ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены основные источники загрязнения атмосферного воздуха городов. Показана динамика роста транспортных средств в г. Волгограде. Выведен закон распределения концентрации оксида углерода для разной категории дорог (городского, районного и местного значения), как для замеренной, так и расчетной концентрации СО. Показано, что концентрация СО на бордюре проезжей части разных категорий магистралей характеризуется смешанным гауссовским распределением.
Ключевые слова: оксид углерода, категория магистралей, городского значения, районного значения, местного значения, основные источники загрязнения, примагистральные территории, смешанное гауссовское распределение, натурные исследования, функция плотности
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В жилых зданиях появилось большое число электроприемников с нелинейными вольт-амперными характеристиками с импульсным режимом работы, что приводит к генерации в электрическую сеть 0,38 кВ высших гармонических составляющих токов, большие величины этих гармоник приводят к ухудшению формы кривой сетевого напряжения. Цель работы - исследование гармоник тока генерируемых электроприемниками жилых зданий, и их влияние на коэффициент несинусоидальности напряжения сети 0,38 кВ. Установлено, что наибольшее негативное влияние на электрическую сеть оказывают ЭП с импульсными блоками питания, такие как ПЭВМ, ноутбуки и нетбуки, а также посудомоечные машины и светодиодные лампы с цоколем E14 и Е27, суммарный коэффициент гармонических составляющих тока у которых составляет 85% ≤ THDI ≤ 205%. В программе Matlab Simulink смоделирована имитационной модели сети 0,38 кВ жилого дома, что позволяет проводить исследования суммарного коэффициента искажений тока KI и напряжения KU в ВРУ. При установленной мощности нелинейной нагрузки превышающей более чем в два раза линейную нагрузку, коэффициент несинусоидальности напряжения в сети 0,38 кВ может превышать установленные ГОСТ 32144-2013 значения.
Ключевые слова: система электроснабжения, электрическая сеть, качество электрической энергии, гармоники напряжения, гармоники тока, электромагнитная совместимость, электроприемник
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве
В статье приведено исследование и расчет зависимости опасной территории, возникающей в результате работы факельного оборудования, от высоты факела, при которой может функционировать обслуживающее оборудование и персонал
Ключевые слова: факельная установка, интенсивность излучения, зона безопасной эксплуатации, тепловое напряжение
Статья посвящена вопросу повышения экологической безопасности высокоурбанизированных территорий. В статье представлены результаты натурных измерений загрязняющих веществ в атмосферу от АЗС в пределах урбанизированных территорий городов РФ. Наибольшая часть выделения паров нефтепродуктов, поступающих в локальные системы аспирации, связана с операциями заполнения и опорожнения резервуаров хранения топлива на АЗС. Приведены результаты натурных измерений величин концентраций углеводородов, полученных на основе с величинами предельно – допустимых концентраций ингредиентов. Сделан вывод о целесообразности проведения природоохранных мероприятий по сокращению выбросов при нахождении жилой застройки в области границы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) АЗС. Для снижения выбросов от источников АЗС предложено оборудовать систему газоулавливания аспирации резервуаров усовершенствованной конструкцией абсорбционного устройства. С целью снижения образования отходов в качестве рабочего агента в таких аппаратах было предложено использовать сточную воду с некоторым содержанием нефтепродуктов от локального очистного устройства АЗС. Такой подход также позволяет снижать негативное техногенное воздействие АЗС в части образования дополнительного количества отходов, образующихся при их эксплуатации. Проведенные успешные испытания показали надежную и эффективную работу опытной установки с предложенным аппаратом.
Ключевые слова: автозаправочная станция (АЗС), бензин, выброс, атмосфера, концентрация, углеводороды, аспирация, резервуар, загрязнение, нефтепродукт, загрязнение, вода
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В настоящей статье представлены результаты исследования параметров пьезоэлектрического гибкого преобразовтеля балочного типа. Анализ проводился методом конечных элементов с использованием пакета программ ANSYS Multiphysics. Показано, что для анализируемого преобразователя существуют оптимальные соотношения параметров его конструктивных элементов, для которых изгибный преобразователь является наиболее эффективным
Ключевые слова: изгибный пьезоэлектрический преобразователь, пьезоэлемент, упругая пластина, частота резонанса, коэффициент преобразования, коэффициент электромеханической связи
рассматриваются результаты разработки технологии водоподготовки хозяйственно-питьевых вод г. Семей, представлен сравнительный анализ широко используемых дезинфектантов, рассмотрены технологические схемы обеззараживания воды диоксидом хлора и комбинированным дезинфектантом «диоксид хлора и хлор».
Ключевые слова: хозяйственно-питьевые воды, дезинфектанты, хлор
, 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Проблема создания полупроводниковых терморезисторов (ПТР), способных рассеивать большие количество тепла является актуальной задачей полупроводниковой техники. В статье проведен краткий анализ возможностей использования мощных ПТР, исследована картина распределения тепловых полей в массе терморезистора при определенных граничных и начальных условиях. Показано, что при подборе материала терморезистора необходимо особое внимание уделять удельной теплопроводности материала.
Ключевые слова: Терморезисторы большой мощности, плотность тока, теплопроводность, энергетический баланс, критерии подобия
01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Тенденция перехода автономных транспортных средств с двигателей внутреннего сгорания на электропривод приводит к необходимости поиска промежуточных решений. Гибридный транспорт на данный момент является достаточно популярным компромиссом. Повышения его энергоэффективности возможно несколькими способами. В данной статье показывается программный способ на основе динамического программирования, которое позволяет оптимизировать потребление топлива за счет разделения использования двигателя внутреннего сгорания и электропривода. Также в данной работе проведено математическое моделирование схемы движения автомобиля и определение оптимального распределения скорости и заряда батареи в зависимости от разрядности системы.
