Підвищення ефективності моделювання багатовимірних процесів теплопереносу на основі методів поліаргументних систем і теорії локалізації
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Підвищення ефективності моделювання багатовимірних процесів теплопереносу на основі методів поліаргументних систем і теорії локалізації
|
|
| Creator |
Прокопов, Віктор Григорович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття ступеня доктора наук за фахом 05.14.06. – «Технічна теплофізика і промислова теплоенергетика». – Інститут технічної теплофізики НАН України, Київ, 2010. Дисертацію присвячено розробці нового наукового напряму, який пов'язаний зі створенням основ теорії локалізації та класу методів поліаргументних систем і орієнтований на підвищення ефективності моделювання сталих багатовимірних процесів теплопереносу. Розроблено систему базових принципів теорії локалізації, які встановлюють загальні закономірності перебігу таких процесів, що зумовлені явищем локалізації. В аспекті даного явища розвинуто уявлення про механізми стабілізації (регуляризації) багатовимірних процесів і виродження їхньої розмірності. Запропоновано спеціальний клас методів – методи поліаргументних систем, який має високі адаптаційні властивості щодо фактора багатовимірності задач, і є у зв'язку з цим важливим елементом математичного апарату теорії локалізації. Виконано комплекс комп'ютерного моделювання процесів теплопереносу в елементах енергетичного устаткування та в умовах реалізації ряду прогресивних технологій на основі різних модифікацій методу поліаргументних систем і застосування положень теорії локалізації. Диссертация на соискание степени доктора наук по специальности 05.14.06. – «Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика». – Институт технической теплофизики НАН Украины, Киев, 2010. Диссертация посвящена разработке нового научного направления, которое связано с созданием основ теории локализации и класса методов полиаргументных систем и ориентировано на повышение эффективности моделирования многомерных процессов теплопереноса. Сформулированы основные положения теории локализации, устанавливающие общие закономерности протекания устойчивых многомерных процессов переноса, которые обусловлены эффектами локализации влияния отдельных особенностей условий однозначности данных процессов. Предложена система принципов этой теории, содержащая: а) принцип относительной локализации влияния условий однозначности, определяющий в общем виде требования, при выполнении которых реализуются указанные эффекты локализации; б) принципы трансформации многомерных процессов: принцип вырождения размерности и принцип стабилизации, указывающие на условия самопроизвольного упрощения в связи с эффектами локализации закономерностей протекания этих процессов; в) принцип замещения локализованных условий однозначности, которым устанавливаются основные требования, предъявляемые к данным условиям при их замене. Предложены специальные подходы к математическому описанию физических эффектов, отражаемых каждым из принципов теории локализации. При этом разработаны методики математического моделирования процессов теплопереноса в зонах автономности и зонах локализации. Дана общая математическая интерпретация эффектов стабилизации, связанных с явлением локализации. Предложен ряд методических приемов для решения тепловых задач, характеризующихся вырождением размерности процесса вследствие эффектов локализации. Изучены возможности использования развиваемого в работе метода полиаргументных систем для математического моделирования исследуемых многомерных процессов. Выполнен комплекс исследований, посвященных изучению явления стабилизации для ситуации сопряженного теплообмена при течении жидкости в каналах, а также рассмотрены закономерности стабилизации процесса теплопереноса в плавниковых экранных трубах котлоагрегатов при осциллирующем во времени радиационном теплоподводе. Выявлены особенности явления самопроизвольного понижения размер-ности многомерных процессов переноса, обусловленного эффектами локали-зации. На основе математического моделирования многомерных процессов теплопереноса в толстостенных пластинах, обрабатываемых концентрированными подвижными источниками энергии, а также в оребренных толстостенных конструкциях установлены закономерности изменения размерности процесса вследствие явления локализации. Базируясь на использовании явления локализации, выполнено обобщение ряда теоретических построений, в соответствии с которыми в определенных ситуациях правомерным является замещение условий однозначности на эквивалентные им в определенном смысле. Показано, что такие замены обеспечивают получение практически точного решения в зонах автономности замещаемого условия однозначности. Предложен метод последовательных эквивалентных замен условий однозначности. Выполнен комплекс компьютерного моделирования нелинейных нестационарных процессов теплопереноса в слоистонеоднородных системах при импульсном периодическом нагреве и установлены закономерности, связанные с замещением различных условий однозначности. Разработан специальный класс методов – методы полиаргументных систем, предназначенных для решения многомерных задач теплофизики и ориентированных на использование в качестве важного элемента математического аппарата теории локализации. Сформулированы базовые положения, лежащие в основе создания этого класса методов. Предложена общая методика построения класса методов полиаргументных систем. Выполнен анализ разработанных на ее основе различных модификаций МПС таких, как прямые и рекуррентные методы, интегральные МПС, методы координатных решеток и т.д. Проведены методические исследования, в результате которых показана высокая эффективность данного класса методов и, прежде всего, в части его адаптационных свойств по отношению к фактору многомерности задач. Выполнен комплекс исследований, в результате которых показано, что класс МПС представляет собой обобщение и развитие известных классических подходов таких, как метод разделения переменных Фурье, интегральные и коллокационные методы из класса проекционных и пр. На основе различных модификаций МПС получено решение ряда прикладных задач теплофизики технологических процессов и проведены исследования температурных режимов элементов энергетического оборудования с учетом явления локализации. Результаты выполненных исследований использованы при разработке теплообменного оборудования и проектировании различных технологических процессов. The thesis for competition of degree of doctor of the technical sciences according to specialty: 05.14.06. – «Engineering thermophysics and industrial heat-and-power engineering». – Institute of engineering thermophysics of NAS of Ukraine , Kyiv, 2010. Dissertation is devoted to development of a new scientific direction which is related to creation of basic of localization theory and class of methods of the polyargument systems and oriented to the rise of efficiency of modelling of steady multidimensional heat transfer processes. The system of base of localization theory prin-ciples, which set the general regularity of passing of such processes, conditioned by the phenomenon of localization, is developed. In the aspect of the given phenomenon the conceptions of machineries of stabilization (normalization) of multidimen-sional processes and reduction of their dimension are developed. The special class of methods – methods of the polyargument systems, possessing high adaptation properties in relation to the factor of multidimensional of tasks and being in this connection the important element of mathematical apparatus of localization theory is offered. The complex of computer modelling of heat transfer processes in elements of energy equipment for conditions of progressive technologies realization on the basis of different modifications of the polyargument systems method and using of localization theory thesis is executed. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2011-10-13T17:52:57Z
2011-10-13T17:52:57Z 2010 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/1169
|
|
| Language |
uk
|
|