В данной статье на основе математического моделирования проанализирован теплообмен в шахматном пучке труб в условиях стационарного и пульсационного потока. Численное исследование проводилось для пучков труб при числе продольных рядов 5, 10 и 15. Число Рейнольдса Re и число Прандтля Pr соответствовали 3400 и 3 соответственно. Пульсации потока имели симметричный и несимметричный возвратно-поступательный характер. Влияние пульсаций оценивалось с помощью произведения относительной безразмерной амплитуды пульсаций и числа Струхаля A/DSh, которое принимало значения 0,1, 0,25 и 0,4. Численное исследование проводилось с помощью Ansys Fluent. Гидродинамика потока в пучке труб описывалась с помощью осредненных по Рейнольдсу нестационарных уравнений Навье-Стокса. По результатам математического моделирования установлено, что влияние пульсаций на теплообмен пучка труб различно в зависимости от числа продольных рядов. Показано, что увеличение числа рядов приводит к уменьшению прироста числа Нуссельта в пульсационном течении по сравнению со стационарным потоком. Установлено что теплогидравлическая эффективность возрастает с увеличением числа рядов. Показано, что несимметричные пульсации эффективней симметричных для интенсификации теплообмена при учете энергетических затрат.

Ключевые слова: интенсификация теплообмена, шахматных пучок труб, теплообмен, математическое моделирование, пульсации потока

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Проводится сравнительный анализ процедур входного контроля качества строительных материалов и изделий в России и Китае. Рассматриваются нормативно-правовые основы, особенности организации и документирования входного контроля в обеих странах. Анализируются сходства и различия в подходах к обеспечению качества строительства, оформлению сопроводительной документации и ведению журналов входного контроля. Обсуждаются перспективы цифровизации процессов документооборота в строительной отрасли и необходимость дальнейших исследований организационных аспектов обеспечения качества строительства.

Ключевые слова: строительный контроль, входной контроль, нормативная база, исполнительная документация, Россия, Китай

2.1.7 - Технология и организация строительства , 5.1.2 - Публично-правовые (государственно-правовые) науки

Целью данной работы является исследование применимости архитектуры U-Net для автоматического определения контуров натуральных кож с использованием библиотек TensorFlow и Keras на языке Python. Разработано программное приложение, основанное на методах, включающих библиотеки OpenCV, а также модель реализации глубокой сверточной нейронной сети. Набор данных для обучения и тестирования сети создавался с использованием аугментации. Обучение производилось методом стохастического градиентного спуска после разбиения выборки данных на тренировочные и тестовые изображения. В дальнейшем полученные результаты будут положены в работу над созданием автоматизированной системы, которая позволит определять контуры кожи и ее пороки, что в свою очередь откроет возможности к вычислению полезной площади кожи и созданию автоматизированной раскладки лекал с учетом выявленных пороков.

Ключевые слова: компьютерное зрение, определение контуров, натуральная кожа, машинное обучение, сверточные нейронные сети, U-Net архитектура, глубокое обучение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.16 - Технология производства изделий текстильной и легкой промышленности

Горные породы, которые образуют естественный геологический резервуар для подземного хранения газа, в процессе эксплуатации ПХГ, находятся в условиях воздействия длительных циклических нагрузок, обусловленных периодическими закачками и отборами природного газа. При этом возможно развитие и накопление в горных породах остаточных деформаций, которые вызывают необратимые изменения свойств пород и это необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации ПХГ.

Ключевые слова: подземное хранилище газа, геомеханическое моделирование, каверна, соляной массив, деформации.

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Работа посвящена сравнительному анализу различных расчётно-математических моделей между собой. Выполнен расчёт рамного узла сопряжения железобетонных конструкций: пилона и консольной балки. Предложено три способа выполнения расчёта данного узла: аналитический метод, МКЭ стержневая модель и МКЭ объёмная модель. Выполнен анализ результатов расчёта: сопоставление внутренних усилий и расчётного армирования. Показаны последствия поверхностного анализа конструкции и упрощения расчётных моделей на примере повреждений реальной конструкции под действием эксплуатационных нагрузок.

