3

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

4

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

3

РЕФЕРАТ

Структура й обсяг дипломної роботи

Магістерська дисертація: 101 c., 23 рис., 28 табл., 4 додатка, 13 джерел.

Ключові слова. ТЕМПЕРАТУРА, НАДІЙНІСТЬ, ОПТИМІЗАЦІЯ,

ТЕПЛОВІ РЕЖИМИ

Актуальність теми. В процесі розробки конструкцій радіоелектронної

апаратури постійно виникає необхідність розрахунку і аналізу

тепловиділення, актуальним є оптимальні теплові параметри блоку РЕА.

Мета дослідження. Метою роботи є оптимізація показників

надійності, що визначаються тепловими режимами в блоці РЕА.

Для реалізації поставленої мети були сформульовані такі завдання

дослідження, що визначили логіку дослідження та його структуру: дослідити

методи розрахунку температур в блоках РЕА; створити математичну модель

теплообміну в блоці РЕА та за допомогою сучасної мови програмування

розробити програмний продукт;

Об’єкт дослідження — температура комірок блоку РЕА.

Предмет дослідження — модель теплообміну в блоці РЕА

Методи дослідження: При вирішенні задач роботи застосовувались

такі методи: математичне моделювання теплових процесів в РЕА,

комп’ютерне моделювання в середовище Mathcad, комп’ютерне

моделювання за допомогою мови програмування JavaScript.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна полягає в

розробці методики оптимізації розрахунку усереднених температур чарунок

у блоці РЕА, створена програма, в порівняні з іншими САПР, дозволяє

зменшити час розробки РЕА.

Практичне значення одержаних результатів роботи полягає в

створенні програми, що може бути складовою у САПР блока РЕА з

оптимальною компоновкою.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

4

ABSTRACT

Structure of the diploma

Master dissertation: 101 p., 23 fig., 28 tabl. 4 aplication, 13 sources.

Keywords. TEMPERATURE, RELIABILITY, OPTIMIZATION, HEATING

MODES

Relevance of the topic. In the process of developing the design of radio-

electronic equipment, there is a constant need for calculating and analyzing heat

dissipation, the optimal thermal parameters of the unit of the radio electronic

device are relevant

The aim of the study The aim of the work is to optimize the reliability

indicators determined by the thermal modes in the block of radio-electronic

equipment.

In order to achieve this goal, the following research objectives were

formulated, which determined the logic of the research and its structure: to study

the methods of calculating the temperatures in the blocks of the REA.

Object of research: temperature of cells of the block of radio electronic

equipment.

Subject of research: Heat transfer model in the radio electronic equipment.

Research methods: In solving problems of work, the following methods

were used: the development of a mathematical model in the environment of

Mathcad; development of a software product in the programming language

JavaScript.

Scientific novelty of the obtained results. The most significant scientific

results of the master's thesis: is the development of a program for optimizing the

calculation of the average temperatures of cells in the radio electronic equipment.

block, which allows to reduce the time of development of the radio electronic

equipment. in other CAD.

The practical value of the results obtained is to create a program that can

be part of the CAD of the REA unit with the optimal layout.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

5

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до магістерської дисертації

на тему: Оптимізація показників надійності, що визначаються

тепловими режимами в блоці радіоелектронної апаратури.

Київ — 2018

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

6

ЗМІСТ

ВСТУП ............................................................................................................. 9

1 АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ МЕТОДІВ МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВИХ

РЕЖИМІВ В САПР ............................................................................................... 10

1.1 Solidworks Flow Simulation ................................................................. 10

1.2 Програма для розрахунку температур у герметичному та

перфорованому блоці РЕА BlockTermo1 ........................................................ 14

2 ТЕПЛООБМІН В БЛОКАХ РЕА .............................................................. 17

2.1 Рівняння теплового балансу ............................................................... 17

2.2 Теплообмін конвекцією ...................................................................... 18

2.3 Природнаконвекція в прошарках ...................................................... 21

2.4 Теплообмін кондукцією ..................................................................... 24

2.5 Радіаційний теплообмін ..................................................................... 24

3 РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ТА ПРОГРАМИ

РОЗРАХУНКУ ....................................................................................................... 29

3.1 Розрахунок температур у блоці з довільною компоновкою чарунок

............................................................................................................................. 29

3.2 Загальне рівняння теплообміну ......................................................... 30

3.3 Методи та програмні засоби параметричної оптимізації. .............. 31

3.4 Математична модель теплообміну в блоці радіоелектронного

апарату ................................................................................................................ 34

4 РОЗРОБЛЕННЯ СТАРТАП-ПРОЕКТУ .................................................. 43

4.1 Опис ідеї проекту ................................................................................ 43

4.2 Технологічний аудит ідеї проекту ..................................................... 44

4.3 Аналіз ринкових можливостей запуску стартап-проекту ............... 45

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

7

4.4 Розроблення ринкової стратегії проекту .......................................... 48

4.5 Розроблення маркетингової програми стартап-проекту ................. 49

4.6 Висновки за розділом ......................................................................... 51

5 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

................................................................................................................................. 52

5.1 Визначення основних потенційно небезпечних i шкідлвих

виробничих чинників при виконані науково—дослідної роботи. ............... 52

5.2 Технічне рішення та організаційні заходи з безпеки і гігієни

праціта виробничої санітарії. ........................................................................... 53

5.2.1 Електробезпека ............................................................................. 53

5.2.2 Правила безпекипід час експлуатації електронно-

обчислювальних машин ............................................................................... 55

5.2.3 Вимоги до приміщень в якихрозміщені ЕОМ .......................... 55

5.2.4 Відповідність параметрів мікроклімату в робочій зоні

санітарним нормам ........................................................................................ 58

5.2.5 Вимоги до освітлення робочих місць користувачів

відеодисплейних терміналів персональних електронно—

обчислювальних машин. .............................................................................. 59

5.2.6 Виробничий шум .......................................................................... 59

5.3 Безпека в надзвичайнихситуаціях ..................................................... 61

5.3.1 Обов’язки та дії персоналу у разі виникнення надзвичайної

ситуації ........................................................................................................... 61

5.3.2 Вимоги щодо організації ефективної роботи системи

оповіщення персоналу при надзвичайних ситуаціях. ............................... 62

5.3.3 Пожежна безпека.......................................................................... 64

ВИСНОВКИ ................................................................................................... 66

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

8

ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ ПОСИЛАНЬ ................................................................ 67

ДОДАТОК А Технічне завдання ................................................................ 69

ДОДАТОК Б Перелік публікацій за темою магістерської дисертації .... 74

ДОДАТОК В Математична модель............................................................. 78

ДОДАТОК Г Лістинг програми ................................................................... 83

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

9

ВСТУП

Радіоелектронна апаратура (РЕА) відіграє ключову роль в

повсякденному житті, а відмови радіоелектронної апаратури можуть

призвести до виходу з ладу життєво важливих систем, які працюють в

складних кліматичних умовах.

