Наукові роботи. Навчально-науковий інститут комп’ютерної фізики та енергетики
Постійне посилання колекціїhttps://ekhnuir.karazin.ua/handle/123456789/1168
Переглянути
34 результатів
Результати пошуку
Документ Ефективні методи аналізу аксіально-симетричних крайових задач теорії потенціалу та теорії пружності(Харків : ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2023-06) Караєв, Артем ОлександровичВсе більше ускладнення сучасної техніки, інженерних споруд та апаратури вимагає проведення комплексних наукових досліджень з фізики, механіки, хімії з метою з’ясування працездатності, надійності та міцності обладнання. Хоча натурні експерименти є необхідними для прийняття адекватних інженерних рішень, їх проведення є досить коштовною та не завжди безпечною процедурою. Тому на перший фланг сучасних наукових розробок виходять методи віртуального моделювання, комп’ютерної фізики та обчислювальної математики. Значна кількість сучасного технічного обладнання при проектуванні вимагає кваліфікованих обчислень характеристик фізичних та механічних полів, що забезпечують високу надійність, міцність, стійкість руху елементів обладнання, що розглядаються. Хоча лише натурний експеримент дає змогу підтвердити або спростувати теоретичні моделі фізичних явищ, проведення таких експериментів в багатьох випадках є коштовною та не завжди безпечною процедурою. Тому головним в сучасних наукових дослідженнях стають віртуальні, або комп’ютерні експерименти, що дають змогу отримати необхідні фізичні характеристики шляхом проведення числових розрахунків. Для проведення розрахунків фізичних полів використовують математичні моделі у вигляді диференціальних рівнянь та їх систем із заданими початковими та граничними умовами. Існує багато математичних моделей для розрахунку фізичних полів, які засновані на використанні диференціальних рівнянь еліптичного типу. К таким формулюванням приводять задачі вивчення руху рідини в резервуарах, визначення статичних та динамічних характеристик пружного тіла, задачі електростатики та ін. Однією з важливих науково-технічних проблем в галузі ракетно-космічної техніки є забезпечення стійкості ракет-носіїв на різних етапах польоту, включаючи маневри при низьких рівнях гравітації. Вказані задачі можна розв’язувати з використанням теорії потенціалу з подальшим зведенням до сингулярних інтегральних рівнянь. Це дає значні переваги у порівнянні з методами, що використовують різного роду сітки, які охоплюють розрахункову область в цілому, оскільки використання вказаних сингулярних інтегральних рівнянь потребує лише дискретизації межі розрахункової області. Але труднощі виникають при числовому аналізі, що пов’язано з наявністю особливостей різного типу в досліджуваних інтегралах. Тому актуальними питаннями є розроблення нових ефективних комп’ютерних технологій для проведення віртуальних випробувань на основі комп’ютерного експерименту. Це вимагає створення нових числових схем та обчислювальних методів. Сучасний стан розвитку комп’ютерної техніки дозволяє досліджувати складні механічні системи та знаходити характеристики фізичних полів різної природи з використанням удосконалених математичних формулювань.Документ Материалы и пробоподготовка для моделирования сверхкритической флюидной экстракции урана в среде диоксида углерода(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2012) Борц, Б.В.; Гончаров, И.Г.; Мазилов, А.В.; Скоромная, С.Ф.; Ткаченко, В.И.Дано описание установки сверхкритической флюидной экстракции комплексов урана в среде диоксида углерода, а также измерительного оборудования для проведения анализа исследуемых материалов. Описан метод отбора гранитов, которые используются для моделирования материалов отвалов техногенных месторождений или отработавшего ядерного топлива атомных реакторов. Дано описание метода пробоподготовки и анализа экстракта на содержание урана. На примере марок гранитов с повышенным содержанием урана показано, что методы отбора образцов исходного материала и пробоподготовки могут быть использованы для моделирования сверхкритической флюидной экстракции диоксидом углерода комплексов урана из материалов атомной энергетики. A description of the installation for the supercritical fluid extraction of uranium complexes in the carbon dioxide medium, as well as instrumentation for the analysis of the test materials are presented. A method of selection of granites, which are used to modeling the material of technogen dumps of nuclear power or nuclear fuel of nuclear reactors are described. A description of the method of sample preparation and analysis of extracts on maintenance of the uranium are presented. On the example of the different kinds of granites with elevated content of the uranium it is shown that the methods of sampling and sample preparation of the starting material can be used for modeling of supercritical fluid extraction with carbon dioxide complexes of uranium from materials of nuclear power. Дано опис установки надкритичної флюїдної екстракції комплексів урану в середовищі діоксиду вуглецю, а також вимірювального устаткування для проведення аналізу досліджуваних матеріалів. Описано метод відбору гранітів, які використовуються для моделювання матеріалів відвалів техногенних родовищ або відпрацьованого ядерного палива атомних реакторів. Дано опис методу пробопідготовки і аналізу екстракту на вміст урану. На прикладі марок гранітів з підвищеним вмістом урану показано, що методи відбору зразків вихідного матеріалу і пробопідготовки можуть бути використані для моделювання надкритичної флюїдної екстракції діоксидом вуглецю комплексів урану з матеріалів атомної енергетики.Документ Аномальный рост диффузии в пространственно-периодических системах с малой диссипацией энергии(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2012) Марченко, И.Г.; Марченко, И.И.