Ключевые слова: Гибридный транспорт, математическое моделирование, динамическое программирование, программируемые логические интегральные схемы, двигатель внутреннего сгорания, электропривод
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Предмет исследования – медицинские флюорографические рентгеновские снимки грудной клетки. Обученная глубокая сверточная нейросеть осуществляет бинарную классификацию снимков и может быть использована в качестве помощника врача-рентгенолога. Для этого необходимо минимизировать ошибки первого и второго рода. Возможный подход к повышению эффективности применения нейросетей, по критериям уменьшение вычислительной сложности и качество классификации снимков – примене-ние вспомогательных подходов: предобработка изображений и предварительное вычисле-ние энтропии фрагментов. В статье представлен алгоритм предобработки рентгеновского изображения, его деления на фрагменты и вычисления энтропии отдельных фрагментов. В ходе предобработки из всего снимка выделяется интересующая область с легкими и по-звоночником, составляющая около 30-40% всего снимка, далее происходит деление сним-ка на матрицу фрагментов и вычисляется энтропия по формуле Шеннона, за счет анализа отдельных пикселей.
Ключевые слова: энтропия изображения, фрагменты, глубокая сверточная нейросеть, машинное обучение, рентгеновские снимки, вычислительный эксперимент, матрицы элементов, предобработка изображения, статистический анализ, бинарная классификация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Цель данного исследования – выполнить классификацию для формирования базы знаний в области заготовки и использования в промышленности и в социальной сфере одного из ценных видов недревесных ресурсов леса – древесной зелени. Такая база знаний необходима для синтеза новых прогрессивных процессов, машин и механизмов для заготовки и использования древесной зелени. В основу формирования классификации положен основанный на научно-техническом поиске анализ технологических и технических решений, приведенных в запатентованных в 2010-2019 гг. в Российской Федерации изобретениях и полезных моделях. В результате исследований классифицированы основные направления патентования разработок в области заготовки и использования древесной зелени.
Ключевые слова: база знаний, древесная зелень, классификация, патент
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Представлены результаты математического моделирования надежности системы солнечного горячего водоснабжения для условий Республики Марий Эл. Рассмотрены причины отказов элементов систем горячего водоснабжения с солнечными коллекторами, проведен анализ схемы системы солнечного горячего водоснабжения четырехквартирного жилого дома. С использованием логико-вероятностного метода были составлены выражения для определения вероятности длительного простоя, кратковременного простоя, вероятности отказа по причине снижения инсоляции, суммарной вероятности отказов. Проведен расчет потребности в тепловой энергии на горячее водоснабжение для рассматриваемого объекта с числом жильцов равным 14, а также расчет доли тепловой нагрузки, покрываемой только за счет применения солнечных коллекторов. В результате подстановки значений показателей надежности элементов системы получено значение суммарной вероятности отказа в течение года 4,03∙(10^(-5)).
Ключевые слова: солнечное горячее водоснабжение, надежность, солнечный коллектор, причина отказа, моделирование надежности
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве
рассмотрены вопросы оптимизации структур контейнерной пневмотранспортной системы. Показана целесообразность объединения функций оборудования, входящего в состав транспортной системы. Представлена функциональная схема универсального модуля, выполняющего функции всех блоков пневмотранспортной системы. Предложена структурная схема микропроцессорной системы управления, обеспечивающей функционирование механизмов универсального модуля.
Ключевые слова: микропроцессорная система, пневмотранспортная система, транспортный контейнер, станции транспортной системы, алгоритм управления, структура транспортной системы, транспортный трубопровод
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассматривается решение неоднородной минимаксной задачи при помощи генетических алгоритмов, а также с использованием нескольких вариантов реализации алгоритма Плотникова-Зверева. Описываются три вида критериев для задания функции оценки приспособленности особей. Проводится сравнение эффективности работы генетических алгоритмов по сравнению с алгоритмом Плотникова-Зверева, при использовании различных критериев функции приспособленности особей. По результатам вычислительного эксперимента был сделан вывод, что использование квадратичного критерия для модифицированной модели Голдберга, с использованием двухточечного кроссовера, увеличивает эффективность работы генетического алгоритма, а точность этого решение выше по сравнению с решениями, полученными при помощи модификаций алгоритма Плотникова-Зверева.
Ключевые слова: теория расписаний, неоднородная минимаксная задача, модифицированная модель Голдберга, генетический алгоритм, минимаксный критерий, квадратичный критерий, минимаксный критерий, кубический критерий, алгоритм Плотникова-Зверева
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрено влияние автомобильного транспорта на формирование шума вдоль транспортных магистралей. Предложены варианты защиты от шума от автодорог.
Ключевые слова: линейный город, шум, автотранспорт, примагистральные территории, категории дорог, борьба с шумом
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Продемонстрировано применение строгих решений уравнений Максвелла в сферической системе координат, полученных на основе представления группы вращений, для решения задачи дифракции плоской электромагнитной волны на сфере из метаматериала. Полученные результаты моделирования свидетельствуют о возможности синтеза метаматериала, обеспечивающего минимум поля рассеяния в заданном направлении
Ключевые слова: метаматериалы, СВЧ, антенны, дифракция, уравнения Максвелла, электромагнитные волны, диэлектрическая проводимость
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