МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

The possibility and prospects of mathematical and computer analysis and data processing with the use of computers with regard to the mining industry and geological survey works are considered.

Key words: computers, analysis, data, information, mining, geology.

Kovaleva Tatyana Evgeyevna, student, tutowserg@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 004.94; 331.45

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ

П.А. Шишкина

Рассматривается сравнение параметров системы кондиционирования и их влияние на температурный режим в производственном помещении. Анализируются условия работы и подбирается оптимальный режим работы оборудования.

Ключевые слова: условия труда, производство, компьютерное моделирование, математическое моделирование, анализ, сравнение.

Большинство людей на данный момент работает в закрытых помещениях, в офисных зданиях, у себя дома, на заводах. И правильная система кондиционирования в помещениях способствует обеспечению нормальных и комфортных условий труда. Особенно это важно на производстве, где в одной комнате могут находиться как люди, так и оборудование, которое, как правило, является источником тепла.

Поэтому вопрос об обеспечении комфортных условий для сотрудников предприятий является одним из наиболее приоритетных [1,2,3,4]. Для решения этого вопроса возможно применение программных комплексов для математического моделирование, которое позволяет подобрать правильный режим работы (температуру и скорость обдува, направление) климатического оборудования.

В работе рассматривается рабочее помещение, в котором установлены два станка (источника тепла), как показано на рис. 1. Помимо этого в помещении находится климатическая установка, осуществляющая охлаждение помещения и дверь, через которую воздух выходит из рабочего помещения.

Для изучения влияния параметров климатического оборудования был проведен ряд компьютерных моделирований в АшуБ [5], целью которых было нахождение оптимального режима для создания таких условий, в которых обеспечивалась бы полноценная охрана труда и комфортная работа.

Рассматривались несколько режимов работы климатического оборудования, отличающиеся скоростью подачи воздуха и его температурой (выбор режимов обуславливается ограничением кондиционеров):

1. У=9 м/с, Т=16°С;

2. У=5 м/с, Т=20°С;

3. У=9 м/с, Т=20°С;

4. У=5 м/с, Т=16°С.

Для выбранных режимов были оценены скоростные показатели (рис. 2) и температурные (рис. 3). Температура источника тепла составляла 31°С.

Рис. 1. Трехмерная модель рассматриваемого помещения: 1 — климатическая установка; 2 — источники тепла; 3 — входная (выходная) дверь

а

в г

Рис. 2. Скорость перемещения воздуха в помещении при различных настройках климатического оборудования

Рис. 3. Температура в помещении при различных настройках климатического

оборудования

а

в

г

Температура воздуха в помещении в зависимости от режима работы климатического оборудования меняется и в различных участках помещения может быль меньше (под зоной действия кондиционера) или большее (в области работы производственного оборудования). В связи с чем были получены осредненные значения температуры в комнате (рис. 4).

25,5

25,1

V=9, Т=16 V=5, Т=20 V=9, Т=20 V=5, Т=16

Рис. 4. Диаграмма средней температуры

Как показало моделирование, наиболее благоприятные условия труда будут иметь место при температуре воздуха климатической установки равной 16°С и скоростью 9 м/с. В зависимости от скорости начального потока воздуха варьируется и траектория дальнейшего его движения.

Это обстоятельство позволяет настроить климатическое оборудование под требуемые нормы.

Данный способ оценки необходимых параметров системы кондиционирования (нагрева) помещения позволяет за ограниченный промежуток времени и с небольшими трудозатратами получить необходимый результат. Поэтому математическое (компьютерное) моделирование можно использовать для оценки условий труда не только на производственных предприятиях, но и в офисах.

Список литературы

1. Беляков Г.И. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда в 2 т. Т.1: Учебник для академического бакалавриата. Люберцы: Юрайт, 2016. 404 с.

2. Чубова Е.В. Анализ этапов внедрения системы управления охраной труда // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 7. С. 272-278.

3. Шишкина А. А. Правила по охране труда при использовании тепловых энергоустановок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 154-158.

4. Шишкина А. А. Особенности использования насосов для перекачки жидкого топлива // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 3. С. 268-271.

5. Вайцель А.А., Сиренко Е.Р., Гаврюхина А.В. Анализ программного комплекса для расчёта гидродинамических процессов в водоснабжении // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 3. С. 102-105.

Шишкина Полина Андреевна, студент, shishkina5ap@vandex.ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет

MATHEMA TICAL MODELING AND COMPARA TIVE ANALYSIS OF EQUIPMENT OPERATION TO PROVIDE COMFORTABLE TEMPERATURE

IN THE PRODUCTION ROOM

P.A. Shishkina

A comparison of the parameters of the air conditioning system and their effect on the temperature regime in the production room is considered. The working conditions are analyzed and a different operating mode of the equipment is selected.

Key words: working conditions, production, computer modeling, mathematical modeling, analysis, comparison.

Shishkina Polina Andreevna, student, shishkina5ap@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University