В процесі розробки конструкцій радіоелектронної апаратури, постійно

виникає необхідність розрахунку і аналізу тепловиділення, на підставі якого

провадиться вибір конструктивних рішень при проектуванні

радіоелектронних систем.

Теплові впливи чинять постійний і істотний вплив на радіоелектронну

апаратуру і її елементи. Тому при розробці РЕА важливу роль відіграє

забезпечення необхідних теплових режимів.

Дисертаційна робота магістра виконувалась у КПІ ім. Ігоря

Сікорського у відповідності з планом наукових досліджень кафедри

радіоконструювання і виробництва радіоелектронної апаратури.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

10

1 АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ МЕТОДІВ МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВИХ

РЕЖИМІВ В САПР

1.1 Solidworks Flow Simulation

При моделюванні теплових режимів в блоках РЕА за допомогою

сучасних САПР виникають проблеми, такі як, формування тривимірних

моделей для розрахунку та визначення всіх їх теплових параметрів.

Розглянемо основні етапи моделювання конструкції для теплового

аналізу з використанням розрахунків термічних процесів.

На початковому етапі теплового розрахунку, необхідно спростити

геометричну модель для зменшення витрат часу на створення сітки кінцевих

елементів і безпосередньо самого розрахунку. Слід враховувати, що

побудова сітки відбувається набагато швидше і вона має більш регулярну

структуру на рівних поверхнях, без будь-яких виступів або отворів,

наприклад отворів для кріплення деталей рис. 1.1. У той же час, врахування

(або виключення) цих отворів в моделі, як правило, не робить помітного

впливу на результати розрахунку.

Рисунок 1.1 — Створення спрощеної геометричної моделі для

розрахунку [1]

Наступним кроком є визначення завдання проектування, характеристик

матеріалів, граничних умов, умов навколишнього середовища. У SolidWorks

Flow Simulation всі завдання діляться на зовнішні і внутрішні рис. 1.2.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

11

Рисунок 1.2 — Вибір типу завдання

При розрахунку внутрішньої задачі, слід враховувати, що розрахункова

область заповнюється текучим середовищем і обмежена стінками моделі.

При цьому деякі поверхні стінок можуть розглядатися як отвори, через які

розрахункова область з'єднується з зовнішніми порожнинами, заповненими

текучим середовищем. Ніяких зайвих отворів не повинно бути, з цим

пов'язано безліч помилок, при виконанні розрахунків. Геометрична модель

повинна бути повністю "герметична", всі необхідні вхідні і вихідні отвори

задаються безпосередньо користувачем. Дуже часто виникають проблеми зі

створенням замкнутої порожнини, а якщо йдеться про імпорт геометричної

моделі з іншого САПР, то існуючі транслятори не завжди можуть якісно

перевести геометрію з одного формату в інший. Виникають дрібні щілини на

стиках поверхонь, які неприпустимі при внутрішньому розрахунку. Такі

щілини необхідно усувати, використовуючи перевірку геометрії перед

початком розрахунку. Так само для задачі моделювання теплових режимів

вибір граничних умов включає визначення домінуючих механізмів передачі

теплоти в різних частинах конструкції. Так, наприклад, при розрахунку

віддачі теплоти від поверхні радіатора (теплообмінника) з розгляду може

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

12

бути як правило виключена передача тепла випромінюванням між сусідніми

ребрами і враховуватися тільки конвективна віддача тепла в навколишнє

середовище.

Що стосується зовнішніх завдань, то текуче середовище повністю

обтікає модель і заповнює собою всю геометричну конструкцію, якщо в ній

існують отвори. З цим пов'язаний принцип аеродинамічного розрахунку для

зовнішніх завдань.

При розрахунку задачі: внутрішньої чи зовнішньої, також слід

враховувати такі фізичні моделі: теплопровідність в твердих тілах,

радіаційних теплообмін, не стаціонарність, гравітація та обертання, вибір цих

параметрів наведено на рис. 1.3.

Рисунок 1.3 — Вибір фізичних моделей

Наступних кором розрахунку є вибір текучого середовища, також є

можливість вибору характеристик текучого середовища рис. 1.4.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

13

Рисунок 1.4 — Вибір текучого середовища

Наступним кроком є вибір матеріла за замовчуванням, це необхідно для

того, щоб при розрахунку всім поверхням був заданий матеріал, в

противному випадку розрахунок не відбудеться рис. 1.5.

Рисунок 1.5 — Вибір матеріла за замовчуванням

Одним із найважливіших етапів при розрахунку теплообміну в

SolidWorks Flow Simulation є встановлення граничних умов, адже ми задаємо

конвективний, кондуктивний та радіаційний теплообмін поверхням які

приймають участь в теплообміні. Недоліком в цьому є те, шо потрібно

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

14

задавати конвективний та коефіцієнт видимості при радіаційному

теплообміні рис 1.6.

Рисунок 1.6 — Вибір граничних умов

Якість чисельної моделі також в значній мірі залежить від налаштувань

моделює програми, до яких відносяться налаштування сітки і параметрів

апроксимації рішення на сітці кінцевих елементів, параметри розв'язувача.

Заключним етапом є перевірка адекватності моделі, що дозволяє

визначити, наскільки узгоджуються результати розрахунку з

експериментальними даними, а так само, при необхідності, модифікація

моделі. У цій частині відбувається або ускладнення моделі, для зниження

похибок розрахунку або отримання більш детальної картини досліджуваних

процесів.

До недоліків цієї програми можна віднести: відсутність розрахунку

коефіцієнтів конвективного теплообміну, відсутність розрахунку взаємних

коефіцієнтів опромінення при радіаційному теплообміну, розрахунок займає

досить багато часу, на малопотужних комп’ютерах.

1.2 Програма для розрахунку температур у герметичному та

перфорованому блоці РЕА BlockTermo1

Програма працює у двох режимах — розрахунку герметичного чи

перфорованого блоку. Варіант розрахунку обирається під час виклику

програми у головному вікні, яке наведено на рис 1.3.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

15

Рисунок 1.7 — Головне вікно програми BlockTermo1

Для обох варіантів необхідно передусім ввести у відповідні вікна

програми (рис. 1.8, а, б) габарити корпусу, товщину стінки та критерій

теплопровідності її матеріалу, температуру оточуючого повітря, розміри

нагрітої зони, її положення у корпусі, тепловиділення у ній.

