Научный архив: статьи

В связи с импортозамещением, необходимо внедрение российских разработок спиральных компрессоров с целью замещения импортных образцов, которые эксплуатируются в настоящее время в РФ. Активные исследования в РФ проводились в конце прошлого столетия, но в связи с политической ситуацией до конкретного внедрения методик в производство спиральных компрессоров не дошло, так как эту нишу очень быстро заняли импортные производители. Таким образом, создание математических моделей спиральных компрессоров, которые бы учитывали влияние различных факторов и регулирование их производительности для производства, как новых спиральных компрессоров, так и при поиске альтернативных вариантов замены уже работающих, является весьма актуальным направлением. Авторами разработана программа расчета характеристик спирального компрессора “SPIRALCOMPR”. Алгоритм, основанный на математической модели термодинамических процессов, протекающих в спиральном компрессоре, может работать с учетом детерминированности входных параметров. Данная программа реализована на алгоритмическом языке Fortran Power Station, является замкнутой и позволяет в различные моменты времени определить текущие параметры состояния рабочего вещества в парных ячейках спирального компрессора, а также его интегральные характеристики. Результаты численного исследования рекомендуется использовать при проектировании спиральных компрессоров

Композиционные материалы, содержащие нанотрубки CdTe, представляют значительный интерес и могут найти применение в электронике и фотонике. Данные об анизотропных тепловых свойствах нанотрубок CdTe и композитов их на базе необходимы для разработки наноразмерных электронных устройств. В данной работе проведены аналитические оценки влияния диаметра нанотрубок и температуры на анизотропию теплопроводности. Для оценки эффективной теплопроводности бездефектных одностенных наносвитков CdTe и влияния температуры на анизотропию коэффициента теплопроводности использован метод теории обобщённой проводимости. Метод предполагает рассмотрение теплообмена в дисперсной среде в рамках одной элементарной репрезентативной ячейки, моделирующей основные черты переноса тепла в среде в целом. Исследованы теплофизические свойства двумерных нанолистов CdTe, выращенных коллоидным методом, толщиной около 1 нм, равномерно сворачивающихся вдоль направления, образующих многослойные свиткообразные нанотрубки. Проведена оценка эффективной теплопроводности бездефектных одностенных наносвитков CdTe в продольном и поперечном направлениях относительно оси свертывания. В результате выявлена зависимость эффективной теплопроводности композитного материала от его диаметра и показано, что при увеличении диаметра наносвитков теплопроводность в продольном направлении нанотрубки падает за счёт уменьшения доли высокотеплопроводной стенки теллурида кадмия CdTe. Теплопроводность нанотрубки в поперечном направлении, более низкая по сравнению с теплопроводностью в продольном направлении. При увеличении диаметра нанотрубок от 5 нм до 30 нм продольная теплопроводность снижается от 5,7 до 1,2 Вт / (м∙К), при этом поперечная теплопроводность изменяется в пределах от 1,5 до 0,6 Вт / (м∙К). Проведена оценка влияния диаметра и температуры на анизотропию коэффициента теплопроводности наносвитков CdTe. Показано, что с повышением температуры коэффициент анизотропии теплопроводности снижается

В статье рассматриваются полученные различными авторами результаты теоретических и экспериментальных исследований, связанных с процессами накопления отпарного газа при хранении сжиженного природного газа в резервуарах различного назначения. Исторически применяемые модели изменялись в соответствии с развитием возможностей информационных технологий, от применения простых инженерных методов до современных численных методов с использованием вычислительной механики жидкости и газа. Последовательно рассматривая разнообразные получаемые количественные и качественные результаты изменения параметров отпарного газа, можно сделать выводы о процессах в частных случаях конкретных изучаемых объектов. Тем не менее, в настоящее время не выработан единый подход к выбору метода моделирования и, соответственно, к трактовке результатов моделирования. Признано, что теплопередача играет решающую роль в процессе термического испарения. Характерным примером прогнозирования количества и скорости образования отпарного газа является тепловой расчет резервуара Q max, выполненный на модуле резервуара в Aspen Hysys для бака 260 тыс. м3 при условиях фазового равновесия, давлении 1,17 бар, температуре окружающей среды 25 °C, при различных степенях заполнения. Получена скорость образования отпарного газа (BOR) 0,012 масс.% в сутки при 80 % заполнении, с увеличением до 0,12 масc.% в сутки при 10 % заполнении бака. Для обобщения получаемых результатов прогнозирования параметров отпарного газа следует продолжить их накопление и статистическую обработку