Ключевые слова: железобетонная консоль, расчёт сооружения, расчёт узла, Лира 10, Российское ПО, оптимальное проектирование железобетонных конструкций, анализ армирования

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В данной статье рассмотрен вопрос выбора модели турбулентности при прогнозировании теплоотдачи в пучках труб с учётом двухмерной и трёхмерной постановки. Численное исследование проводилось для коридорного и шахматного пучка труб с помощью программного продукта Ansys Fluent c тремя RANS моделями турбулентности (k-ω SST, RSM EWT и RNG k-ε) и ламинарным решателем. Длина трубок l при трехмерной постановке соответствовала 0,5D и 3D при фиксированном диаметре трубок D. Число Рейнольдса Re находилось в диапазоне от 100 до 2900. Результаты показали, что выбор модели турбулентности влияет на качественную картину течения в пучках труб, при этом независимо от выбора модели турбулентности в течении преобладают двухмерные структуры. Поэтому длина трубок пучка практически не оказывает влияние на способность предсказывать интенсивность теплообмена. Показано, что при использовании ламинарного решателя влияние длины трубок пучка может быть значительно в зависимости от Re и компоновки пучка. Экспериментальные данные согласуются с результатами расчета для моделей RSM EWT и RNG k-ε EWT. Для шахматного пучка при выборе k-ω SST модели наблюдается удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными, при этом теплоотдача коридорного пучка существенно ниже. Использование ламинарного решателя в стационарной постановке оправдано для выраженного ламинарного течения, при Re < 1000 c дальнейшим увеличением Re необходимо использовать нестационарную постановку с достаточным временным и пространственным разрешением.

Ключевые слова: конвективный теплообмен, коридорный пучок труб, шахматный пучок труб, компьютерное моделирование, моделирование турбулентности

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Работа посвящена исследованию распределения температур и эквивалентного напряжения на поверхности приемника теплового излучения в ходе экспериментальных и расчетных серий. Эксперименты показали качественное и количественное совпадение температурных данных, полученных тепловизионной съемкой, с результатами численного моделирования. Средняя погрешность составила 0.5℃, с максимальным отклонением в 1.5℃ в отдельных точках, что связано с краевыми эффектами и особенностями теплоизоляции. Расчетная модель воспроизводит основные характеристики температурного поля, включая влияние экранирования, при использовании сравнительно низкой плотности расчетной сетки. В рамках верификации численной модели был проведен анализ сеточной сходимости, а также выполнялся контроль невязок и контроль параметров решения.

Ключевые слова: теплоутилизатор, численно-аналитический расчет, конвективный и лучистый теплообмен, повышение эффективности, уходящий дымовой газ, рекуперация теплоты, газожидкостный теплообменник, численное моделирование, математическая модель, программное обеспечение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

В статье показан способ нахождения коэффициентов линейного наилучшего метода приближения второй производной в нуле от ограниченной регулярной функции, заданной в круге по информации о значениях функции и ее производной в заданных точках, образующих правильный многоугольник. В работе также определяется погрешность наилучшего метода и находится соответствующая ей экстремальная функция. Доказывается, что экстремальная функция единственна. В конце работы получены формулы, при помощи которых могут быть вычислены коэффициенты линейного наилучшего метода. При нахождении этих формул применили метод двойственности экстремальных задач, который глубоко разработал С.Я. Хавинсон. Устанавливается, что эти коэффициенты единственны.

Ключевые слова: оптимальное восстановление, погрешность наилучшего метода, линейный наилучший метод, коэффициенты линейного наилучшего метода

1.1.1 - Вещественный, комплексный и функциональный анализ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Айтрекинг (окулография) – технология, которая позволяет фиксировать направление движения взгляда человека на визуальном стимуле. Благодаря ее применению, исследователи могут получить ценные данные о том, какие элементы окружающей среды наиболее привлекательны в различных контекстах, в таких областях, как, например, маркетинг, психология и др. Целью данной работы является выявление шаблона распределения внимания человека на различного размера объектах визуальных стимулов с помощью технологии айтрекинг. Веб-камера использовалась для записи движения взгляда испытуемых во время изучения ими экспериментальных изображений. Результаты экспериментов показали, что более крупные объекты на визуальных стимулах получают больший приоритет внимания, чем объекты меньшего размера. Это наблюдение справедливо, как для работ, созданных человеком, так и для изображений, созданных искусственным интеллектом (в рамках данного исследования используется Kandinsky 3.1). Полученные результаты исследования позволят улучшить понимание того, как люди воспринимают визуальную информацию, что может способствовать созданию более эффективных подходов разработки интерфейсов.

