CC BY
10
3. Ковалёва Т.Е. Методы математического и компьютерного анализа и обработки информации в горном деле и геологии // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 10. С. 272-276.
4. Аксёнова Д.В., Коваль В.Н., Нехорошева А.Н. Перспективы и использование геоинформационных систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 420-422.
5. Юшкин Д.А., Евдокимов С.А. Разработка адаптивного нечеткого ПИДрегу-лятора системы автоматического управления и стабилизации мультироторного БПЛА типа квадрокоптер // Актуальные проблемы современной техники, науки и образования, 2015. Т. 2, № 1. С. 194-198.
6. Павловский В.Е., Яцун С.Ф., Емельянова О.В., Савицкий А.В. Моделирование и исследование процессов управления квадрокоптером // Робототехника и техническая кибернетика, 2014. № 4(5). С. 49-57.
7. Аксёнова Д.В., Коваль В.Н., Нехорошева А.Н. Общий анализ и возможные пути повышения точности существующих средств измерений при геодезических и землеустроительных работах // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 7. С. 361-366.
Ковалёва Татьяна Евгеньевна, студентка, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
NEW APPROACH TO INFORMATION SUPPORT OF MINING
T.E. Kovaleva
This paper describes the application of a new approach to the information support of mining. The possibility of using quadrocopters for obtaining the necessary information and expanding the capabilities of traditional means of obtaining data is being considered.
Key words: software, mining, drone, quadrocopter, information support.
Kovaleva Tatyana Evgeyevna, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.94; 331.45
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТИПОВ КЛИМАТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
А.А. Шишкина
Представлены результаты математического моделирования анализа влияния количества и типа климатического оборудования на температуру в комнате на условия труда. Математическое моделирование проведено с использованием метода конечных элементов в программе Ansys.
Ключевые слова: сравнительный анализ, обработка информации, климатическое оборудование, математическое моделирование, условия труда, охрана труда.
При проектировании здания или его последующей модернизации с целью улучшения условий приходится ремонтировать или осуществлять монтаж вентиляционной системы, от которой во многом зависят условия работы персонала на предприятии или в офисе.
При этом актуализируется вопрос о выборе не только оптимального месторасположения климатического оборудования, но и вопрос о выборе его типа [1-3]. Таким образом наибольшее распространение получили кондиционеры потолочного и настенного вида. Данное оборудование полезно и часто применяется не только в офисных помещениях, в которых офисные работники выполняют должностные обязанности, но и в промышленных зданиях. В первом случае необходима правильная расстановка климатического оборудования и правильная его настройка, чтобы избежать нанесения вреда здоровью человека. Во втором случае необходим подбор не только правильного места установки, но и правильный выбор типа и мощности оборудования, так как в подобных помещениях зачастую имеется значительный по мощность источник тепла (и в зависимости от нагрузки или обстоятельств объем излучаемого тепла может существенно варьироваться), в следствие чего существует необходимость в охлаждении воздуха.
Рассмотрим ситуацию, в которой необходимо осуществить подбор кондиционирующего оборудования в производственном помещении с двумя источниками тепла.
Данный вопрос можно решить с использованием специализированного программного обеспечения, такого как Ansys. В котором заложен метод конечных элементов, способный решить сложные задачи переноса энергии и вещества [4-6].
Для решения поставленной задачи необходимо провести компьютерное моделирование и сравнение потолочных и настенных кондиционеров. На рис. 1, а представлена модель помещения с настенными кондиционерами, а на рис. 1, б - с потолочными. Начальные условия, скорости горячих потоков воздуха одинаковы и составляют 0,1 м/с.
-т--
а б
Рис. 1. Модель помещения с кондиционерами: а — настенными;
б - потолочными
Основными сравниваемыми параметрами являются скорость и температура потоков, которые представлены на рис. 2 и 3 соответственно. Помимо этого, исследовалась температура не только потоков, но и в помещении (рис. 4).
УекэсПу щ 8,055е+00
УМиЙу
1 6.982С-03
[ 3.713е*00
1 2.777Ы>2 [т
б
Рис. 2. Скорость потоков в помещении с: а - настенными кондиционерами;
б - потолочными
При использовании кондиционеров, расположенных на стене, наблюдается скорость потоков меньшая, чем при использовании потолочных кондиционеров. Кондиционеры, расположенные на стене, создают поток, скорость которого
а
составляет 8 м/с в начальный момент времени. Максимальная же скорость при использовании потолочных кондиционеров составляет 14 м/с в зоне выходной двери.
Тетрега|иге Тетрегя1и*е
Рис. 3. Температура потоков в помещении с: а — настенными кондиционерами; б — потолочными
Рис. 4. Температура в помещении с: а — настенными кондиционерами; б - потолочными
Таким образом, при использовании потолочных климатически установок средняя температура в помещении равна 16,5°С, а при использовании настенных кондиционеров 23,8°С. Это свидетельствует о том, что 3 настенных кондиционера хуже справляются со снижением температуры в помещении, чем при использовании потолочных кондиционеров. Данное исследование возможно благодаря современным компьютерным технологиям и методу конечных элементов.
Список литературы
1. Шишкина А.А. Применение программно-математических комплексов для улучшения условий труда на производстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 11. С. 327-330.
2. Шишкина А.А. Аналитический метод выбора климатического оборудования в помещении промышленного назначения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 329-332.
3. Шишкина П.А. Математическое моделирование и сравнительный анализ работы оборудования для обеспечения комфортной температуры в производственном помещении // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 10. С. 276-279.
4. Чубова Е.В. Анализ этапов внедрения системы управления охраной труда // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 7. С. 272-278.
5. Газаров А.Р. Применение метода конечных элементов для исследования аэродинамики зданий // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 282-284.
6. 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 Анастасия Андреевна, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
COMPARATIVE ANALYSIS OF TYPES OF CLIMATE EQUIPMENT BY THE METHOD OF MATHEMATICAL MODELING
A.A. Shishkina
The results of mathematical modeling of the analysis of the influence of the quantity and type of climatic equipment on the room temperature and working conditions are presented. Mathematical modeling was carried out using the finite element method in the Ansys program.
Key words: comparative analysis, information processing, climatic equipment, mathematical modeling, working conditions, labor protection.
Shishkina Anastasia Andreevna, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.94; 331.45
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ КЛИМАТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА
П.А. Шишкина
С использованием компьютерных технологий проведено математическое моделирование работы климатического оборудования в производственном помещении для обеспечения нормальных условий работы персонала при постоянном нагреве воздуха оборудованием.
Ключевые слова: условия труда, компьютерный анализ, математическое моделирование, информация, климатическое оборудование.
Математическое моделирование с помощью компьютерных технологий на данный момент является одним из наиболее актуальных и прогрессивных методов решения научных и практических задач. Данный способ применяется повсеместно в автомобилестроении, авиации, строительстве, механики и других областях деятельности человека. Применение подобного подхода позволяет добиться изучения десятков различных параметров и их влияния друг на друга. В частности, в программе Ansys и подпрограмме CFX возможно определение следующих параметров: скорость, температура, давление, массовый расход, турбулентность, энергия, теплоперенос, сила и т.п. [1-6].
Одним из возможных применений математического моделирования является комплексная оценка работы климатического оборудования в производственных помещениях. Данное исследование важно для обеспечения комфортных и безопасных условий труда на производстве, что является важной составляющей техносферной безопасности.
В данной работе рассматривается вопрос о применении различных типов кондиционеров в помещении, оборудованном условными источниками тепла, которые выдувают воздух со скоростью 0,1 м/с в комнату. Рассматривались 2 варианта климатического оборудования:
