CC BY
10
Комаров Евгений Владимирович, канд. воен. наук, доцент, скс, komarovv53@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи,
Моргунов Алексей Яковлевич, канд. воен. наук доцент, vchery@yandex. ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи
SUBSTANTIATION OF THE REQUIREMENTS FOR THE MATHEMATICAL MODEL OF OPTIMIZATION OF THE LIFE CYCLE OF SPECIAL-PURPOSE ELECTRONIC
COMPUTING EQUIPMENT
A.V. Myakotin, E.V. Komarov, A.Y. Morgunov
The article substantiates the requirements for a mathematical model for optimizing the life cycle of special-purpose electronic computing equipment. The analysis of the work, as well as the research carried out in this area, allowed us to form the basic requirements for the model.
Key words: electronic computing, life cycle, aging, sample.
Myakotin Alexander Viktorovich, doctor of technical sciences, professor, alexsan-drmyakotin@,gmail.com Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications,
Komarov Evgeny Vladimirovich, candidate of military sciences, docent, SCS, koma-rovv53@mail.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications,
Morgunov Alexey Yakovlevich, candidate of military sciences, docent, vchery@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications
УДК 004
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-4-255-263
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАССЕИВАНИЯ ВЫБРОСОВ ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
А.Н. Чукарин, В.Я. Манохин, И.А. Иванова, Е.И. Головина
В технологическом процессе просушивания зерна имеет место значительное выделение растительной пыли, а также взвешенных веществ от топочных процессов. Цель исследования - определение высоты подъема вредных веществ над источником загрязнения, важно знать точное распределения шлейфа газа, истекающего из труб и вентиляционных систем. Определение концентрации пыли в рабочей зоне должно учитывать оценку концентрации вредных веществ. Исследование связано с оценкой определения эффективной высоты трубы при учете рассеивания выбросов в рабочей зоне. В работе рассмотрены четыре модели оценки начала подъема струи газа над геометрической высотой источника выброса. Величина начального подъема струи примеси зависит от момента количества движения газов, тепловой мощности скорости сносящего струю ветра и условий термофореза. В работе представлены сравнительные графики расчета уровня начального подъема струи газа при разных скоростях выхода газа из трубы и постоянной скорости ветра.
Ключевые слова: концентрация вредных веществ, выбросы, движения газов, температура, эффективная высота трубы, рабочая зона, подъем струи.
Технологические процессы агропромышленного комплекса связаны с просушиванием зерна, с этой целью используются зерносушилки различного типа: шахтные, колонковые, жалюзийные. Выбор типа зерносушилок определяется требованиями
255
к исходному сырью засоренностью и влажностью. Большинство аналитических методов, используемых для расчета концентраций вредных веществ в выбросах из труб, включает в себя использование виртуального или эквивалентного источника.
Рис. 1. Рассеивание с виртуальным или эквивалентным источником на эффективной высоте трубы Н
Высота виртуального источника получается добавлением начального подъема примеси члена Д^ обусловленного подъемом струи, к действительной высоте трубы к Явление истечения газообразной струи из трубы в атмосферу в основном определяют три набора параметров [1]. К ним относятся характеристики трубы, метеорологические условия и физико-химические свойства выброса. Существует большое множество формул для определения ДЬ. Большая их часть содержит аргументы, определяемые моментом количества движения и тепловой подъемной силой, то есть первый аргумент связан с вертикальным моментом количества движения газов, выбрасываемых из трубы, а второй определяется разницей между температурой газов на выходе из трубы и температурой окружающей среды [2-3].
Карпентер и др. провели изучение подъема струй из труб электростанций.Они пришли к выводу, что формула, предложенная Бригсом, предпочтительнее для оценки подъема струй из труб местных электростанций [1].
Высота подъема загрязняющих веществ над источником загрязнения определяется по следующей формуле [1]
Нс = НГ + Ак
где Нг - эффективная высота (суммарная) подъема шлейфа газа, м; АК — начальный подъем струи (газа), м.