Выполнено моделирование электронно‐оптической системы мощного клистрона с распределенным взаимодействием коротковолновой части миллиметрового диапазона, обеспечивающей формирование электронного пучка с компрессией ~ 200 и его транспортировку в пролетном канале резонаторной системы диаметром 0,38 мм при анодном напряжении 17,5 кВ и токе пучка 0,7 А.

Цель исследования заключалась в разработке и апробации специализированного программного инструмента для расчета и оптимизации лабиринтных уплотнений газотурбинных двигателей. В работе использован комплексный подход, сочетающий математическое моделирование, методы вычислительной гидродинамики (CFD) и алгоритмы параметрической оптимизации. Материалы и методы исследования включают уравнения гидродинамики и термодинамики, адаптированные для описания течения рабочего тела через систему каналов лабиринтных уплотнений. В расчетах учитывались турбулентность, перепады давления и температурные градиенты. Для верификации результатов использовалось программное обеспечение ANSYS CFX. Результаты показали, что даже незначительное изменение геометрических параметров (зазора, высоты зуба, угла расширения) приводит к существенному изменению характеристик потока. При увеличении высоты зуба с 3 до 7 мм снижается утечка рабочего тела на 12 %, но требуется применение более сложных технологических решений. Программа Genesis 1.3 продемонстрировала возможность эффективной оптимизации уплотнений и интеграции с промышленными CFD-пакетами.

Представлена методика организации расчета ускорения пучка в циклотроне на основе численного интегрирования уравнений движения. Результатами расчетов являются оценки поперечного размера пучка при ускорении, сделанные на основе анализа величин вертикальных и радиальных свободных колебаний частиц в пучке. Приведены примеры поперечного движения при ускорении.

В статье представлен обзор явлений, связанных с отпарным газом (boil-off gas, BOG) и его параметрами в случае хранения сжиженного природного газа. Приведена история развития методов моделирования, используемых для прогнозирования BOG, представлены вычислительные методы, применяемые в настоящее время в данной отрасли. Рассматриваются три основные категории методов моделирования, используемых для прогнозирования отпарного газа: 1 — термодинамические модели на основе взаимосвязей между температурой, давлением и фазовыми изменениями; 2 — динамические имитационные модели, включая вычислительную динамику жидкости и газа (computational fluid dynamics, CFD); 3 — программные средства моделирования процессов, такие как Aspen HYSYS, MATLAB, ANSYS и др. Динамические имитационные модели отличаются более высокой точностью и могут описывать сложное поведение системы, но при этом требуется подробная системная информация, а процесс моделирования отличается большими вычислительными затратами и длительным временем расчета, что подходит для фундаментальных исследований, где точность имеет решающее значение. Термодинамические модели работают быстрее, но могут быть менее точными в детальном прогнозировании поведения системы, особенно в изменчивых условиях. Они хорошо подходят для рутинных оперативных прогнозов или систем с более простыми конфигурациями. Обзор и детальный анализ применения этих подходов к моделированию, призван помочь исследователям и специалистам отрасли в выборе наиболее подходящих моделей, основанных на сложности системы, желаемом уровне точности и доступных вычислительных ресурсах, обеспечивая оптимальные решения задачи снижения потерь на BOG и повышения операционной эффективности хранилищ