Ключевые слова: технология отслеживания взгляда, приоритет внимания, область интереса, количество регистраций взгляда, искусственный интеллект, Винсент Ван Гог

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.3.2 - Психофизиология

Радиационное охлаждение — это инновационная и весьма многообещающая технология пассивного охлаждения, позволяя поверхностям рассеивать тепло посредством инфракрасного излучения непосредственно в холодное космическое пространство. В отличие от традиционных методов охлаждения, требующих внешнего источника энергии, радиационное охлаждение работает автономно, предлагая устойчивую и энергоэффективную альтернативу по регулированию температуры. Этот естественный процесс привлек значительное внимание в последние годы из-за его способности смягчать растущие потребности в энергии, связанные с кондиционированием воздуха и охлаждением, которые вносят существенный вклад в глобальное потребление энергии и деградацию окружающей среды.

Ключевые слова: радиационное охлаждение, температура, атмосферное окно, кондиционирование, энергоэффективность, пассивное охлаждение, карбонат кальция, сульфид бария, нитрид бора, диоксид титана

1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В работе выполнена постановка задач минимизации и максимизации линейного функционала с ограничениями-неравенствами на вектор допустимых программных движений и ограничениями-равенствами, заданным линейным многообразием. Синтезировано аналитическое решение, определяющее проекционный оператор решения указанных задач математического программирования с ограничениями-равенствами и неравенствами. Получено аналитическое решение, определяющее граничные значения множителя Лагранжа для синтезированного проекционного оператора. Проиллюстрирована корректность полученного решения.

Ключевые слова: математическое программирование, линейный функционал, проекционные операторы, допустимые программные движения, стабилизация программных движений, SimInTech

1.1.1 - Вещественный, комплексный и функциональный анализ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Рассматривается вариант построения модели цифрового двойника для диагностики работы механической зубчатой передачи – редуктора, состоящего из пары цилиндрических шестерен. Основу рассматриваемой модели цифрового двойника составляет адаптивная обучаемая вибрационная математическая модель статического режима работы при вращении шестерен с постоянной скоростью. Как основные информационные, измеряемые на объекте, используется вибрационные сигналы редуктора, фиксируемые акселерометрами и являющиеся эффективными для обнаружения и диагностики неисправностей. Выявляемые неисправности: растрескивание, износ, откол и изъязвление зубьев. Особенностью реализуемого цифрового двойника является возможность одновременного выявления по временным и частотным характеристикам неисправностей сразу нескольких зубьев, как на ведущей, так и на ведомой шестернях, а также возможность определения по вибрационным характеристикам основных технических данных конкретного редуктора.

Ключевые слова: диагностическая математическая модель, цифровой двойник, вибрационная диагностика, механический редуктор, дефект зубьев, диагностический сигнал, спектр мощности вибраций, синхронно усредненная временная характеристика

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Работа посвящена описанию эффективности применения геоинформационных систем (ГИС) для проведения анализа демографических процессов. ГИС позволяют учитывать пространственную привязку оцениваемых показателей, моделировать различные демографические процессы, такие как миграционный поток, естественный прирост населения, обладают инструментами для создания аналитических карт и пространственного анализа. Все вышеперечисленное существенно улучшает результаты анализа демографических процессов и дает возможность выявлять закономерности различных ситуаций в зависимости от их местоположения. В работе проведен геопространственный анализ демографических процессов Южного федерального округа (ЮФО). В ГИС QGis разработан проект, в котором визуализирована карта территории ЮФО с привязанной актуальной статистической информацией, построены картограммы, отражающие естественный прирост населения и миграционные процессы ЮФО за 2023-2024 гг. На основании разработанного проекта проведен геопространственный анализ, отражающий пространственно-временные особенности демографических процессов и тенденций их развития.

Ключевые слова: геоинформационная система, демографический процесс, геопространственный анализ, QGis, картограмма

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.4.3 - Демография