CC BY
6
Тропченко Андрей Александрович, канд. техн. наук, доцент, zayka_98rus@mail. ru, Россия, Санкт-Петербург, Университет ИТМО
HYBRID TRANSFORM IN VIDEO CODEC HEVC T.B. Doan, A.A. Tropchenko
This article proposes a hybrid transform that combines the original DCT to HEVC and DCT-SQ with a very low number of operations required. Simulation and implementation results prove that the proposed pair of transforms is characterized by a reduction in complexity compared to the original conversion to HEVC with an average performance loss of 3.69% distortion for the worst case.
Key words: HEVC, video compression, hybrid algorithm, transform.
Doan Tien Ban, postgraduate, bandoan@,itmo. ru, Russia, Saint-Petersburg, ITMO University,
Tropchenko Andrey Alexandrovich, candidate of technical sciences, docent, zayka_98rus@mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, ITMO University
УДК 004.94; 628.1
ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
А.В. Гаврюхина
Рассматривается задача по расчету гидродинамических параметров трубопроводов, проводится сравнение типов соединения труб при помощи анализа данных, полученных из компьютерного моделирования в современных мультифизических программах конечно-элементного расчета.
Ключевые слова: программа, анализ, обработка, данные, трубопровод, конечные элементы.
Информационные технологии в настоящий момент являются наиболее быстро развивающимися, в свою очередь они за счет всеобщей цифровизации подталкивают иные области человеческой деятельности. Так различные численные методы решения задач в совокупности с информационными технологиями дают современные программные продукты с широким набором функциональных возможностей, в числе которых, решение проблем по усовершенствованию клапана бурового насоса [1], расчеты водопроводов [2 - 4] и многое другое.
В данном случае рассмотрим задачу по сравнению различных типов соединений водопроводной сети. Как показано на рис. 1, две отдельные трубы, расположенные на разных высотах, требуют соединительного канала, который может быть жестким и гибким.
Жесткий представляет собой прямое подключение одной трубы к другой, по-средствам третьей трубы и сварных швов (рис. 1, а), в случае применения же гибкого соединения - используется гибкий шланг, очень часто его длинна значительно больше расстояния между трубами и излишняя длинна гибкого шланга образует спираль, как показано на рис. 1, б.
Рис. 1. Схемы водопроводов
Также на рис. 1 показаны схемы трубопроводов, уже разбитые на конечные элементы для последующего расчета в программах, применяющих МКЭ в качестве основного для решения разного рода задач. Сравнение соединений трубопроводов проводится по внутреннему давлению на стенки труб (рис. 2), массовому расходу (рис. 3). Входные параметры: скорость в начале трубы 1 м/с, диаметр сечения трубы 40 мм, перепад высот 200 мм, жидкость в трубах считается турбулентной, со свойствами воды, взятой при температуре 20 градусов по Цельсию.
Pressure Pressure
Рис. 2. Давление на стенках труб
Максимальное давление, оказываемое на стенки труб, совмещенных прямым участком трубопровода, составляет 380 Па, а в сети, соединенной спиральным шлангом - 635 Па. В прямом соединении давление по всей площади стенки трубы примерно одинаковое и составляет 170 Па, в то время как в спиральном соединении давление значительно колеблется в различных зонах, сменяясь то от значения -80 Па до значений 600 Па, что в первую очередь связано с формой водопроводного соединения.
Еще очень важным фактором является массовый расход воды в данных система. В первом случае массовый расход на выходе составляет примерно 0,014 кг/с (рис. 3, а), а во втором случае этот же параметр составляет 0,013 кг/с (рис. 3, б). Что свидетельствует о снижении массового расхода при использовании шланга.
Рис. 3. К оценка массового расхода
270
б
а
Так же были оценены скоростные параметры движения жидкости в трубах, рассматривался пучок линий, каждая из которых символизирует участок жидкости и отражает изменение скорости по всей длине (рис. 4).
at":
О 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Time on Streamline 1 [ s ]
а
б
Рис. 4. К оценке скоростных параметров
На рис. 3 приведены кривые, обозначающие скорость каждого отдельно пучка, при этом, чем меньше амплитудные колебания от самого большого значения скорости до самого низкого в один и тот же момент времени, тем более благоприятные гидравлические характеристики жидкости в трубе [5]. В рассматриваемых случаях, амплитудные колебания значительно меньше в спиральной трубе, как в начальный, так и в конечный промежуток времени, однако в середине пути наблюдаются колебания от -0,58 до 1,15 м/с. В остальное же время пучки имеют сопоставимую друг с другом скорость. При этом в прямом соединении наблюдается постоянный скачкообразный характер изменения скорости движения отдельных пучков на всем участке пути.
Таким образом, исходя из величин давлений, оказываемых на стенки труб и по потерям массового расхода лучше применять прямой переход под 30°, если же данные характеристики не столь важны, а большее значение имеет стабильность протекания процесса, без создания дополнительных вибрационных нагрузок, то лучше применять спиральное соединение труб.
Список литературы
1. Кулаков П. А., Афанасенко В.Г., Малышев В.Ю., Садыков И.Р. Совершенствование клапана бурового насоса // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 405-412.
2. Карпов М.В. Исследование влияния процессов диссоциации воздуха при обтекании цилиндра на окологиперзвуковых скоростях // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 517-522.
3. Вайцель А.А. Подход к определению скоростных параметров движения жидкостей при изменяющихся сечениях труб // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 171-174.
4. Вайцель А. А. Аналитический подход определения давления на стенках труб и внутри них // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 152-155.
5. Абрамов Н.Н., Поспелова М.М., Сомов М.А. Расчет водопроводных сетей. М.: Стройиздат, 1983. 304 с.
Гаврюхина Анна Владиславовна, магистрант, angel12vat@,gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
APPLICATION OF MODERN SOFTWARE FOR SOLVING HYDRODYNAMIC TASKS OF
WATER SUPPLY
A.V. Gavryukhina
The problem of calculating the hydrodynamic parameters of pipelines is considered, a comparison of the types ofpipe joints is carried out using the analysis of data obtainedfrom computer modeling in modern multiphysics programs of finite element calculation.
Key words: program, analysis, processing, data, pipeline.
Gavryukhina Anna Vladislavovna, student, angel12vat@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 519.254; 622
МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО И КОМПЬЮТЕРНОГО АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГОРНОМ ДЕЛЕ И ГЕОЛОГИИ
Т.Е. Ковалёва
Рассматривается возможность и перспективность математического и компьютерного анализа и обработки данных с применением ЭВМ касаемо горнодобывающей промышленности и геологических изыскательных работ.
Ключевые слова: ЭВМ, анализ, данные, информация, горная промышленность, геология.
Чтобы установить перспективность территории на тот или иной вид полезных ископаемых, геологу необходимо систематизировать и сравнить между собой огромное количество сведений по различным районам, учесть изменчивость геологических признаков в разных природных условиях, породах и глубинах.
