ivdon3@bk.ru
В статье проведен комплексный анализ показателей выбросов от стационарных источников и выбросов от автотранспорта в Ростовской области и городе Ростове-на-Дону, а также сравнительный анализ по двум регионам ЮФО. Сделан прогноз экологической обстановки и проверена адекватность предложенной математической модели.
Ключевые слова: выбросы загрязняющих веществ, токсичность, отработавшие газы, стационарные источники, автотранспорт, двигатель внутреннего сгорания
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассматривается вопрос построения аналитической модели при оценке функционального состояния человека. Указано, что для сложных измерительных задач целесообразно использовать принципы построения измерительных систем, сформулированные в терминах системных функций с использованием фрактально-категориального подхода; методика применима при проектировании и анализе сложных медицинских комплексов, а полученная в результате системная функция сложного медицинского комплекса является основой для дальнейшего анализа в рамках выбранного метода; структурно-аналитический метод построения сложных систем дает возможность, анализируя требования и ограничения системы, оптимизировать функции передачи управляющих воздействий, строить на их основе блоки, части структуры и оптимизировать межблочные связи. Описанный в статье подход к процессу гематологического исследования позволяет анализировать адаптационный ответ гемопоэтической системы организма на внешние воздействия различного характера и интенсивности.
Ключевые слова: структурно-аналитический метод, информационно-измерительная система, информационные потоки, гемопоэтическая система, категорная диаграмма, функторы, адаптационный контур, биоинструментальная информационно-измерительная система, управляющий сигнал, измерен
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В данном исследовании был описан процесс адсорбции модифицированной рисовой соломы с использованием математического описания с помощью кинетических и изотермических моделей. В качестве кинетических моделей использовались модели псевдопервого порядка, псевдовторого порядка, Эловича и Лайнуивер – Бёрка, а изотермических - модель Ленгмюра и модель Фрейндлиха.
Ключевые слова: адсорбция, кинетика адсорбции, изотерма адсорбции, Ленгмюр, Фрейндлих
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье проанализированы методы диагностики состояния пациента по биологически активным точкам, особое внимание уделено одной из главных проблем контактных методов, - проблеме достоверности диагностики; выбран предпочтительный метод измерений. Цель исследования состоит в выявлении параметров нагрузки, соответствующих наилучшей достоверности диагностики. Для достижения поставленной цели определено максимальное отклонение установившейся частоты автогенератора при различных изменениях параметров нагрузки, определяемых биологически активными точками. В результате расчетов сделан вывод о влиянии отклонения установившейся частоты автогенератора на достоверность диагностики. Кроме того, выяснилось, что изменение емкости может быть более информативным, чем изменение сопротивления, что обусловлено большим значением динамического диапазона изменения частоты автогенератора.
Ключевые слова: автогенераторный метод, диагностика по БАТ, установившаяся частота автогенератора, колебательный контур, динамический диапазон, достоверность диагностики
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Развитие горнодобывающей отрасли вызывает необходимость увеличения технико-экономических показателей проходческих работ. В то же время с ростом скоростей строительства, интенсивности и производительности труда проходчиков, усложнением горно-геологических условий обостряются проблемы, связанные с обеспечением комплексной безопасности труда рабочих в подземных условиях. С увеличением глубины стволов абсолютные средние значения продолжительности отдельных этапов работ возрастают. Средние скорости сооружения стволов изменяются незначительно и ниже нормативных. Одной из основных причин такого положения являются большие потери времени в период строительства и низкий уровень безопасности работ. Выполненные исследования показывают, что необходимо, как увеличение технической оснащенности строительства, так и совершенствование организации работ и социально-экономических условий труда. Лучшие примеры из практики показывают, что это позволяет увеличить производительность труда в 3 раза при обеспечении высокой безопасности работ.
Ключевые слова: подземное строительство, организация труда, безопасность работ, скорость, производительность, экономическая эффективность
В работе получены аналитические выражения амплитуды звукового давления для сферических поглотителей в результате воздействия лазерного излучения в жидкость в дальнем поле. Термооптоакустический эффект приводит к возбуждению акустических волн при поглощении переменного светового потока. Показано, что наблюдаемые в жидких средах оптоакустические эффекты выходят за рамки основопола¬гающих разработанных моделей для идеальных сред и требуют более подробного рассмотрения и уточнения.