Рисунок 1.8 — Введення вхідних даних для герметичного корпусу: а —

для корпусу; б — для нагрітої зони

Після введення параметрів блока програма виводить на екран монітора

схему корпусу та розташування у ньому нагрітої зони — для герметичного

корпусу це показано на рис. 1.9:

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

16

Рисунок 1.9 — Схема корпусу блока та нагрітої зони

Результати розрахунку параметрів теплового режиму — температури та

критерії тепловіддачі — показані на рис. 1.10.

Рисунок 1.10 — Вікно з результатами розрахунків

Результати розрахунку (разом із вхідними даними) будуть записані у

файл результатів BlockTerm1gOut [2].

Для розрахунку теплообміну в блоках РЕА можна використовувати

SolidWorks Flow Simulation та BlockTermo1, але недоліками SolidWorks Flow

Simulation є обов’язкове задання коефіцієнта конвективного теплообміну та

коефіцієнту взаємного опромінення, на практиці ці коефіцієнти досить важко

розраховувати. Програма BlockTermo1рахує коефіцієнти конвективного

теплообміну, але особливістю цієї програми є розрахунок однієї нагрітої зони

в блоці.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

17

2 ТЕПЛООБМІН В БЛОКАХ РЕА

2.1 Рівняння теплового балансу

У більшій частині РЕА лише кілька відсотків потужності, що

підводиться витрачається на корисне перетворення сигналу, інша частина

виділяється у вигляді теплової енергії. Температурний режим обмежує

ступінь зменшення розмірів РЕА, доводиться передбачати охолодження, що

призводить до збільшення ваги і габаритів. При вивченні теплового режиму

РЕА застосовують наближені фізико-математичні методи.

Перенесення теплової енергії з однієї частини РЕА в іншу її частину або

в навколишнє середовище називають теплообміном. Температурний стан,

тобто просторово-тимчасова зміна температури, називають тепловим

режимом РЕА.

Перенесення теплової енергії здійснюється теплопровідністю

(кондукцією), конвекцією і випромінюванням. У реальних умовах всі три

способи перенесення енергії існують одночасно і в сукупності визначають

тепловий режим РЕА. Відносно точний розрахунок тепловіддачі можливий

тільки для тіл простої геометричної форми, тому розрахунок тепловідведення

в РЕА носить оціночний характер, необхідний для встановлення вихідних

параметрів конструкції.

Комплекс заходів, спрямованих на зниження температури, складний і

вимагає значних матеріальних витрат, тому в процесі розробки РЕА

необхідно приділяти увагу економічним обґрунтуванням рішення задачі

відводу тепла. З міркувань економічності насамперед потрібно прагнути до

створення природної конвекції, вживаючи заходів щодо інтенсифікації

передачі тепла іншими способами (випромінюванням і теплопровідністю).

Від зовнішніх поверніть РЕА при нормальних кліматичних умовах і при

природному охолодженні близько 80% тепла відводиться за рахунок

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

18

конвекції, приблизно 10% випромінюванням і 10% за рахунок

теплопровідності [3].

Розрахунок теплового режиму РЕА (температур окремих

функціональних вузлів) проводять на основі рівняння теплового балансу:

теплота, що виділяється у елементі Р, відводиться від нього трьома

механізмами поширення теплоти — кондукцією (теплопровідністю) ТQ ,

конвекцією кQ , радіацією рQ . Якщо елемент не є генератором теплоти, він

нагрівається, сприймаючи останню від оточуючих елементів, середовища чи

теплоносія, у якому він знаходиться. Рівняння теплового балансу

стаціонарного режиму:

Т к рP Q Q Q

2.2 Теплообмін конвекцією

Математичні моделі процесів конвективного теплообміну подають у

вигляді систем рівнянь, які пов’язують між собою критерії теплової

подібності Нусcельта — Nu , Грасгофа —Gr , Прандтля—Pr , Рейнольдса —

Re [4].

Зіставляючи і узагальнюючи на основі теорії подібності великий

експериментальний матеріал по теплообміну при природної конвекції в

необмеженому просторі, дослідники запропонували загальну залежність для

коефіцієнта теплообміну тіл з одним визначальним розміром (вертикальні

плити, нескінченно довгі дроти, труби і кулі). Наведемо формулу, що

запропонована акад. М.А. Міхєєвим.

Nu (Gr Pr)n

m mC , (2.1)

де c і n — емпіричні коефіцієнти; m — індекс.

Індекс mозначає, що значення фізичних параметрів λ , α , ν , β газу або

рідини слід вибирати для середньої температури mt , яка розраховується за

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

19

формулою 0,5( )m w ct t t . Постійні c і n у формулі (2.1) залежать від

значення аргументу (Gr Pr) — наведені в табл. 2.1.

Таблиця 2.1 — Значення c і n в залежності від аргументу (Gr Pr)

( Pr)mGr C n Режим руху

31 10

3 21.1 10 5 10

2 75 10 2 10

7 132 10 1 10

0.50

1.18

0.54

0.135

0.00

1 8

1 4

1 3

Плівковий

перехідний до

ламінарного

ламінарний

турбулентний

У таблиці 2.3 наведені фізичні параметри сухого повітря при тиску

H 760 мм. рт. ст.

Таблиця 2.3 — Фізичні параметри сухого повітря

t C γ, 3кг м p ,С

Дж кг К

2λ 10 ,

2вт м К

6ν 10 ,

2м с

Pr

-50

-20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

120

1,584

1,395

1,293

1,247

1,205

1,165

1,128

1,093

1,060

1,029

1,000

0,972

0,946

0,898

1010

1010

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

2,04

2,28

2,44

2,51

2,60

2,68

2,76

2,83

2,90

2,97

3,05

3,13

3,21

3,34

9,23

12,79

13,28

14,16

15,06

16,00

16,96

17,95

18,97

20,02

21,09

22,10

23,13

25,45

0,728

0,716

0,707

0,705

0,703

0,701

0,699

0,698

0,696

0,694

0,692

0,690

0,688

0,686

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

20

Розрізняють чотири випадки теплообміну, які відповідатимуть чотирьом

режимам руху:

1) плівковий режим, при якому у поверхні утворюється практично нерухома

плівка нагрітої рідини ( 0.5c ; 0n ):

0,5;mNu 0,5L

.

