CC BY
25
MOTIVATION OF LABOR OF STATE AND MUNICIPAL EMPLOYEES
Loginov L.A., Grunenkov A.D. Moscow Polytechnic University
Abstract
Motivation of work is the most important factor in the effectiveness of work, and in this capacity it forms the basis of the worker's labor potential. Today, there are many problems in the sphere of regulating the work of civil servants. The presence of effective motivational mechanisms does not predetermine their effective use by the heads of state structures. A modern official needs a special environment that fully covers all his needs and requires a permanent system of professional development that fully conveys the latest trends in professional characteristics.
УДК 54.02
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕНОСА ЧАСТИЦ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ О.Л. Широкова
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Аннотация
В работе рассматривается модель движения в пористой среде полидисперсной суспензии с взвешенными частицами различных типов с одинаковыми скоростями. Построена асимптотическая модель для решения задачи переноса частиц с различными линейными коэффициентами фильтрации. Проведен численный расчет асимптотики для случая двух различных типов частиц. Рассматриваемые задачи переноса и осаждения твердых частиц находят свое применение в проектировании и возведении водостойких фундаментов и гидротехнических сооружений
1. Введение
Перенос и задержание твердых взвешенных частиц суспензии и коллоидов в пористой среде описывается задачами фильтрации [1]. Такие задачи встречаются во многих областях науки и техники, включая проектирование и возведение водостойких фундаментов и гидротехнических сооружений.
Классические модели фильтрации суспензии в пористой среде рассматривают поток несущей жидкости с одинаковыми взвешенными частицами [2, 3]. Пористая среда имеет сложную структуру, и на задержание твердых частиц в порах фильтра могут оказывать влияние различные факторы: электрические силы, гравитация, дисперсия, вязкость и т.п. Если размеры частиц и пор близки, то определяющим механизмом захвата пор
Keywords:
motivation, needs, motivation of work, productivity, labor incentives, civil servants, efficiency of the state apparatus, public service, motivational mechanisms. Date of receipt in edition: 14.02.18 Date of acceptance for printing: 18.02.18
Ключевые слова:
фильтрация, пористая среда, взвешенные и осажденные частицы, коэффициент фильтрации, асимптотическое решение История статьи:
Дата поступления в редакцию 16.03.18 Дата принятия к печати 18.03.18
является соотношение размеров. Математическая модель включает уравнение массообмена и кинетическое уравнение скорости роста осадка, образующие квазилинейную гиперболическую систему. Кинетическое уравнение определяет скорость роста осадка пропорционально концентрации взвешенных частиц. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом фильтрации. В простейших случаях коэффициент фильтрации предполагается постоянным. Часто используют линейную зависимость, описывающую изменение скорости роста осадка при увеличении концентрации осадка. Известны аналитические и численные решения классической задачи фильтрации [3-9]. Модели с усложненным уравнением массообмена учитывают изменение пористости и проницаемости пористой среды при образовании осадка [10-14].
В работе рассматривается суспензия с взвешенными частицами двух типов. Твердые частицы, различающиеся размерами или формой, движутся в пористой среде с одинаковыми скоростями. Предполагается, что частицы различных типов по-разному взаимодействуют с порами и имеют различные коэффициенты фильтрации. В работе построена асимптотика решения задачи переноса частиц и выполнен численный расчет асимптотики.
2. Постановка задачи В области
О = {0 < х < 1, г > 0}
математическая модель задается системой уравнений
дС^ = 0. (1)
дг дх дг д? -
= Лг; I — 1,...,п (2)
дг
с краевым условием
X = 0: С = Р (3)
и начальными условиями
г — 0: С, — 0, ? = 0. ^ (4)
Здесь ; коэффициенты фильтрации Л {(?) пористой среды непрерывны и положительны;
константы р, > 0 .
В начальный момент пористая среда не содержит частиц. На вход фильтра начинает подаваться суспензия с постоянными концентрациями р, взвешенных частиц. Фронт концентраций взвешенных и осажденных частиц движется с постоянной скоростью V — 1 и делит область W на две подобласти О0 = {0 < х < 1,0 < г < х} и = {0 < х < 1, г > х} . В области О0 система (1)-(4) имеет нулевое решение; в области решение положительно. Поскольку условия (3) и (4) не согласованы в начале координат, то решение С, (х, г) имеет сильный разрыв на фронте концентраций — характеристической прямой г — х. Решение (х, г) непрерывно в W и имеет слабый разрыв на фронте концентраций. Зададим условие на характеристике
4=х = 0 . (5)
В области задача (1)-(4) эквивалентна задаче Гурса (1)-(3), (5).