В преобразованном виде эта формула, основанная на эмпирических данных, имеет вид
114 XCXF1/3 ,1Ч
АК =--(1)
и х /
где g - ускорение силы тяжести, м/с2; Vs - скорость газа на выходе из трубы, м/с; d -
диаметр выходного отверстия трубы, м; Ts - Температура газа на выходе из трубы, 0К;
АО
Та - Температура атмосферного воздуха, 0К; С = 1,58 — 41,4 х — - безразмерный коэффициент; - градиент потенциальной температуры, 0К/м; и - скорость ветра на
уровне выходного отверстия, м/с; Константа 114 имеет размерность м2/3.
Анализ формулы и результатов расчета по формуле долины Теннеси позволить сделать вывод: константа 114 завышена на один порядок, поэтому в расчетах значение константы будем принимать равной 11,4 м2/3.
Линейная корреляция между С и наблюдается в диапазоне от 0,001 до
0,013 0К/м.
Формула позволяет рассчитать эффективную величину подъема струи над трубой на некотором расстоянии по направлению ветра, где практически достигает максимальной высоты. Это смещение легко заметить на рис. 1, отсюда следует, что положение максимального подъема струи может быть на небольших расстояниях от трубы бу-
дет происходить на высоте, которая меньше эффективной высоты Н[4-5]. Предложена методика оценки эффективного подъема струи в зависимости от расстояния х от трубы.
Результаты этих исследований дают зависимость Дh в функции х для трех условий устойчивости атмосферы [6-7]. Для безразличной устойчивости атмо-
АО АО
сферы (—0,17 < — <0.16, где — выражается в иК/100 м) и расстоянии до 3000 м
ЛК =
2.5ХХ056ХР1/3
(2)
где х - расстояние от трубы, м
Для высоких источников применение формул, которые используют Дh совместно с х, незначительно изменит профиль концентраций. Однако такие расчеты уже не столь надежны при оценке рассеяния для относительно невысоких источников. Выбросы из невысоких источников могут привести к приземным концентрациям, которые превышают допустимый уровень[8-9]. В дополнение к частным формулам, с учетом устойчивости атмосферы, былопредложено общее выражение для величины эффективного подъема струи:
173XF1/3
ЛК =-х ехр(0.64 х —) (3)
Как и в случае с формулой (1), анализ формулы (3) и результатов расчета позволил сделать вывод о том, что коэффициент 173 завышен на один порядок, и в расчетах он будет приниматься равным 17,3.
50.00 45.00 40.00 35.00 30.00 25,00 20.00 15.00 10.00 5,00 0.00
V®. м/с
10
15
Рис. 2. График сравнения расчета уровня начального подъема струи газа по формулам (1) и (3) при разных скоростях выхода газа из трубы и постоянной
скорости ветра (и=1 м/с)
5,00 Vм
Рис. 3. График сравнения расчета уровня начального подъема струи газа по формулам (1) и (3) при разных скоростях выхода газа из трубы и постоянной
скорости ветра (и=10 м/с)
В настоящей работе выполнено сравнение результатов расчетов по формулам (1) и (3) (рис. 2 и 3), при этом установлена хорошая сходимость полученных результатов (расхождение результатов не превышает 5 %), и поэтому в дальнейших расчетах мы будем использовать только формулу.
Выбросы, поступающие из дымовых и вентиляционных труб и отверстий, обладают начальной скоростью подъема и часто перегреты относительно окружающего воздуха [10]. При слабом ветре видно, что дым сначала распространяется почти вертикально вверх и только на некотором уровне начинает распространяться горизонтально. Поэтому предлагалось учитывать начальный подъем примеси ПН и рассматривать вместо реального источника на высоте Н некоторый условный источник, расположенный на более высоком уровне (Не =Н+ДН), обычно называемом эффективной высотой.
Простейшие оценки Дh основаны на использовании некоторых результатов теории распространения струй в неподвижной среде и нахождении эмпирических связей Дh с указанными факторами [11-12].
В первых формулах для определения Дh учитывались только динамические факторы, при этом полагалось, что температура струи и окружающей среды примерно одинаковы (4). Позже стали учитывать тепловой подъем струи (6). В последнее время широкое распространение получили формулы, учитывающие наличие инверсиитемпе-ратуры в атмосфере (6).
В табл.1 представлены результаты расчета начальной высоты подъема струи газа по зависимостям, предложенным Берляндом (4), Холландом (5), Бригсом (6), и (1).
АН = 3'58ХК°Х^° (4)
и ' 4 '
где Ro - внутренний радиус трубы, м; и - скорость ветра на срезе трубы, м/с; Wo -Скорость истекающего из трубы потока газа, м/с;
_ зхкоХИ/о+4Х10-5Х& (5)
и ' ^
где Q - тепловая мощность источника, кал/с;
АН = 2.6хф1/3 (6)
5ХИ/0ХКо2ХЛГ 2
где =---; g - ускорение силы тяжести, м/с ; Д! - разность температуры
Та
уходящего газа и температуры окружающего воздуха 0С; Та - температура окружающего воздуха, 0С.
Таблица 1
Начальный подъем струи газа
Берлянд Холланд Бригс Долина Теннеси
и, м/с "Мо,м/с АН = 3.58ХД0ХН'0 -м и ^Н зхд0х^0 ! и о м 4х 10"5 х — и АН = 2.6 X ^ _ дхкцхш0хлтм £ " Т„ 11.4 хСхР? АН -
и м
1 1 3,58 3,384 3,85 17,89
1 5 17,9 15,384 6,59 30,59
1 10 35,8 30,384 8,31 38,54
1 15 53,7 45,384 9,5 44,12
5 1 0,716 0,6768 0,77 3,57
5 5 3,58 3,0768 1,31 6,12
5 10 7,16 6,0768 1,66 7,71
5 15 10,74 9,0768 1,90 8,83
10 1 0,358 0,3384 0,38 1,79
10 5 1,79 1,5384 0,65 3,06
10 10 3,58 3,0384 0,83 3,85
10 15 5,37 4,5384 0,95 4,41
15 1 3,58 3,384 3,85 1,19
15 5 17,9 15,384 6,59 2,04
15 10 35,8 30,384 8,31 2,57
15 15 53,7 45,384 9,51 2,94
Существует рекомендация главной геофизической лаборатории им. Воейкова -расчет струйных моделей распространения загрязняющих выбросов в приземном слое атмосферы согласно методике.
Исходными данными для расчета являются данные инвентаризации АБЗ:
- плотность пыли рпримеси=1500 кг/м3;
- расход пыли Мпримеси=16,23 г/с;
- объемный расход смеси L + Lпыл =1.31 м3/ч (Ъ - объемный расход воздуха, ^^пыл - объемный расход пыли);
- высота трубы h=10 м, внутренний диаметр трубы D=1 м;
Н - эффективная высота трубы, м.Согласно предложенной методике:
Определим объемный расход пыли Lпримеси=16,23/1500000=0,84*10"5 м3/с.
Следовательно, эту величиной можно не учитывать, и тогда Lвозду-3
ха=Ьсмеси=1,31 м /с.
Найдем значение приземной концентрации, и пересчитаем концентрацию примеси в содержании ее в единице объема.
Сравнение значений максимальных приземных концентраций примесей пыли и расстояний [13-15], на которых они достигаются, рассчитанных по даннойметодике, с таковыми же значениями, рассчитанными по методике расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе, представлено на графиках рис.4-7.