(2.2)

Рисунок 2.1 — Характер теплообміну при різних режимах

У цьому випадку коефіцієнт теплообміну прямо пропорційний

теплопровідності середовища. Такий режим нестійкий і спостерігається у тіл

з плавними рисами при невеликих різницях температур (рис. 2.1,а);

2) при 2 35 10 (Gr Pr) 10 настає перехідний режим, у стінок тіла

утворюється прикордонний шар, в якому спостерігається слабкий ламінарний

рух (рис. 2.1, б), в даному випадку 1,18с , 1 8n ;

3) при 7 22 10 (Gr Pr) 5 10 встановлюється основний ламінарний режим

руху; 0,54с , 1 4n (закон 1/4). Такий режим руху рідини настає біля

поверхні стінки блоку РЕА, циліндрів і куль, розміри яких змінюються в

межах від декількох сантиметрів до десятків сантиметрів при середніх

температурних напорах (10 200 Kt ) (Рис. 4.1, в);

4) при 13 710 (Gr Pr) 2 10 , 0,135с , 1 3n настає вихровий турбулентний

режим руху рідини або газу (рис. 4.1, г) (закон 1/3) з інтенсивним

теплообміном [5].

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

21

Критерій конвективної тепловіддачі:

α Nu λ / d ( )Вт м К ,

де λ — критерій теплопровідності оточуючого середовища 2(Вт м ×К) ;

d — характерний (визначальний) лінійний розмір охолоджуваного тіла (м).

Тепловий потік kQ , що відводиться конвекцією від поверхні

kF :

0α ( )k kQ F T T (2.3)

де 0T T — різниця температур функціонального вузла та оточуючого

простору (чи елементу, до якого тепло відводиться) [6].

При обчисленні критеріїв подібності за визначальний розмір

приймається: для труб і куль їх діаметр d , а для площини — її висота h.

2.3 Природнаконвекція в прошарках

При аналізі природної конвекції в необмеженому просторі [5],

розглядалися такі випадки, коли охолодження рідини або газу відбувалося

далеко від нагрітої стінки і не впливало на характер руху у поверхні

теплообміну. Якщо охолодження рідини відбувається поблизу зони нагріву,

то процес теплообміну має більш складний характер і визначається не тільки

фізичними властивостями рідини і температури стінок, а й формою і

розмірами простору. У вертикальних щілинах значної ширини висхідні і

низхідні потоки відокремлені один від одного, і траєкторія руху рідини

визначається контурами щілини (рис. 2.2, а).

Рисунок 2.2 — Природна конвекція в плоских прошарках

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

22

При малих розмірах взаємодія висхідних і низхідних потоків призводить

до виникнення кругових контурів, розміри яких менше габаритів щілини і

визначаються родом рідини, орієнтацією щілини і інтенсивністю процесів

теплообміну (рис. 2.2, б). В горизонтальних щілинах характер конвекційних

потоків визначається взаємним розташуванням поверхонь з різною

температурою, відстанню між ними і в'язкістю рідини. Якщо більш нагріта

поверхня розташована зверху, то циркуляційні струми не виникають (Рис.2.2,

в). якщо нагріта поверхня розташована внизу, в щілині виникають

циркуляційні струми (рис. 2.2, г). У кульових і горизонтальних циліндричних

прошарках характер конвективних струмів також залежить від розміру

прошарку і напрямку теплового потоку (рис. 2.3).

Рисунок 2.3 — Природна конвекція в циліндричних прошарках

На рис. 4.5 представлений процес природної конвекції всередині

приладу з джерелом енергії; цей випадок займає проміжне становище між

процесами конвекції в обмеженому і необмеженому просторах.

Рисунок 2.4 — Природна конвекція в приладі

Складний процес теплообміну в обмеженому просторі прийнято

розглядати за аналогією з передачею тепла шляхом теплопровідності, що

дозволяє уникнути визначення коефіцієнтів теплообміну з нагрітої і холодної

поверхонь. З цією метою вводиться поняття про еквівалентному коефіцієнті

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

23

теплопровідності екλ середовища між поверхнями, що обмінюються

теплотою.

Процес теплообміну прийнято описувати за допомогою критеріального

рівняння:

к

к ек f

ε ( Pr) ;

ε =λ λ ,

ff Gr (2.4)

де кε — коефіцієнт конвекції;

fλ — коефіцієнт теплопровідності рідини в

прошарку при середньоарифметичній температурі стінок.

Знайдемо зв'язок між коефіцієнтом конвекції кε і коефіцієнтом

теплопередачі К, який пов'язаний з потужністю Р і різницею температур

залежністю:

1 2K( )P t t S . (2.5)

Представимо тепловий потік для прошарків різної форми:

для плоского прошарку за втовшки :

1 2

экλδ

t tP S

,

(2.6)

для циліндричного прошарку, внутрішній і зовнішній діаметр 1 2,d d :

эк 1 2

1

1 2 1

λ 2( )

ln /

t tP S

d d d

(2.7)

де1 1πS ld — поверхня внутрішнього циліндра;

для кульового прошарку:

1 2

эк 11

2

( )λ 2

t tP S

d

d

(2.8)

де 1 2,d d — діаметри внутрішньої і зовнішньої куль;

1S — поверхня

внутрішньої кулі [5].

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

24

2.4 Теплообмін кондукцією

Основою математичних моделей кондуктивного теплообміну є

диференційне рівняння параболічного типу поширення теплоти у фізичному

тілі [4]:

ρ (λ )

τq

Tс T I

, (2.9)

де c — питома теплоємність речовини (Дж кг×К) ; ρ — її густина 3(кг м ) ;

— коефіцієнт теплопровідності; T — температура; qI — потужність

теплових джерел у елементарному об’ємі тіла 3(Вт м ) ; — час (с).

Для стаціонарного режиму 0T

.

Аналітичні розв’язання рівнянь (2.9), що вважаються “точними”, у

більшості випадків одержують за допомогою перетворення Лапласа та

скінченних інтегральних перетворень [7], рішення являють собою ряди з

великим числом складників чи інтеграли спеціального виду, а розрахунки

практично завжди провадять за допомогою ПК. У процесі кондукції частина

виділеної теплоти, яка залишилася після конвективного теплообміну,

відводиться від елемента через його основу до пластини, на якій останній

встановлений, а далі — до деталей корпусу РЕА чи оточуючого середовища.

