягає у використанні запропонованого показника енергоємності гідроаеродинамічного процесу в якості характеристики енергозбереження, що на основі розроблених моделей дозволило автоматизувати раціональний вибір енергозберігаючого проектного рішення у спеціалізованому АРМ. Отримав подальший розвиток метод структурно-параметричного синтезу енергозберігаючих фізичних прототипів допоміжних елементів гідроаеродинамічної системи, який полягає у врахуванні оцінок стану гідродинамічних потоків у цих прототипах, що дозволило розробити проектні рішення по зниженню гідравлічних опорів в допоміжних елементах, які проектуються, і автоматизувати створення бази енергозберігаючих допоміжних елементів у спеціалізованому АРМ.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.12 – Системы автоматизации проектировочных работ. – Одесский национальный политехнический университет Министерства образования и науки Украины, Одесса, 2016. Целью диссертационного исследования является снижение энергоемкости гидроаэродинамического процесса в проектируемых системах за счет разработки моделей и методов структурно-параметрического синтеза для автоматизированного проектирования энергосберегающих гидроаэродинами- ческих систем в специализированном АРМ. Проанализированы проблемы энергосбережения в гидроаэродинами- ческих системах, проектируемых с помощью машиностроительных и инженерных АРМ проектировщиков. Учитывая конструктивные особенности структурных элементов сетевой и генерирующей частей существующих гидроаэродинамических систем, показано, что модели и методы структурного и параметрического синтеза, которые используются в машиностроительных АРМ, не в полной мере учитывают влияние состояния реальных гидроаэродинамических потоков при формировании базы типовых проектных решений. Использование в инженерных АРМ при структурном синтезе сетевой части типовых проектных решений приводят к дополнительным потерям энергии до 40% в проектируемых гидроаэродинамических системах. Для определения путей решения указанных проблем автоматизированного проектирования энергосберегающих гидроаэродинамических систем рассмотрены возможности методов структурно-параметрического синтеза, визуализации движения жидкостей и газов и интеллектуального анализа визуальных данных для получения оценок состояния гидроаэродинамических потоков в проектируемых элементах и системах. Научная новизна полученных результатов заключается в создании новых и развитии существующих моделей и методов структурно-параметрического синтеза для автоматизированного проектирования энергосберегающих гидроаэродинамических систем в специализированном АРМ. Получили дальнейшее развитие структурно-параметрические модели генерирующей и сетевой частей гидроаэродинамической системы, заключающееся в одновременном учете правил компоновки и параметров энергетически активного и энергетически пассивных элементов системы, что позволило формализовать разработку технических предложений в специализированном АРМ. Впервые разработана логико-численная модель генерации технических предложений в виде знакового взвешенного орграфа, что позволило учесть взаимное влияние параметров усовершенствованных структурно- параметрических моделей генерирующей и сетевой частей гидроаэродинамической системы для обоснования целесообразности использования предложенного показателя энергоемкости гидроаэродинамического процесса в качестве характеристики энергосбережения. Получил дальнейшее развитие метод структурно-параметрического синтеза энергосберегающих гидроаэродинамических систем, который заключается в использовании предложенного показателя энергоемкости гидроаэродинамического процесса в качестве характеристики энергосбережения, что, на основе предложенных моделей, позволило автоматизировать рациональный выбор энергосберегающего проектного решения в специализированном АРМ. Получил дальнейшее развитие метод структурно-параметрического синтеза энергосберегающих физических прототипов вспомогательных элементов гидроаэродинамической системы, который заключается в учете оценок состояния гидродинамических потоков в этих прототипах, что позволило разработать проектные решения по снижению гидравлических сопротивлений в проектируемых вспомогательных элементах и автоматизировать создание базы энергосберегающих вспомогательных элементов в специализированном АРМ. Предлагаемые решения в составе специализированного АРМ использованы для автоматизации проектирования физических прототипов термостатического клапана системы теплоснабжения и распределительного коллектора аэродинамической системы и позволили снизить гидравлическое сопротивление этих вспомогательных элементов в 1,5 и 2 раза соответственно. Использование разработанных энергосберегающих проектных решений по вспомогательным элементам в проектируемых системах теплоснабжения и аэродинамических системах, позволило снизить энергоемкость гидроаэродинамических процессов в них на 25-30 % и 14 % соответственно

Dissertation for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.13.12 – Automation systems of design work . – Odessa National Polytechnic University, Ministry of Education and Science of Ukraine, Odessa, 2016. The purpose of the research is to provide energy savings in hydro-aero- dynamic systems, which are projected on the basis of a specialized workstation, which is based on developing and improving of models and methods of computer- aided design. The improved structural-parametric models of generating and network units of hydro-aero-dynamic system, that take into account the layout rules and parameters of energetically active and passive elements of system to formalize the development of technical proposals with structural-parametric synthesis of energy-efficient project solutions in a specialized workstation. The improved structural-parametric models of generating and network units of hydro-aero-dynamic system, that simultaneously take into account the layout rules and parameters of energetically active and passive elements of system to formalize the development of technical proposals in a specialized workstation. For the first time developed, a logical-numerical model of generating technical proposals as a sign weighted orgraph, which allowed consideration of the mutual influence of parameters of improved structural-parametric models of the generating and network units of hydro-aero-dynamic system for to justify the feasibility of using the proposed energy intensity index of hydro-aero-dynamic process, as energy-saving characteristics. Was further developed method of structural-parametric synthesis of energy saving hydro- aero-dynamic systems, which is using the proposed index of energy intensity of hydro-aero-dynamic process, as the characteristics of energy saving, which allowed, being based on the proposed models, to automate the rational choice of energy saving project decision in a specialized workstation. Was further developed the method of structural-parametric synthesis of energy-saving physical prototypes of auxiliary elements of hydro-aero-dynamic system, which consists in the consideration of quantitative and qualitative assessments of the state of hydrodynamic flows in them, which allowed the development of project solutions to reduce the hydraulic resistance in the auxiliary elements that are being designed, and automate the creation of a base of energy-saving auxiliary elements in a specialized workstation.