Ключевые слова: оптоакустика, оптоакустические волны, биожидкость, цилиндрические, сферические поглотители
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В статье рассмотрен вопрос экспериментальной оценки коэффициента теплоотдачи в гибридной системе иммерсионного охлаждения с контактным точечным охлаждением и сухими зонами. Изменение коэффициента теплоотдачи производится через изменение числа Рейнольдса для течения теплоносителя в системе иммерсионного охлаждения. Экспериментальное исследование проводится на основании численной модели имитационного моделирования исследуемого процесса. В результате получены зависимости термического сопротивления системы процессор-теплообменник от коэффициента теплоотдачи и от числа Рейнольдса турбулентного течения, произведена оценка результатов с результатами моделирования. Найдено, что с повышением числа Рейнольдса интенсификация теплоотдачи происходит слабее теоретического. Найден уточнений коэффициент подобия для рассматриваемого случая.
Ключевые слова: процессор, тепловой поток, термическое сопротивление, уравнение Лапласа, турбулентный поток, число Рейнольдса, теплообмен, погружная система охлаждения, иммерсионная система охлаждения, кавитация
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации на основании проведения комплекса изыскательских работ необходимо устанавливать норму снятия почвенного слоя. Мощность снятия почвенного слоя устанавливается на основании комплекса лабораторных исследований проб почвы, отобранных из установленных почвенных горизонтов. Мощность почвенных горизонтов в настоящее время определяется с использованием фондовых данных на основании характерного типа почвы.Однако мощность почвенных горизонтов в ряде случаев на участках характеризующихся идентичными почвенными характеристиками различаются. Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо привязку почвенных разрезов и границ выделенных почвенных контуров проводить инструментально путем экологических раскопок. Высокая насыщенность почвенными выработками может привести к значительному нарушению почвенного покрова обследуемого участка. Для решения вышепоставленной задачи предлагается использовать установку для исследования мощности многокомпонентных динамичных систем при вертикальном бурении скважин.
Ключевые слова: почвенный горизонт, плодородный слой, съемка, мощность снятия, изыскания, скважина, бурение, капитальное строительство, фотофиксация, залегание
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В работе представлена разработка системы распознавания состояния приводов системы управления и защиты (СУЗ) водо-водяного энергетического реактора по сигналам вибрации методом частотных составляющих. Приводятся результаты экспериментальных исследований на ПО «Ижорский завод». Путем спектрального анализа производится выделение частотных диапазонов спектров диагностических сигналов СУЗ, разрабатываются диагностические эталоны. Описывается формирование эталонных диагностических векторов (представляют собой набор диагностических признаков в виде двоичного кода) и их сравнение с текущим состоянием. Разработанные эталоны легли в основу системы автоматического распознавания состояния объекта. Внедрение такой системы позволит упростить задачу сбора, анализа, сравнения данных о приводах во время эксплуатации на АЭС, а также позволит совершенствовать методики испытаний и диагностирования приводов СУЗ, что должно положительно сказаться на увеличении надежности и ресурсе оборудования.
Ключевые слова: негерметичность в затворе, электроприводная арматура, ультразвуковая диагностика, энтропия Шеннона, аппроксимационная энтропия
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В данном исследовании поставлена задача моделирования системы охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле Стирлинга путем численного моделирования процессов теплопередачи в исследуемом объекте В статье приводятся результаты численного моделирования процессов теплопередачи в системе охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле. Исследовалась численная модель процесса теплопередачи. В результате получены зависимости требуемого температурного лифта теплового насоса с учетом термического сопротивления системы первый контур жидкостного охлаждения - холодный цилиндр теплового насоса и системы горячий цилиндр - второй контур жидкостного охлаждения в зависимости от величины коэффициента преобразования теплоты теплового насоса.
Ключевые слова: процессор, тепловой поток, термическое сопротивление, уравнение Лапласа, тепловой насос, теплообмен, обратный цикл Стирлинга, система охлаждения
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Предложен метод определения негерметичности в затворе электроприводной арматуры по звуковым и ультразвуковым сигналам с использованием показателей шенноновской и аппроксимационной энтропий. Представлены результаты диагностирования оборудования в лабораторных и промышленных условиях. Результаты указывают на возможность использования энтропийных показателей в качестве чувствительных диагностических признаков.