2.5 Радіаційний теплообмін

Кількість теплоти 12Q , що передається радіацією між фізичними тілами

із площинами 1F та

2F й абсолютними температурами 1T та

2T відповідно,

розраховують за законом Стефaна — Больцмана [8]:

4 4

1 212 0 n 12 1 21 2ε φ φ

100 100

T TQ c F F

, (2.10) Кл

імук О

. О. РВ-

62м,

2018

25

де0 5,67с

2 4Вт м К — коефіціент випромінювання абсолютно чорного тіла;

12φ та 21φ — коефіцієнти взаємного опромінення;

nε — зведена степінь

чорноти поверхонь.

Радіаційний теплообмін виникає, як між корпусом РЕЗ та оточуючим

середовищем, так й між окремими елементами та функціональними вузлами;

під час розрахунків теплообміну за рівнянням (2.10) найбільші складнощі

виникають при визначенні коефіцієнтів взаємного опромінення.

При моделюванні радіаційного теплообміну між тілами, які довільно

розташовані в просторі. В цьому випадку виділено кілька характерних

елементів і розглянуто теплове взаємодія між ними (рис. 2.2).

Рисунок 2.5 — Схема взаємного розташування випромінювача і

елементарної площадки

Взаємний коефіцієнт опромінення:

1 21 2 2

1 cos cosφ

πF r

,

(2.11)

де 1 і 2 — кути падіння випромінювання на центри елементарних

площинок; r — відстань між центрами елементарних майданчиків [9].

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

26

Розглянемо окремий випадок, коли обидві площини паралельні площині

XOZ.

Позначимо координати центру першої площини , ,a a aA x y z і центру

другої площини , ,b b bB x y z . Вектор нормалі першої площини 1 0,1,0n і

вектор нормалі другий площині 2 0, 1,0n ;

Виходячи з цього, 1cosφ і 2cosφ :

1

2 2 2cosφ ;b a

b a b a b a

y y

x x y y z z

(2.12)

2

2 2 2cosφ .a b

b a b a b a

y y

x y zx y z

(2.13)

Враховуючи, що r AB , то вираз (2.11) набуває вигляду:

2 2 2 2

1 1 1 1

2 1 2 1

1 2 22 2 2

2 1 2 1

φ ,

x x z zb a a b a

b a b

x x z zb a b a b a

y y y y dzdx dx dz

x x y y z z

(2.14)

де межі інтегрування — координати розмірів площин по осях OX та OZ.

Для розрахунку радіаційного теплообміну в блоках РЕА,

використовуються:

212 1 22φ cosψ cosψ

π

F

r ;

(2.15)

121 1 22

φ cosψ cosψπ

F

r ,

(2.16)

де r — відстань між центрами площин 1F та 2F [9]; Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

27

Рисунок 2.6 — Взаємне положення поверхонь — а; екранування — б [2]

Для криволінійної поверхні можливо у якості площини iF розглядати

проeкцію поверхні на площину, яка дотична до самої поверхні там, де

проходить головна нормаль. Степені чорноти технічних поверхонь наведені у

[8].

Під час врахування взаємного теплообміну у реальних конструкціях

РЕЗ, навіть якщо розглядати двомірну задачу — розміщення ЕЕС та ФВ на

пластині, може виникнути повне чи часткове їх екранування один одним, як

показано на рисунку 2.6. Радіаційний потік з боку поверхні 1F повністю

опромінює тільки частину F поверхні 3F , частково — частину F , й зовсім

не досягає частини F внаслідок екранування поверхнею 2F ФВ, що стоїть

між ними (до речі, якщо ця остання теж випромінююча, процес теплообміну

додатково ускладняється). Для розв’язання подібних проблем запропоновані

методи інтегральних та потокових алгебраїчних рівнянь, резольвентно-

зональні методи [2], але практичні результати можна одержати не завжди.

Ще більш складна картина теплообміну при трьохмірному розміщенні

тепловиділяючих елементів (ТВЕ) у об’ємі РЕЗ. Спростити розрахунки

радіаційного теплообміну можна, якщо тепловий потік pQ , що відводиться

(чи сприймається) поверхнею тіла pF , подати у формі рівняння (по аналогії з

конвективним теплообміном):

p p p 0α ( )Q F T T . (2.17)

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

28

У цьому рівнянні рα — коефіцієнт радіаційного теплообміну, який

можна визначити, порівнявши вирази (2.10) та (2.17), у такому вигляді [2]:

p 0 р рα ε φ ( );c f T

4 4

0

0

100 100( )

T T

f TT T

. (2.18)

При розробці алгоритму оптимізації показників надійності, що

визначаються тепловими режимами в блоці радіоелектронної апаратури,

тепло буде відводитися конквективним та радіаційним теплообміном.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

29

3 РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ТА ПРОГРАМИ

РОЗРАХУНКУ

3.1 Розрахунок температур у блоці з довільною компоновкою

чарунок

У багатьох конструкціях блоків у їх корпусі чарунки можуть

розташовуватися довільно. Теплота від ЕЕС сукупності чарунок — нагрітої

зони — відводиться до стінок корпусу, а від них — до оточуючого

середовища.

Раціональність розташування чарунок у блоці можна оцінити, якщо

визначити для кожної чарунки її усереднену температуру. Оскільки

температури ЕЕС прямо пов’язані із показниками їх надійності (тобто із

надійністю всієї чарунки), можна вважати, що чим менша усереднена

температура чарунки, тим більша надійність її ЕЕС.

Розглянемо математичну модель теплообміну в блоці, в якому

розташовано три чарунки.

Конвективна складова для рівняння теплового балансу чарунки має

вигляд:

iα ( )i i i vQ S T T , (3.1)

де iα — критерій тепловіддачі від поверхонь чарунки до теплоносія;

iS —

площина поверхні; яка віддає тепло, vT — температура теплоносія, до якого

відводиться теплота від чарунок.

Для радіаційного теплообміну, згідно зрівнянням (2.5), рівняння, що

визначає кількість теплоти, якою обмінюються дві поверхні з температурами

iT , jT :

44

0ε φ φ100 100

jiij ij ij i ji j

TTQ c F F

,

(3.2)

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

30

де ijε — зведений степінь чорноти поверхонь; ijφ та jiφ — взаємні

коефіцієнти опромінення.

При розробці математичної моделі теплообміну в блоці РЕА

використовується загальна модель конвективного та радіаційного

теплообміну.