Таблица 2
Сводная таблица результатов расчетов, выполненных по методикам, __и предлагаемой методике _
и Берлянд Холланд Бригс Долина Теннесси W0
По методике 1 По методике 2 По методике 1 По методике 2 По методике 1 По методике 2 По методике 1 По методике 2
Хм См Хм См Хм См Хм См Хм См Хм См Хм См Хм См
1 166 0,35 36,1 19,1 163,2 0,35 38,8 19,5 168,9 0,34 36,6 18,5 2304 0,042 278 0,14 1
1 340 0,17 107 1,4 309 0,19 102 1,6 202,5 0,29 84 2,5 3854 0,005 792 0,014 5
1 559 0,1 193 0,35 491 0,12 182 0,4 223 0,26 141 0,87 4824 0,002 571 0,03 10
1 777 0,074 280 0,15 674 0,086 263 0,17 237,9 0,24 204 0,48 5505 0,0012 966 0,009 15
5 131 0,74 70 8,64 130,3 0,75 69,7 8,7 131,4 0,74 70 8,57 558 0,174 242 0,54 1
5 166 0,12 125 2,02 159,6 0,12 122 2,14 138,1 0,14 111 2,7 868 0,022 441 0,12 5
5 209 0,046 185 0,84 196 0,05 178 0,94 142,2 0,068 147 1,64 1062 0,0092 592 0,06 10
5 253 0,026 244 0,76 232,6 0,028 232 0,54 145,2 0,045 179 1,3 1198 0,0051 709 0,037 15
10 126 0,46 115 4,5 125 0,46 115 4,5 126 0,46 115 4,48 340 0,04 276 0,71 1
10 143 0,41 180 1,26 140 0,41 177 1,3 130 0,45 167 1,5 495 0,196 471 0,16 5
10 165 0,35 248 0,64 158 0,37 241 0,7 132 0,44 215 0,96 952 0,016 620 0,077 10
10 187 0,31 311 0,41 177 0,33 301 0,46 133 0,43 255 0,81 660 0,01 740 0,049 15
6000 Хт, м
5000 4000 3000 2000 1000 0
1
П-Г.Д Ю пл* 1 гиV 1 \\Лш
10
15
□ Берлянд-мет ад1«а
□ Берляня
□ Хопгнод-методика аХотавд
■ Бр1 пс-методика
□ Брипс
■ Долина-методика
□ Долина
Ш). м/с
Рис. 4. График зависимости значение приземной концентрации, от скорости выходагаза из трубы, рассчитанных по методике 1 и 2, при расчете начального уровня подъема газа по формуламразличных авторов (и=1 м/с)
259
Весь расчет приземных концентраций по данной методике сведен в табл. 2, в которой представлены значениямаксимальной приземной концентрации и расстояния, на котором она достигается. В зависимости от скорости ветра, скорости выхода вент выбросов из трубы и высоты подъема примеси, которая определена по формулам нескольких авторов. Сравнение этих значений максимальных приземных концентраций примесей пыли и расстояний, на которых они достигаются с таковыми же значениями, рассчитанными по методике расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе в табл. 2, и на графиках рис.4-7.
Ищи 1000
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
1Н1
И
ЕЙ
10
I
15
□ Берп янд- метод'««
■ Берп янд
о Хоп панд-метод та □Хоппанд
■ Брип: -методика о Бриге
■Доп ива-методика □Долина
КО, м/с
Рис. 5. График зависимости значение приземной концентрации, от скорости выходагаза из трубы, рассчитанных по методике 1 и 2, при расчете начального уровня подъема газа по формуламразличных авторов (и=10 м/с)
25
20
15
10
шЛ —р
10
15
Р Берпнкд-методика
а Берпявд
□ Хоппакд-методика
□ Хоппанд
■ Бриге -методика
□ Бриге
■ Допина-методньа
□Долина
Рис. 6. График зависимости максимальной приземной концентрации от скорости выхода газа из трубы, рассчитанных по методике1 и 2, при расчете начального уровня подъема газа по формулам различных авторов (и=1 м/с)
Оп г.'нЗ 5 4.5 4
3.5 3 2.5 2 1.5 1
0,5 0
1
[ЛЁйЫЬ
10 15
□ Берлянд-методика
■ Ьерлянд
□ Хол ланд-методика
аХолланд
■ Бриге-методика
□ Бриге
■ Долина-методика
□ Долина_
Рис. 7. График зависимости максимальной приземной концентрации от скорости выхода газа из трубы, рассчитанных по методике и 2, при расчете начального уровня подъема газа по формулам различных авторов (и=10 м/с)
260
Проанализировав результаты, можно сделать выводы:
Значения Хм, рассчитанные по методике 1 и по методике 2, относительнохо-рошо сходятся при больших скоростях сносящего потока, а при малых скоростях и фактическом штиле величины, полученные при расчете по методике, значительно больше, чем при расчете по методике 2.
Наилучшая сходимость расчетов по всем предложенным формулам наблюдается при высокой скорости сносящего потока и минимальной скорости выходящих газов.
Что касается максимальных приземных концентраций, то на их сходимость незначительно влияет изменение скорости сносящего потока, а наилучшее схождение получается при высоких скоростях выходящего газа. При невысоких скоростях выходящих газов значения концентраций, полученных по методике 2, значительно выше, чем по методике 1.
Список литературы
1. Ivanova I.A., Golovina E.I., Manokhin V.Ya., Sushko E.A. Technical and economic efficiency of technologies for cleaning the air from harmful emissions. In the collec-tion:E3S Web of Conferences. 22. Сер. "22nd International Scientific Conference on Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies, EMMFT 2020" 2021. С. 09002.
2. Samkova K.K., Pushenko S.L., Sokolova G.N. The emergence of the concept of occupational and technosphere safety Modern European Researches. 2021. № 2. С. 39-43.
3. Omelchenko E.V., Trushkova E.A., Sidelnikov M.V., Pushenko S.L., Staseva E.V. Algorithm research exposure dust emissions enterprises of building production on the environment. In the collection:IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. С. 012018.
4. Stefanenko I.V., Azarov V.N., Borovkov D.P. Experimental optimization of dust collecting equipment parameters of counter swirling flow with coaxial leadthrough for air ventilation system and dust elimination. In the collection:IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Current Problems and Solutions. 2019. С. 012037.
5. Menzelintseva N., Karapuzova N., Redhwan A.M., Fomina E. Study of dust particle size distribution in the air of work areas at cement production facilities. In the collection: E3S Web of Conferences. International Scientific Conference "Construction and Architecture: Theory and Practice for the Innovation Development", CATPID 2019. 2019. С. 01027.
6. Bulygin Y.I., Rogozin D.V., Kuptsova I.S., Azimova N.N., Khlystunov V.F. Investigation of the processes of separation and spread of welding aerosols taking into account various types of heat and mass transfer to ensure safe welding conditions in confined space В сборнике: MATEC Web of Conferences. 2018. С. 03028.
7. Kuptsova I.S., Bulygin Y.I., Azimova N.N., Loskutnikova I.N. Mathematical and computer models of the gas flow movement near the shaped cover of the rough grinding mach. In the collection: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Сер. "International Scientific and Practical Conference Environmental Risks and Safety in Mechanical Engineering, ERSME 2020" 2020. С. 012055.
8. Yuriev Y.Y., Sidyakin P.A., Shchitov D.M., Tatov A.S. Development of engineering decisions to reduce technological exposure to the environmental environment of oil flower. In the collection: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative Development" (CATPID-2020). 2020. С. 052065.
9. Sidyakin P.A., Khorzova L.I., Borovkov D.P., Klimenti N.Yu. Development and justification of the treatment system layout scheme for dust emissions from mobile and portable asphalt-concrete plants. In the collection: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Workshop "Advanced Technologies in Material Science, Mechani-
cal and Automation Engineering - MIP: Engineering - 2019". Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. 2019. С. 62020.
10. Kireev V.M., Minko V.A., Goltsov A.B., Seminenko A.S. Determination of the efficiency of a complex of dust removal systems for industrial enterprises. In the collection: Journal of Physics: Conference Series. 2021. С. 012046.
11. Manzhilevskaya S., Petrenko L., Azarov V. Vertical distribution of fine dust during construction operations Advances in Intelligent Systems and Computing. 2021. Т. 1259 AISC. С. 324-331.
12. Manzhilevskaya S., Petrenko L., Azarov V. Monitoring methods for fine dust pollution during construction operations Advances in Intelligent Systems and Computing. 2021. Т. 1259 AISC. С. 332-340.
13. Irina Ivanova, Elena Golovina, Kiril Kulakov, Aleksandr Sorokin. The analysis of disperse and elemental composition of dust from drobestry installations of foundry at the production of construction structures for altitude buildings // E3S Web of Conferences D. Sa-farik, Y. Tabunschikov and V. Murgul (Eds.). (2018).2.
14. Ivanova I., Sushko E., Lyshnikova A., Prykina L. Determination of pollutants in foundry during the manufacture of metal constructions for high buildings. In the collection:E3S Web of Conferences. 2018. С. 02011.
15. Golovina E.I., Shchukina T.V., Manokhin V.Ya. Reduction of dust in the working zone of the shot blasting area of foundry production Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. Т. 983. С. 385-394.
Чукарин Александр Николаевич, д-р техн. наук, профессор, старший научный сотрудник, a.chukarin@inbox.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Донской государственный технический университет,
Манохин Вячеслав Яковлевич, д-р техн. наук, профессор, manohinprof@mail.ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный технический университет,
Иванова Ирина Александровна, канд. техн. наук, доцент, ivanova-eco@mail.ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный технический университет,
Головина Елена Ивановна, канд. техн. наук, доцент, u00111@vgasu.vrn.ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный технический университет
ANALYSIS OF METHODS FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF DISPERSION OF EMISSIONS FROM PRODUCTION FACILITIES OF THE AGRO-INDUSTRIAL
COMPLEX
A.N. Chukarin, V.Ya. Manokhin, I.A. Ivanova, E.I. Golovin
In the technological process of drying grain, there is a significant release of plant dust, as well as suspended solids from combustion processes. The purpose of the study is to determine the height of the rise of harmful substances above the source of pollution, it is important to know the exact distribution of the plume of gas flowing from pipes and ventilation systems. Determining the concentration of dust in the working area must take into account the assessment of the concentration of harmful substances. The study is related to the assessment of determining the effective height of the pipe, taking into account the dispersion of emissions in the working area. The paper considers four models for estimating the beginning of the rise of a gas jet above the geometric height of the emission source. The value of the initial rise of
262
the impurity jet depends on the moment of momentum of the gases, the thermal power of the speed of the wind blowing the jet, and the thermophoresis conditions. The paper presents comparative graphs for calculating the level of the initial rise of the gas jet at different speeds of gas exit from the pipe and a constant wind speed.
Key words: concentration of harmful substances, emissions, gas movements, temperature, effective pipe height, working area, jet rise.
Chukarin Alexander Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, senior researcher, a.chukarin@ inbox.ru, Russia, Rostov-on-Don, Don State Technical University,
Manokhin Vyacheslav Yakovlevich, doctor of technical sciences, professor, ma-nohinprofa mail.ru, Russia, Voronezh, Voronezh State Technical University,
Ivanova Irina Aleksandrovna, candidate of technical sciences, docent, ivanova-eco@mail.ru, Russia, Voronezh, Voronezh State Technical University,
Golovina Elena Ivanovna, candidate of technical sciences, docent, u00111@vgasu.vrn.ru, Russia, Voronezh, Voronezh State Technical University
УДК 533.6.011.6
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-4-263-272
ОСОБЕННОСТИ ЧИСЛЕННОГО РАСЧЕТА АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО НАГРЕВА
Д.В. Сладков
В статье рассматривается возможность решения задачи аэродинамического нагрева осесимметричного летательного аппарата путем численного моделирования процессов газодинамического обтекания потоком воздуха и нестационарного температурного поля обтекателя. Определяется относительная точность вычислений программных комплексов Оая2, Тегт2 при решении данного рода задач.
Ключевые слова: аэродинамический нагрев, программный комплекс, сверхзвуковой поток, летательный аппарат.
В настоящее время одной из важнейших задач выступает создание отечественного программного обеспечения (ПО), позволяющего решать различные инженерные и исследовательские задачи на уровне всемирно признанных вычислительных комплексов. Особое значение при этом имеют САЕ-системы, дающие возможность методами численного моделирования осуществлять симуляцию течения физических процессов и таким образом заменять часть затратных натурных экспериментов, необходимых при разработке новых изделий.
При разработке такого ПО крайне важно определение точности вычислений путем сравнения получаемых результатов с решениями, полученными при использовании хорошо зарекомендовавших себя аналогах и экспериментальными данными. Важной особенностью выступает проведение таких исследований для каждого рода решаемых задач, поскольку математическое описание моделируемых процессов может значительно отличаться в зависимости от рассматриваемых условий, геометрии расчетной области и объекта исследований, применяемых веществ и материалов.
