CC BY
3при применении аэрозольных систем, люди должны покинуть помещение до активации генератора [2].
Согласно статье 78 Федерального закона от 22 июля 2008 года № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» среднее время прибытия пожарного расчета к очагу возгорания не должно превышать 10 минут для города и 20 минут для сельской местности. Но иногда и этого времени бывает достаточно, чтобы огонь успел распространиться на большую территорию. Грамотно выбранная, спроектированная и установленная система пожарной защиты способна с большой долей надежности защитить помещение от пожара или потушить его на самых ранних стадиях с минимальным риском для жизни и здоровья людей.
Выводы. 1. Качество функционирования любой пожарной сигнализации зависит от двух составляющих - быстроты обнаружения объекта возгорания и надежности срабатывания системы. Эти параметры зависят изначально от качества сборки устройств, входящих в комплект системы пожарной сигнализации и уровня компетентности организации, производившей проектирование и монтаж пожарной сигнализации пламени [3, 4].
2. Рассчитанная, спроектированная и установленная система пожарной защиты способна с большой долей надежности защитить помещение от пожара или потушить его на самых ранних стадиях с минимальным риском для жизни и здоровья людей.
3. Важным составляющим по обеспечению пожарной безопасности в гостиничном комплексе является технически обеспечить быструю и одновременно безопасную, грамотную эвакуацию людей [5]. Для многих, впервые оказавшихся в здании, постояльцам, эвакуационные пути и выходы - коридоры, переходы, различные виды внутренних лестниц, холлы мало или совсем незнакомы, часто являются непроходимым лабиринтом.
Библиография:
1. Сафронов В.В., Аксенова Е.В. Выбор и расчет параметров установок пожаротушения и сигнализации: Учебное пособие. Орел: ОрелГТУ, 2005. 56 с.
2. Новиков Р. Системы пожаротушения. М. : Аргументы и факты, 2017. 416
с.
3. Фетисова М.А., Козыркин В.А. СМК как основной вид контроля качества в строительстве // Фундаментальные исследования. 2016. № 8-2. С. 277-280.
4. Глухова Л.Р., Фетисова М.А. Зависимость качества строительной продукции от показателей эффективности работы строительной техники // Фундаментальные исследования. 2017. № 12-1. С. 33-37.
5. Волкова А.В. Инновации в сфере строительства: проблемы апробации в регионах // Среднерусский вестник общественных наук. 2015. Т. 10. № 4. С. 194-204.
УДК 51.74
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ КАК ИНСТРУМЕНТАРИЙ В РЕШЕНИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Попрядухин Е.В., бакалар 3 курса направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника». Научный руководитель: к.э.н., доцент Уварова М.Н. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается вопрос использования комплексного анализа при решении электроэнергетических задач.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Математические методы, электроэнергетические задачи, комплексный анализ, синусоидальная форма переменного тока.
ABSTRACT
The article discusses the use of complex analysis in solving electric power problems. KEYWORDS
Mathematical methods, electric power problems, complex analysis, sinusoidal form of alternating current.
Введение. Математические методы широко используются в энергетике, являясь неотъемлемой частью процессов и технологий, связанных с производством, передачей и распределением энергии. Она помогает улучшить эффективность работы энергетических систем, оптимизировать расходы и улучшить устойчивость энергетического сектора.
Цель написания научной статьи: рассмотреть вопрос использования комплексного анализа при решении электроэнергетических задач. Задачи:
1. Изучить вопрос использования математического моделирования;
2. Изучить вопрос использования переменного тока;
3. Выявить особенности изменения тока синусоидальной формы;
4. Рассмотреть комплексный анализ как инструмент для решения электроэнергетических задач;
5. Рассмотреть формы комплексных чисел. Основная часть
Одной из важных областей, где математика применяется в энергетике, является моделирование и оптимизация энергетических систем. Математическое моделирование позволяет создавать абстрактные модели энергетических систем и изучать их поведение в различных условиях. Это позволяет инженерам и ученым оптимизировать работу энергетических систем, прогнозировать и устранять возможные проблемы и увеличивать эффективность процессов.
Например, математическое моделирование может быть использовано для оптимизации распределения энергии в электросетях. Модели могут учитывать множество факторов, таких как потребление электроэнергии, распределение нагрузки, пропускная способность линий передачи, а также возможные аварийные ситуации.[1,9] Математические алгоритмы могут использоваться для определения оптимальной схемы распределения и минимизации потерь энергии (рис.1).
Рисунок 1 - Энергетическая модель объекта
Еще одна важная область математики в энергетике - прогнозирование производства энергии. Энергетические системы часто зависят от изменяющихся условий, таких как погода, сезонность и изменение потребления энергии. В этом случае математические модели и статистические методы могут быть использованы для прогнозирования будущего спроса на энергию и оптимизации производственных мощностей [5, 6]. Это помогает энергетическим компаниям лучше планировать свою работу и избегать перепроизводства или недостаточного обеспечения потребности в энергии.
