| Математические модели и программный комплекс предсказания энергетических характеристик органических соединений и процессов их радикального распада
Диссертация
Автор: Репин, Андрей Анатольевич
Название: Математические модели и программный комплекс предсказания энергетических характеристик органических соединений и процессов их радикального распада
Справка: Репин, Андрей Анатольевич. Математические модели и программный комплекс предсказания энергетических характеристик органических соединений и процессов их радикального распада : диссертация кандидата физико-математических наук : 05.13.18 Тверь, 2004 127 c. : 61 04-1/1011
Объем: 127 стр.
Информация: Тверь, 2004
Содержание:
Условные обозначения
Введение
1 Современные методы и технические средства компьютерного моделирования энергетических характеристик ступеней центробежных компрессоров
11 Анализ состояния и возможностей традиционных методов компьютерного моделирования энергетических характеристик ступеней центробежного компрессора
12 Возможности и особенности искусственных нейронных сетей как инструмента моделирования сложных физических объектов и процессов
13 Метакомпьютинг как средство повышения производительности вычислительных комплексов
14 Цели и задачи диссертации
2 Методика нейронно-сетевого моделирования энергетических характеристик ступеней центробежного компрессора
21 Методика создания нейронно-сетевой модели энергетических характеристик ступеней центробежного компрессора
22 Алгоритм сокрап];ения размерности вектора входных переменных ступени центробежного компрессора
23 Алгоритмы оценивания области достоверных значений нейронно-сетевой модели
24 Алгоритм выбора структуры и размерности нейронной сети
25 Выводы
3 Архитектура и программно-информационное обеспечение компьютерно-информационной системы моделирования энергетических характеристик ступени центробежного компрессора
31 Архитектура компьютерно-информационной системы моделирования энергетических характеристик ступени центробежного компрессора
32 Пользовательский интерфейс компьютерно-информационной системы моделирования энергетических характеристик ступени центробежного компрессора
33 Программное обеспечение компьютерно-информационной системы моделирования энергетических характеристик ступени центробежного компрессора
34 Программное обеспечение средств создания нейронно-сетевой модели
35 Выводы 122 4 Разработка и применение комплекса программ оптимизации геометрических параметроб ступени центробежного компрессора
41 Алгоритм оптимизации геометрических параметров ступени центробежного компрессора
42 Алгоритм использования распределённых вычислений для оптимизации геометрических параметров ступени центробежного компрессора
43 Архитектура и программное обеспечение программного комплекса оптимизации геометрических параметров ступени центробежного компрессора
44 Анализ результатов оптимизации и вида полученных зависимостей
45 Разработка методики проектирования ступеней ЦК
46 Математическое моделирование режимов работы газоперекачивающей станции
Основные результаты научных исследований
Введение:
Парк центробежного компрессорного оборудования потребляет по разным оценкам от 14 до 16 % всей производимой энергии промышленно-развитых стран. Очевидно, что задача оптимального выбора основного оборудования компрессорных станций представляет большое народнохозяйственное значение, как с точки зрения уменьшения нагрузки на производителей электроэнергии, так и с точки зрения снижения воздействия на окружающую среду, поскольку практически вся потребляемая компрессором энергия выделяется в виде тепловой при транспортировке сжатого газа. В то же время для самих производителей сжатого газа важным является то, что наибольшие затраты в производстве газа составляет энергия на привод компрессора. Это говорит о важности именно для газодобывающей отрасли мероприятий, направленных на улучшение эксплуатационных показателей оборудования с целью снижения себестоимости производимого газа.
Основным методом оптимизации компрессорного оборудования был и остаётся до настоящего времени метод натурных испытаний. Не смотря на имеющееся преимущество, выражающееся в возможности получения однозначно достоверных результатов, данный метод имеет два существенных недостатка ограничивающих его применение, а именно, чрезвычайно высокую стоимость и большую длительность. Альтернативой данному подходу при оптимальном проектировании центробежных компрессоров служит метод математического моделирования. Однако, отсутствие полноценной теории движения газа внутри проточной части рабочего колеса не позволяет решать задачи оптимального проектирования с необходимой для инженерной практики точностью и скоростью, что ограничивало сферу применения данной методики. Дополнительным недостатком используемых в настоящее время методов математического моделирования являлся традиционно принятый выбор компрессоров на оптимальный (расчётный) режим работы, т. е. режим максимального КПД. Такой подход уместен и обоснован только в случае постоянной нагрузки на компрессорное оборудование. В реальных условиях эксплуатации около 70% времени компрессоры работают на нерасчётных режимах, что приводит к снижению КПД и увеличению потребляемой энергии.
Развитие вычислительной техники привело не только к количественному увеличению выполняемых операций в единицу времени, но и к развитию принципиально новых методов и методик прикладной математики. Так, появившиеся сравнительно недавно и получившие в последнее время активное распространение методы нейронно-сетевого моделирования объектов позволяют осуш;ествлять моделирование неизвестных, либо трудноформализуемых функциональных зависимостей. К данному классу можно отнести и зависимости энергетических характеристик центробежного компрессора от геометрии проточной части и параметров газа. Однако, отсутствие необходимых методик и рекомендаций не позволило до настоящего времени широко использовать указанный математический аппарат в области компрессоростроения. Проблемам устранения данных пробелов и разработки методик нейронно-сетевого моделирования энергетических характеристик ЦК посвящена настоящая работа.
|