3.2 Загальне рівняння теплообміну

З наведеного вище можна скласти систему рівнянь для розрахунку

середньо-поверхневих температур трьох чарунок у блоці РЕА:

44

11 1 1 0 1 1

44 4 4

31 2 10 12 12 1 21 2 0 13 13 1 31 3 1

4

22 2 2 0 2 2

α ( - ) ε -100 100

ε φ -φ ε φ -φ -100 100 100 100

α ( - ) ε -100 100

ck k c p

ck k c p

TTS T T c S

TT T Tc S S c S S Q

TTS T T c S

4

44 4 4

32 1 20 21 21 2 12 1 0 23 23 2 32 3 2

4 4

33 3 3 0 3 3

4

3 10 31 31 3 13 1

ε φ -φ ε φ -φ -100 100 100 100

α ( - ) ε -100 100

ε φ -φ100 100

ck k c p

TT T Tc S S c S S Q

T TS T T c S

T Tc S S

44 4

3 20 32 32 3 32 2 3ε φ -φ -

100 100

T Tc S S Q

,

(3.3)

де окремі складові для кожної чарунки визначають:

α ( - )ki ki i cS T T — теплообмін конвекцією з оточуючим простором;

4 4

0 iε -100 100

i cpi

T Tc S

— теплообмін радіацією з оточуючим простором;

44

0 ij jiε φ - φ100 100

jiij i j

TTc S S

— теплообмін радіацією з іншими

чарунками;

iQ — теплова потужність кожної чарунки.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

31

Практика розвязання системи (3.3) [2], показала, що метод простої

ітерації у більшості випадків призводить до “розходження” ітераційного

процесу. Тому для визначення температур iT на кожному кроці слід

застосовувати метод Ньютона, коли формується система лінійних рівнянь із

матрицею частинних похідних ( )j i if x x , вектoрaми невязок ix та самих

функцій ( )j if x :

1 1

1 1 1

1

n

n n n n

n

f f

x x x f

f f x f

x x

.

(3.4)

Функції ( )j if x сформовані із відповідних рівнянь системи (3.3).

Визначення ix , провадять методом Гаусcа—Жордана. Коли досягається

310ix , вважається, що температури iT визначені.

3.3 Методи та програмні засоби параметричної оптимізації.

Числові методи оптимізації функції багатьох змінних, якою є цільова

функція i(ζ ,ξ )iF — це методи умовної оптимізації(оптимізації з

обмеженнями): розташовані чарунки в блоці РЕА, не можуть виходити за

межі блока та також перетинатися між собою — це й є обмеження для

координат i i(ζ ,ξ ) .

Аналіз відомих алгоритмів оптимізації [10,11] та створених згідно з

ними програм параметричної оптимізації показав, що найбільш

придатним(для вказаних задач) є методи випадкового пошуку із зменшенням

інтервалу пошуку (ВПЗІП) та узагальнений алгоритм змінного

порядку (УАЗП) [12].

Метод випадкового пошуку із зменшенням інтервалу пошуку

призначений для вирішення умовних задач виду:

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

32

0min ( )Q x ,

при

min max ,i ix x x 1, ,i M .

(3.5)

Однак він може використовуватися і для вирішення умовних задач

загального вигляду:

0min ( )Q x ,

при

( ) 0,iA x 1, ,i N ;

( ) 0,jB x 1, ,j M ;

min max ,i ix x x 1, ,i M .

(3.6)

При цьому завдання (3.6) приводиться до (3.5) з використанням

"штрафних" функцій виду:

0( ) ( ) ( );Ф x Q x P x

4

кш

1 1

( ) 10 ( ) К ( )M N

j i

j i

P x B x A x

;

кш 4

0, ( ) 0K

10 , ( ) 0

i

i

при A x

при A x

;

(3.7)

В якості вихідної інформації для роботи методу ВПЗІП необхідно

визначити спосіб обчислень ЦФ, задати межі діапазонів зміни варійованих

параметрів min max,i ix x , 1, ,i n і значення початкового граничного рівня

(0)

nФ .

Мінімум ЦФ відшукується за допомогою алгоритму ВПЗІП наступним

чином. На кожному кроці пошуку N раз ( N — розмірність вибірки)

оцінюється величина ЦФ ( )Ф( ), 1,2 ,jx j N . Складові кожного з векторів

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

33

( )jx генеруються по рівномірному закону з області допустимих значень

варійованих параметрів випадковим чином:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

min max min( )η , 1, , ,kj k k k j

i i i i ix x x x i n (3.8)

де ( )η j

i — множник, що виробляється генератором рівномірно розподілених

чисел; k — номер кроку.

Для кожного значення ( )Ф( )jx перевіряється виконання умови

( ) ( )Ф( ) Фj k

nx — порогове значення ЦФ на k — му кроці. При виконання цієї

умови випробування вважається успішним.

За всіма успішним випробуванням проводиться облік відповідних їм

велечин ЦФ і значень варійованих параметрів з тим, щоб визначити

найменшу ЦФ ( )

minФ k і межі зміни на успішні випробування змінних

параметрів ( ( )

max

k

ix та ( )

min,

k

i ix ) для визначення нової зони пошуку

( 1) ( )

max

( 1) ( )

min

max

min

1, , , 1, ,

k kj

i ij

k kj

i ij

x x

x x

i n j k

,

(3.9)

де k — число успішних випробувань.

На наступному ( 1k ) кроці оптимізації порогове значення ЦФ

( 1) ( )

minФ Фk k

n

. Перевіряється умови закінчення пошуку, після чого

проводиться зупинка або перехід до наступного кроку.

При мінімізації, характерною ознакою якої є оцінка якості виробу за

критеріями типу стійкості, швидкодії, точності та ін., Бажане значення ЦФ

заздалегідь передбачити неможливо. Тому точність рішення доводиться

контролювати за величиною приросту ЦФ на двох послідовних кроках

перевіряючи умову:

( 1) ( ) ( )Ф( ) Ф( ) ε(1 Ф( ) ),k k kx x x (3.10)

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

34

де — точність процес умінімізації, оцінюється числом правильних

розрядів ( )Ф x , яке хотілося б отримати.

Умова (3.10) при мінімізації відображає запит по точності ЦФ [10].

3.4 Математична модель теплообміну в блоці радіоелектронного

апарату

Із зазначеного вище була розроблена математична модель теплообміну в

блоці РЕА в програмному середовищі MathCad. Для розрахунку та побудови

моделі блоку РЕА достатньо ввести габаритні розміри блоку РЕА та чарунок,

положення центрів чарунок, побудова моделі наведена на рис.3.1.

