Козлов Анатолій Петрович. Геометричне моделювання та аналіз деяких фізичних полів стосовно процесів масопереносу

Краткое описание

Козлов Анатолій Петрович. Геометричне моделювання та аналіз деяких фізичних полів стосовно процесів масопереносу: дисертація канд. техн. наук: 05.01.01 / Київський національний ун-т будівництва і архітектури. - К., 2003

Козлов А.П. Геометричне моделювання та аналіз деяких фізичних полів стосовно процесів масопереносу. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.01.01 Прикладна геометрія, інженерна графіка. Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна, Київ, 2003 р.
Дисертація присвячена розробці геометричних моделей масопереносу у гальванотехніці та теплофізиці на основі конструктивно-синтетичного дослідження лінійчатих множин, що їх інтерпретують.
В роботі проведено системний аналіз процесів масопереносу (гальваностегія та ТВП) з метою виявлення раціональних місць застосування методів геометричного моделювання, форм та способів реалізації геометричних моделей; досліджено просторову будову багатозв’язної криволінійної конгруенції, яка є приблизним описом електростатичного поля, утвореного складною системою з багатьох полеутворюючих елементів; з метою встановлення зв’язків з енергетичними параметрами поля обґрунтовано, побудовано та досліджено систему якісних конструктивних характеристик конгруенцій; запропоновано схеми алгоритмів метризації структурно-топологічної моделі електростатичного поля як засобу переходу від топології поля до його геометричної моделі; побудовано та досліджено геометричну модель тепловологопереносу у вологонасиченій бетонній огороджуючій конструкції при її односторонньому заморожуванні; виконано цикл експериментальних та комп’ютерних досліджень для знаходження значень контрольних даних, що враховуються при практичній реалізації розроблених геометричних моделей та алгоритмів; розроблено структури комп’ютерних методик технологічного процесу гальваностегії та процесу ТВП і реалізовано в програмному вигляді окремі модулі цих методик.
Практичне значенняполягає в можливості коректної побудови просторових моделей складноструктурованих фізичних полів; можливості попереднього аналізу якісних характеристик фізичних процесів (гальваностегії, ТВП) шляхом конструктивної оцінки їх геометричних лінійчатих моделей; підвищенні якості процесу гальваностегії шляхом зменшення витрат матеріалів та економії енергоносіїв при оптимізації геометричних параметрів відповідних моделей. Роботу впроваджено в ЗАТ Горлівський машинобудівний завод” та в учбовий процес на кафедрі архітектурних конструкцій КНУБА.

Дисертація присвячена розробці деяких геометричних моделей складних фізичних процесів польової природи масопереносу електростатичного поля гальваностегії та тепломасопереносу при односторонньому заморожуванні огороджуючої конструкції. Геометричною основою дослідження є конгруенції першого порядку ліній в R3.
В результаті проведених в дисертації досліджень отримані такі результати:
1. З геометричних позицій проаналізовано задачі польової природи. На основі співставлення компонентів фізичних процесів та компонентів геометричних моделей виявлено роль останніх в схемі дослідження фізичних полів.
2. Побудовані системні уявлення фізичних процесів гальваностегії та тепломасопереносу, які склали підґрунтя побудови структур відповідних комп’ютерних технологій проектування. Системний підхід забезпечує обґрунтування структури та ефективного місця застосування геометричних моделей та алгоритмів як елементів вказаних технологій.
3. Досліджено топологічну структуру багатодискової конгруенції кривих ліній, утвореної системою довільно розташованих у просторі прямих і точок. При аналізі таких конгруенцій використано спеціальне багатовимірне уявлення на гіперквадриці Плюкера п’ятивимірного простору.
4. За допомогою багатовимірного уявлення обґрунтовано та введено конструктивні якісні характеристики конгруенцій ліній в R3, які є аналогами деяких фізичних параметрів польових структур. Характеристики дозволяють оцінювати поведінку ліній конгруенції в регулярних точках простору або на занурених в конгруенцію многовидах.
5. Розроблено геометричну модель тепловологопереносу у вигляді множини миттєвих перетворень фронту з залежністю параметрів від попередніх станів системи.
6. Впровадження роботи виконано в гальванотехнічному підприємстві ВАТ Горлівський машинобудівний завод” та в учбовому процесі КНУБА при створенні комплексу лабораторних робіт з теплофізики.
Подальшими напрямками досліджень є: дослідження та узагальнення моделей полів як конгруенцій шляхом суперпозиції останніх; дослідження послідовних композицій лінійчатих множин та їх навантаження” для більш точного врахування фізичних впливів; системне дослідження та моделювання суперпозицій полів різної природи (електричних та теплових), наприклад, при описі електропрогріву бетонної конструкції при її зведенні.