В электроэнергетике переменный ток имеет важное значение. Это можно объяснить тем, что многие электроустановки работают с помощью переменного тока, который меняется синусоидально.
Сумма и разность синусоидальных величин возможно поменять на векторы. Не считая сложения и вычитания, синусоидальные величины надо делить и умножать. И тут нам помогают комплексные числа.
В большинстве случаев комплексные числа употребляются в цепях переменного тока, т.к. этот ток очень часто меняет свою величину и направление. Самая распространённая форма этого тока - синусоидальная. Применение синусоидальных величин является основным методом, изучаемым в ТОЭ («Теоретических основах электротехники») (рис. 2).
Рисунок 2. - Синусоидальная форма переменного тока
В электротехнике «Переменный ток» является одной из значимых тем. Электрические станции вырабатывают скалярное напряжение, сформировывающее в обычных электромагнитных цепях скалярный ток, но гидроэлектростанции создают перенапряжение и ток не простопеременный, а меняющийся синусоидально.
Синусоидальная форма тока широко применяется в различных областях, таких как электроэнергетика, электротехника, электроника и др. Она позволяет точно представить изменение тока в цепи и упрощает расчеты и проектирование электрических систем и устройств.
Она характеризуется тем, что ее величина меняется по синусоидальному закону, а ее направление меняется согласно своим математическим правилам. Такое изменение тока обусловлено изменением напряжения в электрической цепи во времени.
Изменение тока синусоидальной формы имеет следующие особенности:
1. Амплитуда - это максимальное значение тока, которое достигается в каждом положительном или отрицательном полупериоде колебаний. Амплитуда тока обычно обозначается буквой "I" и измеряется в амперах (А).
2. Частота - это количество полных колебаний тока, которое происходит за единицу времени. Частота тока обычно обозначается буквой "Г и измеряется в герцах (Гц). В случае синусоидальной формы тока, частота остается постоянной на протяжении всего времени.
3. Фаза - это смещение начала колебаний тока относительно определенной точки во времени. Фаза тока обычно измеряется в градусах или радианах и может быть положительной или отрицательной [10].
Синусоидальная форма тока широко применяется в различных областях, таких как электроэнергетика, электротехника, электроника и др. Она позволяет точно представить изменение тока в цепи и упрощает расчеты и проектирование электрических систем и устройств.
Комплексные числа используются при измерении сопротивления - умения объекта сопротивляться прохождению через него электромагнитного тока. А мнимые числа применяют для измерения индукции ёмкости.
Использование комплексных чисел позволяет применить законы, теоремы и методы расчетов, которые применяются в цепях постоянного тока, для расчета цепей переменного электротока.
Комплексный анализ - это математический инструмент, который широко применяется в решении электроэнергетических задач. Он основан на теории функций комплексного переменного и позволяет анализировать и моделировать различные процессы, связанные с электроэнергетикой.
Одной из основных проблем, с которыми сталкиваются инженеры в электроэнергетике, является расчет и анализ электрических цепей. Комплексный анализ позволяет решать такие задачи более эффективно, чем традиционные методы. Он позволяет представить переменные и параметры электрической цепи в виде комплексных чисел, что упрощает анализ и моделирование электрических систем.
Одним из наиболее известных применений комплексного анализа в электроэнергетике является расчет и анализ переменных токов и напряжений в электрических сетях. Комплексные числа позволяют представить переменные токов и напряжений как фазы, содержащие информацию о амплитуде и фазе этих переменных. Такое представление упрощает решение уравнений, связанных с электрическими сетями, и позволяет более точно анализировать их характеристики.
Еще одним применением комплексного анализа является расчет и анализ электрических машин, таких как генераторы, трансформаторы и динамо-машины. Комплексные числа позволяют описать работу этих устройств с точки зрения переменных токов и напряжений. Это позволяет определить их электрическую мощность, коэффициенты полезного действия и другие характеристики [8, 10].
Кроме того, комплексный анализ используется для моделирования и анализа электрических схем и систем управления.
Это позволяет определить стабильность и надежность работы таких систем, а также оценить их эффективность и энергопотребление.
Комплексный анализ также применяется в решении задачи синтеза электроэнергетических систем, таких как электроэнергетические сети и системы передачи электроэнергии. Он позволяет оптимизировать работу таких систем, учитывая различные факторы, такие как нагрузка, расход энергии и стоимость (табл. 1).
Комплексный анализ является мощным инструментом в решении электроэнергетических задач. Он позволяет эффективно моделировать и анализировать различные процессы, связанные с электроэнергетикой, и оптимизировать работу электроэнергетических систем. Дальнейшее развитие этой области математики обещает более точные и эффективные методы решения задач в электроэнергетике. Синусоидальная форма тока - это одна из форм взаимозависимости, которая описывает изменение электрического тока во времени.
Она является одной из наиболее распространенных форм взаимозависимости тока и позволяет точно представить его величину и направление на различных этапах.