Рисунок 3.1 — Введення габаритних розмірів блоку РЕА та чарунок

Наступник кроком є розрахунок коефіцієнтів конвективного

теплообміну, розрахунок проводиться за формулою 2.1, для ламінарного

руху. Коефіцієнти конвективного теплообміну розраховуються для усіх

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

35

поверхонь чарунки, розрахунок коефіцієнтів конвективного теплообміну

наведений на рис 3.2

Рисунок 3.2 — Розрахунок коефіцієнтів конвективного теплообміну

За формулами (3.1) та (3.2) розраховується конвективний та радіаційний

теплообмін з навколишнім середовищем і радіаційнім теплообмін між

чарунками, розрахунок цих параметрів наведений на рис. 3.3

Рисунок 3.4 — Розрахунок конвективного та радіаційного теплообміну з

навколишнім середовищем і радіаційного теплообміну між чарунками

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

36

Наступним етапом розрахунку є побудова системи рівнянь згідно з (3.3),

система розраховується методом Ньютона. Рішенням цього рівняння є

температура кожної комірки, які наведені на рис.3.4

Рисунок 3.4 — Рівняння теплообміну блоці РЕА та температури кожної

комірки

Таким чином, математична модель розраховує температури кожної

комірки та коефіцієнти конвективного теплообміну, оптимізація теплового

режиму в блоці РЕА можлива за рахунок переміщення комірок в блоці РЕА.

Як було сказано в пункті 2.5, радіаційний теплообмін між комірками

залежить від відстані між ними, результат дослідження значення коефіцієнта

взаємного опромінення від відстані був показаний в статті [13]. Залежність

коефіцієнта взаємного опромінення від відстані наведена на рис.3.5.

Рисунок 3.5 — Графік залежності коефіцієнта взаємного опромінення від

відстані

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

37

Таким чином зміна температури при оптимізації залежіть від

радіаційного теплообміну між комірками. Розрахункова програма та

оптимізація були розроблені, як незалежний програмний продукт на мові

програмування JavaScript.

Програма для розрахунку температур та оптимізації розташування для

оптимального режиму роботи. Головне вікно програми наведено на рис.3.5.

Рисунок 3.5 — Головне вікно програми

Для розрахунку потрібно ввести: габаритні розміри блоку РЕА,

температуру оточуючого середовища, ступінь чорноти поверхні блоку РЕА,

габаритні розміри чарунок в блоці РЕА, координати центра кожної чарунки,

ступінь чорноти поверхонь чарунок та потужність чарунок. Введення

вихідних даних для блоку РЕА наведено на рис.3.6.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

38

Рисунок 3.6 — Введення вихідних даних для блоку РЕА

На третьому кроці потрібно ввести вихідні данні для чарунок, вікно

введення вихідних даних для чарунок наведено на рис.3.7.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

39

Рисунок 3.6 — Введення вихідних даних для блоку РЕА

На четвертому кроці і виводиться 3D модель блоку РЕА та

розташування комірок в ньому. Виведення 3Dмоделі показано на рис. 3.7.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

40

Рисунок 3.7 — Виведення 3Dмоделі блоку РЕА та розташування комірок

Наступним кроком є розрахунок температур комірок, розрахунок

проводиться для розташування яке задав користувач, в вікні виводиться

температури для кожної комірки. Розраховані температури наведені на

рис.3.8.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

41

Рисунок 3.8 — Виведення розрахованих температур

Кінцевим кроком є оптимізація розташування комірок в блоці та

виведення координат центрів комірок. Результат оптимізації наведений на

рис.3.9.

Рисунок 3.9 — Результат оптимізації розташування комірок

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

42

Отже, результатом роботи в програмі є оптимізовані значення

температур комірок в блоці РЕА з врахуванням їх розміщення в блоці.

Результатом оптимізації є зменшення температури менш теплонавантаженої

комірки, значенння температури якої до оптимізації складало 348 К, а після

оптимізації значення 334 К, різниця температури до оптимізації та після

оптімізації складає 14 градусів. Після оптимізації розташування більш

теплонавантажених комірок збільшилась відстань між ними. Температура

більш теплонавантажених комірок збільшилась на 2 та 14 градусів

відповідно. Зменшення температури більш теплонавантажених комірок

можна досягти інтенсифікувавши конвективні потоки (ввівши перфорацію

або примусове охолодження). Це буде зручно оскільки ці комірки розміщені

вздовж або біля стінок корпусу блоку РЕА.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

43

4 РОЗРОБЛЕННЯ СТАРТАП-ПРОЕКТУ

Даний розділ має на меті проведення маркетингового аналізу стартап

проекту задля визначення принципової можливості його ринкового

впровадження та можливих напрямів реалізації цього впровадження.

4.1 Опис ідеї проекту

В межах цього підрозділу аналізується зміст ідеї, можливі напрямки

застосування, основі вигоди які може отримати користувач товару та

відмінності від існуючих аналогів та замінників.

Таблиця 5.1 — Опис ідеї стартап-проекту

Зміст ідеї Напрямки застосування Вигоди для користувача

Оптимізація показників

надійності, що

визначаються тепловими

режимами в блоці

радіоелектронної апаратури

Виробництво Збільшення надійності

окремих чарунок в блоці

радіоелектронної апаратури

Наука

Основним конкурентом розроблюваному проекту є пакет прикладного

програмного забезпечення Solidworks Flow Simulation, який дозволяє

моделювати теплообмін . Пакет Solidworks Flow Simulationдозволяє

виконувати ті ж речі, що і розроблюваний пакет, але в ньому більш складні

вимоги до вихідних даних та відсутність оптимізації температур.

Таблиця 5.2 — Визначення сильних, слабких та нейтральних характеристик ідеї проекту

№

п/п

Техніко-

економічні

характеристики

ідеї

Товари конкурентів W

(слабка

сторона)

N

(нейтральна

сторона)

S (сильна

сторона)

Мій

проект

Конкурент

1 Простота ✔

2 Дешевизна ✔

3 Швидкодія ✔

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

44

4.2 Технологічний аудит ідеї проекту

В межах даного підрозділу проводиться аудит технології, за допомогою

якої можна реалізувати ідею проекту.

Для реалізації цього проекту потрібно вибрати мову програмування чи

середовище програмування. Оглянуто три варіанта:

1. Mathcad—система комп'ютерної алгебри з класу систем автоматизованого

проектування, орієнтована на підготовку інтерактивних документів з

обчисленнями і візуальним супроводженням, відрізняється легкістю

використання і застосування для колективної роботи.