Ключевые слова: негерметичность в затворе, электроприводная арматура, ультразвуковая диагностика, энтропия Шеннона, аппроксимационная энтропия
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
Проведены исследования работы датчиков контроля пассажиропотока в условиях плотного потока людей в контролируемом сечении дверного проема. Результаты показали возможность определения направления движения человека вследствие изменения расстояния между датчиком и движущимся человеком. Выявлены помехи вследствие высокой плотности пассажиропотока, не приводящие, однако, при разработке соответствующих алгоритмов, к ложным срабатываниям датчиков. Однако, требуется проведение дополнительных натурных исследований на транспортном средстве устройства подсчета пассажиров выполненного на базе ультразвуковых датчиков измерения расстояния
Ключевые слова: пассажир, ультразвук, пассажирские перевозки, автомобильный транспорт, датчик расстояния, Arduino, автобус
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассматривается задача устойчивости плоской формы изгиба деревянной балки постоянного прямоугольного сечения, нагруженной сосредоточенной силой в середине пролета. Приводится дифференциальное уравнение для случаев приложения силы не в центре тяжести сечения. Решение уравнения производится численно методом конечных разностей. Для случая приложения нагрузки в центре тяжести задача сводится к обобщенному вековому уравнению. В других случаях используется разработанный авторами итерационный алгоритм, реализованный в пакете Matlab. Получена зависимость между величиной критической силы и положением точки приложения нагрузки. Для указанной зависимости подобрана линейная аппроксимирующая функция. Выполнено сравнение результатов, полученных авторами, с аналитическим решением при помощи функций Бесселя.
Ключевые слова: устойчивость плоской формы изгиба, вековое уравнение, метод конечных разностей, итерационный процесс
В работе рассмотрены методы основанные на термооптоакустическом эффекте в жидкости для проведения биомедицинских исследований. Рассмотрены механизмы участвующие в формировании оптоакустического сигнала. Термооптоакустический эффект приводит к возбуждению ультразвуковых волн при поглощении переменного светового потока. Рассмотрены численные методы расчета оптоакустического эффекта, которые могут быть применены к расчетам энергии и условиям источника с произвольной геометрией, к построению временного профиля лазерного излучения, линейному сканированию лазерного источника и томографии.
Ключевые слова: оптоакустика, оптоакустические волны, биожидкость, сферические источники, поглощение.
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Предлагается развитие метода электрохимической импедансной спектроскопии в области высокочастотных сигналов при помощи амплитудно-фазового подхода к анализу параметров биологических датчиков различной природы. В отличие от стандартных высокочастотных аналоговых интерфейсов систем электрохимической импедансной спектроскопии на основе квадратурной демодуляции использование пикового и фазового детекторов позволяет улучшить основные метрологические показатели, равно как и упростить аналоговый интерфейс при широкой полосе частот сигнала опроса биологических датчиков. Рассмотрено схемотехническое проектирование фазового детектора, как части общей системы, на компонентах технологического процесса TSMC 0.35um SiGe. Ключевой особенностью данного блока является предельное быстродействие за счёт отказа от обратных связей. Большой диапазон выходных напряжений и малая скорость их изменения позволяет использовать стандартные модули ввода аналоговых величин для ввода сигналов фазового детектора в ЭВМ для последующей цифровой обработки. Итоговая точность определения фазы сигнала биологического датчика сохраняется на приемлемом уровне за счёт введения в базовую схему дополнительных элементов и представленных в работе цифровых алгоритмов корректировки результатов. Показанный вариант проведения корректировки обладает иммунитетом к нелинейностям выходной характеристики фазового детектирования при больших отклонениях фазы сигнала биологического датчика. Использованный при проектировании техпроцесс относится к классу экономичных, что позволяет потенциально удешевить производство и внедрение в массовое применение систем электрохимической импедансной спектроскопии.
Ключевые слова: биологический датчик; импедансная спектроскопия; фазовый детектор; квадратурное представление сигнала, цифровая коррекция, алгоритм обработки данных, SiGe-технология, система на кристалле, СВЧ диапазон, аналоговый интерфейс
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления