Общие вопросы математического моделирования

В связи с созданием и внедрением в энергетику крупных теплоэнергетических установок с высокими параметрами пара, усложнением их технологических схем и режимов эксплуатации, повышением требований к их экономичности и надежности необходимо выполнение трудоемких инженерных расчетных исследований, которые практически невозможно провести в нужные сроки без применения современных ЭВМ и методов математического моделирования. В то время как общие вопросы математического моделирования теплоэнергетического оборудования электростанций как объекта оптимизации получили большое отражение в литературе, вопросы теплового расчета статических и динамических характеристик основного теплоэнергетического оборудования на ЭВМ, методов математического моделирования стационарных и нестационарных режимов этого оборудования, специфики реализации этих методов на современных ЭВМ не систематизированы и недостаточно освещены в печати. [c.3]

В настоящей главе нашли отражение некоторые вопросы математического моделирования явления генерации сильнодействующих направленных электромагнитных полей на тороиде в результате процесса ядерного цепного деления. Подобно явлению квантовой генерации и некоторым другим физическим эффектам, идущим по нарастающей, лавинообразной схеме, аналогичного рода процессы происходят и при цепном делении тяжелых ядер наблюдается стремительный рост общего числа нейтронов, заряженных частиц и заряженных осколков деления, имеющих огромную кинетическую энергию движения. Это известное явление (движение в вакууме зарядов с большой скоростью) положено в основу ядерного электродинамического эффекта. [c.266]

Разработанные общие принципы математического моделирования пожаров на уровне усредненных термодинамических характеристик позволили спользовать методы численного эксперимента для задач прогнозирования динамики пожаров в помещениях различного назначения. Вопросы сходимости результатов численных экспериментов с изучаемым физическим процессом рассмотрены в разд. 5.4. Методы численных экспериментов для данных задач имеют целый ряд преимуществ по сравнению с физическим экспериментом. Численные эксперименты, основанные на научно обоснованной математической модели, позволяют получать достоверные научные данные с меньшими затратами в кратчайшие сроки. Для решения целого ряда задач, связанных с разработкой мероприятий пожарной профилактики в помещениях большого объема, численный эксперимент [c.263]

В гл. 1 рассмотрены общие вопросы постановки математического моделирования с применением ЭВМ. В гл. 2—4 содержится описание математических моделей тепловых стационарных процессов в парогенераторах, турбоустановках и ряда отдельных теплообменников, а также излагается специфика реализации этих моделей на ЭВМ. В гл. 5 содержится материал, знакомящий читателя с вопросами применения математического моделирования для оптимизации теплоэнергетических установок на ЭВМ. [c.3]

В этой главе рассматриваются общие теоретические вопросы, связанные с математическим моделированием и расчетом точности технологических процессов со многими входными и выходными переменными. Приведенные ниже методы базируются на анализе структурных схем, методах матричной алгебры, теории вероятностей и математической статистики. Обобщение разработанной методики на случаи, когда рассматриваются многооперационные технологические процессы со многими входными и выходными переменными, не вызывает принципиальных затруднений. Пользуясь этой методикой, можно перейти от статических моделей к динамическим. Однако этот вопрос требует специального рассмотрения. [c.253]

К настоящему времени теория линейных уравнений достигла совершенства. Для нелинейных уравнений в частных производных не существует общих методов исследования. Поэтому каждый раз возникает вопрос о выборе рационального способа решения. Наиболее распространенными можно считать численные методы и метод математического моделирования. [c.380]