В статье исследуются вопросы, связанные с возможностью алгоритмизации признаков преступления (общественная опасность, уголовная виновность, наказуемость, противоправность) и преступности (количественные и качественные). Анализируются различные программные решения предиктивной аналитики, используемые как в Российской Федерации, так и в США в целях прогнозирования возможных преступлений и правонарушений. На основе анализа научных работ были выявлены наиболее обсуждаемые проблемы, связанные с применением таких систем. К ним относятся нарушение права человека на конфиденциальность и вероятность дискриминационных решений, принимаемых системами предиктивной аналитики. В статье сделан вывод, что проблема нарушения конфиденциальности может варьироваться в зависимости от алгоритмов, используемых в системах, и целей их применения. В случае прогнозирования преступности и правонарушений, обойти проблему нарушения конфиденциальности невозможно, поскольку методы анализа, в зависимости от алгоритмов их реализации, могут использовать конечный набор характеристик сообществ, данных о преступности, преступниках, поведении людей, времени и местах совершения преступлений или правонарушений, криминологической информации и других данных. Хотя существуют методы математического моделирования, которые позволяют избежать нарушения конфиденциальности данных о человеке во время их сбора и анализа, например, это метод Байеса. Но, этот метод, как и другие, имеет свои ограничения в решении задач.

В статье разработана и апробирована модель комплексной оценки влияния цифровизации и санкций на социальное развитие регионов России. Модель демонстрирует, что, несмотря на положительный эффект цифровизации, сохранение санкционного давления может негативно сказаться на динамике социального развития. Результаты моделирования подчеркивают важность комплексного подхода к управлению социальной сферой, включающего меры по снижению санкционного давления, целенаправленное использование цифровых технологий для решения социальных задач и реализацию долгосрочных стратегий устойчивого развития

Данная статья посвящена моделированию интеллектуального агента для решения экономических задач в сельском хозяйстве с учетом устойчивого развития территорий. Поднимаются проблемы, с которыми сталкиваются фермеры на различных этапах развития бизнеса, а также предлагается применение интеллектуальных систем, основанных на мультиагентных нейрокогнитивных принципах, для анализа и прогнозирования рисков, оптимизации производства и управления рисками в сельском хозяйстве. Результаты исследования могут быть полезны для фермеров и предпринимателей в данной области, помогая им эффективно управлять своим бизнесом и принимать обоснованные экономические решения

В статье рассматриваются методологические подходы и инструменты моделирования пространственного развития регионов в контексте формирования единого экономического пространства. Актуальность исследования обусловлена усилением социально-экономической дифференциации территорий, неравномерностью инфраструктурного развития и необходимостью повышения эффективности региональной политики.

Целью работы является разработка комплексного подхода к анализу и управлению пространственным развитием регионов на основе сочетания методов пространственного моделирования, кластерного анализа и оценки институциональной среды.

Методологической основой исследования послужили концепции региональной экономики, теории пространственного развития и системный подход к анализу экономического пространства как иерархически организованной и взаимосвязанной системы. В ходе исследования использовались методы сравнительного и корреляционного анализа, элементы геоинформационного моделирования и статистическая обработка официальных данных за период 2015-2024 гг.

В результате исследования выявлено, что устойчивость и интеграция регионов в единое экономическое пространство в наибольшей степени зависят от уровня развития транспортной и цифровой инфраструктуры, эффективности институциональных механизмов и наличия устойчивых кластерных структур.

Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных выводов при разработке стратегий пространственного развития и региональных программ социально-экономического роста.

Результаты исследования могут быть использованы органами государственной власти и специалистами в области территориального планирования.

Цифровая трансформация библиотечной сферы и постепенное внедрение технологий искусственного интеллекта в практику работы библиотечных специалистов актуализировали проблему эффективного взаимодействия с нейросетями и формирования качественных промптов. В статье представлена авторская модель коммуникации с искусственным интеллектом, основанная на принципах доброжелательности, рациональности, уточнения и гносеологичности (ДРУГ) и разработанная как методологический подход к промптинжинирингу в библиотечной деятельности. Цель исследования - описание данной модели и демонстрация её практического применения и эффективности. Методология исследования включала разработку модели, создание серии промптов различной «силы» на основе её принципов и тестирование с использованием шести моделей нейросетей для решения задачи анализа библиографических данных. Результаты тестирования показали прямую зависимость качества ответов нейросетей от уровня проработки промпта в соответствии с моделью ДРУГ. Практическая значимость исследования заключается в предложении методологической основы для повышения эффективности и качества взаимодействия библиотечных специалистов с искусственным интеллектом, а также в возможности использования модели для разработки практических рекомендаций и образовательных программ по промпт-инжинирингу в библиотечной сфере.