Перейдем к характеристическим переменным (переменным Римана) т — г х, х — х
В новых переменных в области
О — {0 < х <1, т > 0}
система (1)-(3), (5) принимает вид
дС дSi п
—L + —L — 0; (6)
дх дт (7)
дт — Л, (? )С
дт
с начальными и краевыми условиями
х — 0: С — Рг; (8)
т —0: ? — 0; % — 1,...,п . (9)
3. Точное решение на фронте концентраций и на входе фильтра
Определим концентрацию взвешенных частиц на фронте концентраций. Подставляем (7) в (6)
^ + Д((5)С, =0; I = 1,п (10)
дх
Фронт концентраций задается уравнением т = 0 . Согласно условию (5) на фронте концентраций уравнение (10) имеет вид
дС-+л (0)С( =0, С = р1 (11)
дх (У ' ( ' (1х=0 ^ Решение (11)
С = рв-А((0)х, г = 1,...,п. (12)
Формула (12) задает точное решение
Согласно условию (8) на входе фильтра х = 0 концентрация осажденных частиц удовлетворяет системе уравнений (7) с условиями (9)
§ = Л((Б)р., Б,|т=0 = 0, I = 1,...,п. (13)
Обозначим решение системы (13) Б0 = (5°,...,5°) .
4. Асимптотика вблизи фронта концентраций
В окрестности фронта концентраций т = 0 будем искать решение задачи (6)-(9) в виде Бг = Б/т +1 Б2 т2 + 0 (т3); С, =С + Сг>т + 0 (т2); I = 1,..., п. (14)
Здесь С заданы соотношениями (12), коэффициенты разложений Б1, Б2, С) зависят от переменной х. Подставляя разложения (14) в уравнения (6), (7) и приравнивая слагаемые при одинаковых степенях 1, получаем систему рекуррентных алгебраических и дифференциальных уравнений для старших членов асимптотики
Б) =\С(°; „ (15)
(С) )'+КС +С 2 акБ) = 0; (16)
к=1
Б2 = *С + С2акБ\; ( = 1,...,п . (17)
к=1
Из (3) находим начальное условие для дифференциального уравнения (16)
С1 = 0; 1 = 1,...,п . (18)
Находим решение системы (15)-(18)
Б1 = Кре-Х(х; (19)
С1 = Рге-Х(х2Ркак (^кх -1); (20)
к=1
Б2 = Р,е-Кх 2.рак ((К+К ККкх. (21)
к=1
Подставляя члены (12), (19)-(21) в разложения (14) и производя обратную замену переменных, получаем асимптотику задачи (1)-(4) в области в окрестности фронта концентраций
Б. ( х, I) = К,р,в-Х(х (I - х) + 2 ргв-Х(х 2,Ркак ((К ( + * к )е - К ) « - х )2 + О (I - х)3; (22)
2 к=1
С = рге-Л( (0)х + рв~Кх 2,ркак (е"м -1) ('-х) + 0(*-х)2; I = 1,..., п. (23)
к=1
5. Численное моделирование
Численный расчет асимптотики выполняется для двух частиц (п=2). Линейные коэффициенты фильтрации:
Л1 = 1 - Б1 - Б2; Л 2 = 2 - Б1 - Б2,
начальные концентрации частиц: р1 = 1, р2 = 1.
На рисунке 1 показаны трехмерные графики концентрации взвешенных и удерживаемых частиц отдельно для каждого типа частиц.
Ри с.1. Концентрр ах ц и и взвешенных и удерживаемых частиц х, г); х, г); С1( х, г); С2( х, г).
Графики концентраций взвешенных и удерживаемых частиц для разных фиксированных х представлены на рисунке 2.
Рис. 2. Концентрации частиц ?1(х, 0|*—^ ?2(2 х—сош,; 1—; С2(х'Г 1—.
6. Заключение
В работе вблизи фронта концентраций построена асимптотика решения задачи переноса частиц п различных типов, движущихся в пористой среде с одинаковой скоростью. Предполагается, что коиффициенты фильтрации всех типов частиц липейно цависят от концентраоии осажденных частиц. Произведен численный расчет асимптотического решения. Расчет показал ограниченность применимости асимптотики. Асимптотическое решение адекватно при малых т — г - х . Рисунки 1-2 показывают, что асимптотика применима при т < 0.4 . При малых значениях 1 асимптотическое решение задает аналитическую зависимость решения от параметров. Это позволяет сократить объем лабораторных и полевых исследований [15]. С увеличением 1 концентрация осажденных частиц первого типа начинает убывать и при 1~1 концентрация осажденных
частиц первого типа становится отрицательной, а концентрация взвешенных частиц превышает начальную концентрацию на входе фильтра, что противоречит физическому смыслу задачи.
Дальнейшее развитие метода предполагает построение глобальной асимптотики задачи фильтрации по малому предельному осадку.
ЛИТЕРАТУРА
1. Barenblat G. I., Entov V. M., Ryznik V. M. Theories of Fluid Flows Through Natural Rocks. Kluwer Academic Publishers, 1990.
2. Sharma M. M., Yortsos Y. C. Transport of particulate suspensions in porous media: Model formulation // AIChE Journal.1987, vol.33 pp. 1636-1643. D01:10.1002/aic.690331007
3. Herzig J.P., Leclerc D.M., GoffP.Le. Flow of Suspensions through Porous Media -Application to Deep Filtration // Industrial & Engineering Chemistry. 1970, vol 62 (5), pp 8-35. DOI: 10.1021/ie50725a003
4. Вязмина Е. А., Бедриковский П. Г., Полянин А. Д. Новые классы точных решений нелинейных множеств уравнений в теории фильтрации и конвективного переноса массы // Теоретические основы химической технологии. 2007, вып. 41, №
5. стр. 580-588.