Детерминированное математическое описание физической модели массообменных процессов в зоне технологического процесса получается упрощенным и несовершенным, прежде всего из-за трудности достоверно сформулировать граничные условия, а также выбрать и принять параметры процесса в уравнениях математического описания. Параметры делятся на характеризующие свойства материалов (теплоемкость, плотность и др.) и характеризующие явления переноса энергии и массы (теплопроводность, кинематическая вязкость и др.). Параметры первой группы, входящие в уравнения сохранения массы и энергии, обычно принимаются усредненными значениями для условий технологического процесса. Выбор параметров второй группы (констант переноса) требует особого внимания, поскольку тепловая работа печей, как отмечалось, обычно лимитируется процессами переноса. Однако до настоящего времени слабо изучены теплофизические свойства исходных материалов, особенно расплавов, что тормозит развитие теории печей. Создание общей теории позволит полностью исключить эмпирический подход в расчетах и конструировании печей (производительность, расход топлива и пр.). Анализ типовых тепловых режимов определяет оптимальные условия тепловой работы (тепло-массообмен, генерация тепла, движение газов, циркуляция расплавов и пр.) как существующих, так и проектируемых печей. В настоящее время разработаны обобщенные методы металлургических расчетов и методики составления математических моделей ряда процессов и технологических схем для ЭВМ [53]. Физико-химические закономерности в агрегатах и процессах автогенных способов плавки изучаются при помощи физического моделирования (особенно в совокупности с математическим моделированием), укрупненно-лабораторных исследований и полупромышленных испытаний [54]. Накопленный опыт позволяет оценить важность и необходимость исследований на малых установках, которые дают возможность, с одной стороны, еще до строительства промышленного агрегата решить вопросы технологического, теплотехнического и конструктивного характера, а с другой стороны, определить, какие результаты исследований можно перенести на крупный агрегат, а какие вопросы требуют уточнения или разрешения в опытно-промышленных условиях. Такую работу позволяют в широких масштабах проводить лаборатории, оснащенные современным [c.80]

В работе исследуются вопросы устойчивости управляемости вертолетов при отрыве части лопасти несущего или рулевого винтов. Основные формы движения получены аналитически, уравнения в общем Виде решены с применением аналоговых математических машин. На основании результатов моделирования и расчетов оценивается допустимая массовая неуравновешенность несущего и рулевого винтов. Таблиц 2, рис. 6, библ. 3. [c.220]

Математическая модель теплоэнергетической установки дает формализованное описание количественных и логических взаимосвязей между технологическими, материальными и энергетическими параметрами установки, характеристиками внешних связей, системой ограничений и величиной соответствующего критерия эффективности. Поскольку общие принципы построения математических моделей теплоэнергетических установок различных типов достаточно широко освещены в [1, 2], здесь основное внимание уделяется вопросам наиболее рациональной реализации этих принципов. В связи с этим необходимо отметить особенности моделирования паротурбинных электростанций с МГД-генераторами. [c.106]

Что же касается вопросов общей теории вяжущих материалов, то необходимо шире использовать для их изучения методы химической кинетики, моделирования, расчеты на ЭВМ, математическую статистику, современные физико-химические методы исследования. Одной из важнейших задач в научной и производственной работе в области вяжущих материалов является тесная связь разрабатываемых технологических схем, агрегатов и способов производства с вопросами охраны окружающей среды. [c.207]

Основой исследования при функциональном анализе изделий является математическое моделирование с этапами, схематически показанными на рис. 6.3. Назначение моделирования состоит в том, чтобы перейти от неопределенных общих положений к конкретным вопросам с помощью математического описания функциональных свойств изделий и построения математических моделей функщюнирования. Функциональный анализ включает выполнение следующего объема работ [c.226]

Описанный подход сопряжен с необходимостью проведения большого объема трудоемких экспериментов при повышенных требованиях к точности измерений. Более распространен иной способ получения макрокинетической информации, основанный на сочетании измерений с математическим моделированием экспериментальной ситуации. При таком подходе центральным является вопрос о выборе рациональной кинетической модели разложения гетерогенных взрывчатых веществ. К сожалению, недостаток информации о свойствах веществ, размерах, форме и механизме образования очагов делают невозможным в настоящее время детальное описание из первых принципов возбуждения и распространения реакции. Отсутствие строгой, физически обоснованной модели возникновения и развития горячих точек частично компенсируется разнообразием полуэмпирических моделей, основанных на самых общих представлениях о характере процесса. Константы соотношений, описывающих зависимость разложения ВВ (то есть уравнений макрокинетики) от основных параметров состояния, полностью или частично подлежат экспериментальному определению. Для обсуждения определяющих факторов очагового разложения взрывчатых веществ грассмот-рим более подробно имеющиеся экспериментальные и теоретические данные об этом явлении. [c.299]