Таблица 1 - Комплексный анализ основных показателей электростанций
Типы электростанций Удельные Себестоимость
капиталовложения производства энергии
р./кВт % коп./кВт-ч %
ТЭЦ 2500 170 10 74
КЭС 1500 100 12-15 100
ГТУ 4000-7000 270-470 20-40 150-300
АЭС 2000-3000 130-200 12-15 100
ГЭС 7000-10000 470-670 1-5 7-37
Прочие типы, в т.ч.: 5000-20000 330-1300 100-1000 740-7400
солнечные термические 4500-6000 300-400 23-28 170-210
полупроводниковые 3700-6500 250-430 22-30 160-220
геотермальные 2500-3200 160-210 23-30 170-220
На данный момент большинство задач в электроэнергетике не могут решиться без комплексных чисел. Эти числа - важная часть электроэнергетики (рис. 3).
z=x+i•y - алгебраическая форма записи комплексного числа, где ¡= V-1,
x - действительная часть комплексного числа, у - мнимая часть комплексного числа.
Z= \ц ^- показательная форма записи комплексного числа,
где ^ = х2 + у2 - модуль комплексного числа, <р = агег^у — 1 - аргумент комплексного числа.
Z= • (соб(ф) + / • этф)) - тригонометрическая форма записи комплексного
числа,
где x= • соб(ф) , у= • б1п(ф) ,
Рисунок 3 - Представление комплексного числа в алгебраической, тригонометрической
и показательной форме
Кроме того, математика играет важную роль в развитии и исследовании новых источников энергии и технологий. Математические модели и алгоритмы могут быть использованы для анализа и оптимизации работы солнечных панелей, ветряных турбин, гидроэлектростанций и других возобновляемых источников энергии [2, 7]. Они могут помочь ученым и инженерам создать более эффективные системы, учитывающие такие факторы, как колебания и нестабильность производства энергии из возобновляемых источников. Заключение.
По мнению авторов, математические методы играют неотъемлемую роль в энергетической отрасли. Она помогает оптимизировать работу энергетических систем, прогнозировать и анализировать производство энергии и разрабатывать новые источники энергии и технологии [3, 4] Без математики энергетика не смогла бы
достичь таких высоких уровней эффективности и устойчивости, какие существуют сегодня.
Библиография:
1. Родичев И.Д., Уварова М.Н. Математические методы в электроэнергетике // Профессия инженер: Сб. статей по материалам XI Всерос. молодеж. науч.-практ. конф. Под общ. ред. А.Л Севостьянова. Орел. Изд-во Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина, 2023. С. 593-596.
2. Мельников А.А., Успенский А.Е. Комплексный анализ проблем эксплуатации электроэнергетических систем. М. : Энергоатомиздат, 2014.
3. Левин С., Уварова М.Н. Использование математических методов в сельском хозяйстве // Студенчество России: век XXI: сб. материалов III Молодеж. науч.- практ. конф., 2016. С. 200-202.
4. Электрические сети на основе мультиконтактных коммутационных систем воздействия на экологию / А.А. Лансберг, Г.А. Игнатова, А.Е. Семенов, М.Н. Уварова, А.В. Виноградов // Экология и сельское хозяйство: на пути к инновациям: материалы Междунар. науч.- практ. конф., 2019. С. 184-191.
5. Кузнецов Н.Н., Мельников В.В. Комплексный анализ и моделирование в системах энергетики. М. : Энергоатомиздат, 2018.
6. Энергосбережение в энергетике и технологиях. Энергосбережение в низкотемпературных процессах и технологиях / А.Б. Гаряев, О.Л. Данилов, А.Л. Ефремов [и др.]. М. : Изд-во МЭИ, 2002. 48 с.
7. Данилов Е.В., Морозов Ю.А. Комплексный анализ и оптимизация показателей качества электроэнергетических систем. М. : Энергоатомиздат, 2019.
8. Чернова О.В., Тумаков И.А. Комплексный анализ и прогнозирование развитияэнергетики. М. : Энергоатомиздат, 2020.
9. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Основы энергосбережения: Учебное пособие. Екатеринбур: Автограф, 2010. 528 с.
10. Лукутин Б.В. Энергоэффективность преобразования и транспортировки электроэнергии: Учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2012. 112 с.
УДК 624.04
АНАЛИЗ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАСТИНОК
Сычев М.Е., Овешников В.Ю., магистранты 2 курса направления подготовки 08.04.01 «Строительство». Научный руководитель: к.т.н., доцент Фетисова М.А. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В настоящее время по-прежнему в расчетной практике большое значение придается развитию и совершенствованию простых аналитических методов решения конкретных задач для типичных элементов конструкций зданий и сооружений. В статье проведен анализ, состояния вопроса определения устойчивости пластинок различного очертания, с различными граничными условиями проведен на основании существующих методов и методологий по данной проблеме.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Изопериметрический метод, коэффициент формы, пластинка, граничные условия, здания, конструкции.