5. Polyanin A.D., Zaitsev V.F. Handbook of nonlinear partial differential equations, New York, 2003.
6. Vaz A., Maffra D., Carageorgos T., Bedrikovetsky P. Characterisation of formation damage during reactive flows in porous media // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2016, vol. 34, , Pages 1422-1433 D0I:10.1016/j.jngse.2016.08.016
7. Kuzmina L.I., Osipov Yu.V. Particle transportation at the filter inlet // International journal for computational civil and structural
engineering. 2014, vol. 10(3), pp: 17-22.
8. Кузьмина Л.И., Осипов Ю.В Асимптотика уравнения фильтрации // Вестник МГСУ 2016. № 2. С. 49-61.
9. Galaguz Yu.P., Safina G.L. Modeling of Particle Filtration in a Porous Medium with Changing Flow Direction // Procedia Engineering. 2016, vol. 153, pp. 157-161 D0I:10.1016/j.proeng.2016.08.096
10. You Z., Bedrikovetsky P., Kuzmina L. Exact Solution for Long-Term Size Exclusion Suspension-Colloidal Transport in Porous Media // Abstract and Applied Analysis. 2013, vol.2013, Article ID 680693, 9 pages. DOI: 10.1155/2013/680693
11. You Z., Osipov Y., Bedrikovetsky P., Kuzmina L. Asymptotic model for deep bed filtration // Chemical Engineering Journal. 2014, vol. 258, pp. 374-385. DOI: 10.1016/j.cej.2014.07.051
12. KuzminaL.I., Osipov Yu.V. Asymptotic Solution for Deep Bed Filtration with Small Deposit // Procedia Engineering. 2015, vol. 111, pp. 491-494. D0I:10.1016/j.proeng.2015.07.121
13. Kuzmina L.I., Osipov Yu.V. Calculation of filtration of polydisperse suspension in a porous medium // Matec Web Conf. 2016, vol. 86, Article ID 01005. DOI: 10.1051/matecconf/20168601005
14. Galaguz Yu.P., Safina G.L., Modeling of Fine Migration in a Porous Medium // Matec Web Conf. 2016, vol. 86, Article ID 03003. DOI: 10.1051/matecconf/20168603003
15. Bedrikovetsky. P.G., Marchesin D., Checaira F., Serra A.L., Resende E., Characterisation of deep bed filtration system from laboratory pressure drop measurements // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2001, vol. 32, pp. 167-177. DOI: 10.1016/S0920-4105(01)00159-0
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
О.Л. Широкова. Моделирование переноса частиц в пористой среде— Системные технологии. — 2018. — № 26. — С. 60—65.
MODELLING OF PARTICLE TRANSPORT IN A POROUS MEDIUM O.L.Shirokova
FGBOU VO «National Research Moscow State University of Civil Engineering» Moscow State University of Civil Engineering
Особенности объемно-планировочных решений санитарно-технических помещений...
Abstract
A model of a polydisperse suspension with suspended particles of different types moving with the same velocity in a porous medium is considered. An asymptotic model is constructed for solving the particles transport problem with different linear filtration coefficients. A numerical calculation of the as-ymptotics for two different types of particles is carried out. The considered problems of transport and retention of solid particles are applied in the design and construction of waterproof foundations and hydraulic structures
Keywords:
filtration, porous media, suspended and retained particles, filtration coefficient, asymptotic solution Date of receipt in edition: 16.03.18 Date of acceptance for printing: 18.03.18
УДК 628.6
ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ
И ИНЖЕНЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КВАРТИР СТУДИЙНОГО ТИПА
О.И. Шипков*, Е.А. Комарова**, В.В. Тайбарей**, Д.В. Гурьева** *Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российская академия живописи, ваяния и зодчества Ильи Глазунова»
**Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы, связанные с особенностями квартир студийного типа, а также их инженерного оборудования — водопровода и канализации. Приводится классификация квартир-студий. Рассматриваются варианты компоновки санитарно-технических кабин, а также водоразборных приборов и приемников сточных вод
Ключевые слова:
объемно-планировочные решения, санитарно-техническая кабина, водоснабжение, водоотведение, водоразборный прибор, приемник сточных вод, квартира История статьи:
Дата поступления в редакцию 22.02.18 Дата принятия к печати 24.02.18
Под квартирой студией понимают жилое помещение, в котором жилая комната объединена с кухонной зоной [1]. Такое решение позволяет уменьшать полезную площадь квартиры, что сказывается на ее цене. Например, квартиры-студии в большинстве случаев за счет уменьшенных габаритов стоят на 15-20 % дешевле однокомнатных квартир.
Классическая квартира-студия имеет вытянутую форму с одним окном. Балкон может отсутствовать. Кухонная зона совмещена с жилой комнатой. Сантехническая кабина имеет собственные стены и вход. Как правило, в классической компоновке квартиры-студии имеют площадь от 25 до 30 м2, хотя встречаются варианты и с большей площадью (от 35 м2 и больше).