Вибрационная механика рассматривается в книге как частный случай более общей концепции, которую можно назвать механикой систем со скрытылш движениями. Как в процессе механико-математического моделирования реальных систем, так и при стремлении к упрощению моделей естественно возщкает желание не замечать , частично проигнорировать некоторые сбавляющие движений полной системы" и даже некоторые ее степени свободы, представляющиеся второстепенными. Возникает вопрос, какой механикой должен руководствоваться соответствующий наблюдатель, чтобы не вступить в противоречие с действительностью Ответ аналогичен предыдущему для этого в уравнения, описывающие учитываемые движения, должны быть добавлены некоторые дополнительные силы. и выше, механику систем с частично игнорируемыми движениями можно интерпретировать с позиций трех наблюдателей О , V и W , соответствующих наблюдателям О, V и У. [c.13]

Несколько слов уместно сказать здесь об одном общем методе исследования задач механики жидкости и газа, который, правда, насчитывает уже большую историю, но получил наиболее плодотворные применения на 306 протяжении последней четверти века. Это —метод подобия и размерности. Истоки его уходят в XIX в. (и даже в XVIII и XVII вв.). Но тогда он не являлся общим инструментом научного исследования, а лишь использовался в качестве вспомогательного средства в вопросах моделирования. Логические и математические основы метода были подвергнуты серьезному анализу в начале XX в., когда он получил трактовку, близкую к современной. [c.306]

Содержание книги можно условно разделить на две части, в первой из которых (главы 1-5) подробно излагаются методы математического описания турбулентных течений многокомпонентных реагирующих газовых смесей, а во второй (главы 6-8) представлены конкретные примеры численного моделирования аэрономических задач. Первая глава, имеющая вводный характер, содержит некоторые общие положения теории турбулентности и обсуждение вопросов специфики природных сред, в которых многокомпонентная турбулентность играет важную роль. Во второй главе рассмотрена феноменологическая теория тепло- и массопереноса в ламинарной многокомпонентной среде и методами термодинамики необратимых процессов, с учетом принципа взаимности Онзагера, выведены определяющие соотношения для термодинамических потоков диффузии и тепла в многокомпонентной смеси газов. Третья глава посвящена построению модели турбулентности многокомпонентного химически активного газового континуума. С использованием средневзвешенного осреднения Фавра получены дифференциальные уравнения баланса вещества, количества движения и энергии (опорный басис модели) для описания среднего движения турбулентной многокомпонентной смеси реагирующих газов, а также дан вывод реологических соотношений для турбулентных потоков диффузии, тепла и тензора рейнольдсовых напряжений. В четвертой главе развита усложненная модель турбулентности многокомпонентного континуума с переменной плотностью, опирающаяся (в ка- [c.7]

Теоретической основой для многих общих профессиональных (ОПД) и специальных дисциплин (СД), являются основы технической теплофизики, математической физики и тепломассообмена, которые включают теоретические основы тенлонроводности и массонроводности в стационарном и нестационарном режимах, вопросы теплообмена в специфических условиях, численное моделирование, а также определение теплофизических свойств материалов. [c.4]

Аналоговые методы моделирования основаны на математическом подобии (аналогии) между различными физическими процессами. Математическое подобие аналоговых процессов достигается при условии, что описываюш,ие их математические зависимости тождественно переходят друг в друга простым умножением входящих в них величин на постоянные (масштабные) коэффициенты. Следует отметить, что значение математических аналогий выходит за рамки их практического использования. Так, цитируя слова Л. Больцмана ...теми же самыми уравнениями можно решать вопросы гидродинамики и выражать теорию потенциала , В. И. Ленин развивает это положение в более общий философский вывод Единство природы обнаруживается в поразительной аналогичности дифференциальных уравнений, относящихся к разным областям явлений (Ленин В, И. Поли, собр. соч. Т. 18. С. 306). [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...