В работе методами компьютерного моделирования исследована диффузия частиц в периодическом пространственном потенциале под воздействием внешней постоянной силы. Показано, что в отличие от передемпфированного случая, в системах с малой диссипацией энергии возникает новое значение критической силы связанное с появлением точки бифуркации типа “вилка”. В окрестности этой точки наблюдается экспоненциальный рост коэффициента диффузии с уменьшением температуры. При этом время установления стационарного распределения стремится к бесконечности при стремлении температуры к нулю. У роботі методами комп’ютерного моделювання вивчена дифузія частинок у періодичному просторовому потенціалі під впливом зовнішньої незмінної сили. Показано, що на відміну від передемпфірованого випадку, у системах з малою дисипацією енергії виникає нове значення критичної сили, яке пов’язане з появою точки біфуркації типа “виделка”. Поблизу від цієї точки спостерігається експоненціальне зростання коефіцієнта дифузії із зменшенням температури. При цьому час встановлення стаціонарного розподілу спрямована до безкінечності при зменшенні температури до нуля. Computer simulation methods were used to investigate the particle diffusion in the periodic spatial potential under constant force exposure. The paper shows that, unlike a superdamped case, in the systems with weak energy dissipation a new critical force value arises due to the appearance of a fork-like bifurcation point. About this point an exponential growth of the diffusion coefficient with temperature decreasing is observed. It is noted that the time of transition to the steady-state distribution tends to infinity while the temperature tends to zero.Документ Создание программного комплекса (система RFM) для исследования краевых задач математической физики, описываемых уравнением Пуассона, методом R-функций(Х. : ХНУ – ИПМаш НАН Украины, 2011) Шапарь, Д.А.; Дудинов, И.Б.Актуальность создания компьютерных систем, позволяющих моделировать различные процессы электродинамики, механики деформируемого твердого тела, теории пластин и оболочек, гидродинамики неоспорима. Возможность моделировать процессы в системе, исследовать результат воздействия различных факторов, а также производить вычислительный эксперимент дает огромное преимущество. Без такой возможности на разработку и доведение до совершенства любой системы понадобились бы огромные материальные средства и временные затраты. Немаловажным преимуществом вычислительного эксперимента и компьютерного моделирования является возможность исследования системы на стабильность и безопасность.Документ Диссоциация молекулы воды во внешних электромагнитных полях(Х. : ХНУ – ИПМаш НАН Украины, 2011) Алферова, А.В.; Борц, Б.В.; Ткаченко, В.И.В работе предложена модель описания реальной молекулы воды ее двумерным аналогом – виртуальной молекулой (ВМ). В предложенной модели ВМ обеспечено условие совпадения основных собственных частот молекулы и ее трехмерного аналога. Остальные параметры ВМ (длина связей и массы атомов) перенормированы таким образом, чтобы молекула устойчиво существовала длительный интервал времени.Документ Естественный способ улучшения экологии приповерхностных слоев водных бассейнов(Х. : ХНУ – ИПМаш НАН Украины, 2011) Алферова, А.В.; Борц, Б.В.; Ткаченко, В.И.На основе предложенной авторами теоретической модели, заключающейся в представлении Ленгмюровских циркуляций (ЛЦ) упорядоченным набором конвективных кубических ячеек со свободными границами, анализируются характеристики возникающих в ЛЦ течений жидкости.Документ Проблемы и перспективы использования энергетического потенциала сероводорода Черного моря(Х. : ХНУ – ИПМаш НАН Украины, 2011) Ткаченко, В.И.Оценочные расчеты показывают, что если ежегодно изымать из Черного моря около 25 млн. тонн сероводорода, то это будет эквивалентно получению энергии порядка 9,25 млрд. кВт ч (сгорая, один килограмм сероводорода дает энергию 1334 кДж). Этот показатель составляет 10,4% от уровня производства электроэнергии АЭС Украины в 2005 году. Таким образом, Черное море, как источник сероводорода, может дать существенную добавку в энергобаланс Украины, не нарушая при этом экологического равновесия региона.Документ Математическое моделирование деятельности банка(Х. : ХНУ – ИПМаш НАН Украины, 2011) Пешнина, А.Е.В работе была решена задача оптимального распределения денежных средств в структуре внутрибанковской деятельности. Была построена математическая модель структуры банка как предфрактального графа, выполнена оптимизация денежных потоков между вершинами с использованием математического аппарата линейного программирования, а также решена задача двухкритериальной оптимизации, а именно, максимизация прибыли и минимизация рисков, распределения денег на каждой висячей вершине структуры с использованием генетического алгоритма.Документ Исследование процессов тепломассообмена в косвенно-испарительных воздухоохладителях(Х. : ХНУ – ИПМаш НАН Украины, 2011) Немченко, К.Э.; Василенко, В.В.В предлагаемой работе изложены результаты исследования в области испарительного охлаждения воздуха. На основе этого исследования освоены и созданы экономичные и экологически безопасные испарительные теплообменники различных схемных решений и конструкций.Документ Численный метод расчета гидрогазодинамических процессов в вихревой трубке(Х. : ХНУ – ИПМаш НАН Украины, 2011) Крамской, А.В.; Кудрявцев, И.Н.; Самохвал, И.А.В настоящей работе для описания гидрогазодинамических процессов в вихревой трубке Ранке-Хилша предложена математическая модель, в которой применяются усреднѐнные по Рейнольдсу уравнения Навье-Стокса, описывающие как ламинарные, так и турбулентные потоки вязкой жидкости или газа в различных направлениях. Для описания вихревых эффектов турбулентности в трубке Ранке-Хилша использована k модель турбулентности в формулировке Ментера. При этом коэффициент эффективной вязкости определяется как сумма коэффициентов молекулярной и турбулентной вязкости.