2. Мова програмування C++ — мова програмування високого рівня з

підтримкою кількох парадигм програмування: об'єктно-орієнтованої,

узагальненої та процедурної.

3. Мова програмування JavaScript — динамічна, об'єктно-орієнтована

прототипна мова програмування. Реалізація стандарту ECMAScript.

Найчастіше використовується для створення сценарії ввеб-сторінок, що

надає можливість на стороні клієнта(пристрої кінцевого користувача)

взаємодіяти з користувачем, керувати браузером, асинхронно

обмінюватися даними з сервером, змінювати структуру та зовнішній

виглядвеб-сторінки.

Таблиця 5.3 — Технологічна здійсненність проекту

№

п/п

Ідея проекту Технології її

реалізації

Наявність

технології

Доступність

технології

1 Оптимізація показників

надійності, що визначаються

тепловими режимами в

блоці радіоелектронної

апаратури

Mathcad Так Так

2 C++ Так Так

3 JavaScript Ні Так

Обрана технологія реалізації ідеї проекту:JavaScript

Даний проект можливо реалізувати і в якості технологічного шляху

обраноJavaScriptчерез наявність у автора проекту знань у мові

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

45

програмування JavaScript та можливості розробки програми в браузере, що

дозволяє виконувати розрахунки в браузере, що значно прискорює процес

тренування мережі.

4.3 Аналіз ринкових можливостей запуску стартап-проекту

В межах даного підрозділу проводиться визначення ринкових

можливостей, які можна використати під час ринкового впровадження

проекту, та ринкових загроз, які можуть перешкодити реалізації проекту.

Визначення ринкових можливостей дозволяє спланувати напрями розвитку

проекту із урахуванням стану ринкового середовища, потреб потенційних

клієнтів та пропозицій проектів-конкурентів.

Таблиця 5.4 — Попередня характеристика потенційного ринку стартап-проекту

№

п/п

Показники стану ринку Характеристика

1 Кількість головних гравців, од 1

2 Загальний обсяг продаж, ум. од. Невідомий

3 Динаміка ринку Зростає

4 Наявність обмежень для входу Невідома

5 Специфічні вимоги до стандартизації та сертифікації Існують

6 Середня норма рентабельності в галузі, % Невідома

За результатами аналізу важно зробити висновок щодо привабливості

для входження за попереднім оцінюванням.

Визначимо потенційні групи клієнтів.

Таблиця 5.5 — Характеристика потенційних клієнтів стартап-проекту

№

п/п

Потреба, що формує ринок Цільова

аудиторія

Відмінності у

поведінці

різних

потенційних

цільових груп

клієнтів

Вимоги

споживачів до

товару

1 Оптимізація показників

надійності, що визначаються

тепловими режимами в блоці

радіоелектронної апаратури

Науковці,

розробники

радіоелектронної

апаратури

Невідомі Точність,

швидкість

обрахунку,

адекватність

результату

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

46

Проведемо аналіз ринкового середовища: складемо таблиці факторів, що

сприяють ринковому впровадженню проекту, та факторів, що йому

перешкоджають.

Таблиця 5.6 — Фактори загроз

№

п/п

Фактор Зміст загрози Можлива реакція

компанії

1 Новий

функціонал ПЗ

конкурентів

Впровадження нового функціоналу у

SolidworksFlowSimulation, аналогічного

до розроблюваного у цьому проекті

Вихід з ринку

Таблиця 5.7 Фактори можливостей

№

п/п

Фактор Зміст можливості Можлива реакція

компанії

1 Новий

функціонал у

проекті що

розробляється

Додавання нових моделей та

можливостей у проект, що

розроблюється

Розроблення цього

функціоналу

Проведемо аналіз пропозиції: визначимо загальні риси конкуренції на

ринку.

Таблиця 5.8 — Ступеневий аналіз конкуренції на ринку

Особливості конкурентного

середовища

В чому проявляється дана

характеристика

Вплив на діяльність

підприємства

Тип конкуренції —

монополістична

Одне підприємство майже

зайняло усю нішу

Значний

За рівнем конкурентної

боротьби — національне

Дане підприємство відомо

по усьому світу

Значний

За галузевою ознакою —

внутрішньогалузева

Конкуренція виконується в

рамках однієї галузі

Значний

Конкуренція за видами

товарів — невідомо

За характером

конкурентних переваг —

цінова

Товар даного підприємства

має дуже високу вартість

Значний

За інтенсивністю —

невідомо

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

47

Проведемо більш детальний аналіз умов конкуренції у галузі.

Таблиця 5.9 — Аналіз конкуренції в галузі за М. Портером

Складові

аналізу

Прямі

конкуренти в

галузі

Потенційні

конкуренти

Постачальники Клієнти Товари-

замінники

SolidWorks

Flow

Simulation

Розрахунок

теплообміну

Невідомо Невідомо Невідомо

Висновки Маючи майже

монопольне

положення на

ринку

розробник

цього ПЗ не

буде приділяти

уваги розробці

Є

можливість

виходу на

ринок

Невідомо Невідомо Невідомо

За результатами аналізу можна зробити висновок, що працювати на

даному ринку можна незважаючи на конкурентну ситуацію. Для поширення

продукту він повинен володіти рядом факторів, які відрізняють його від

існуючого конкурента.

Перелічимо фактори конкурентоспроможності

Таблиця 5.10 — Обґрунтування факторів конкурентоспроможності

№

п/п

Фактор

конкурентоспроможності

Обґрунтування

1 Простота Дана розробка не вимагає від користувача особливих

знань у галузі

2 Дешевизна Поширюється безкоштовно і кожний має можливість

користуватися нею

3 Швидкодія Розраховуються найкращі показники для конкретного

проекту

Проведемо аналіз сильних та слабких сторін стартап-проекту.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

48

Таблиця 5.11 — Порівняльний аналіз сильних та слабких сторін проекту

№

п/п

Фактор

конкурентоспроможності

Бали

1-20

Рейтинг товарів —конкурентів у порівнянні з

проектом, що розробляється

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3

1 Простота

2 Дешевизна

3 Швидкодія

Проведемо SWOT-аналіз

Таблиця 5.12 — SWOT-аналіз стартап-проекту

Сильні сторони:

Простота

Дешевизна

Швидкодія

Слабкі сторони:

Невідома компанія

Відсутність стартового капіталу

Можливості:

Розширення функціоналу

Нові технології

Загрози:

Продукти-замінники

З огляду на SWOT-аналіз можна прийти до висновку що нема потреби

розробляти альтернативи ринкового впровадження цього проекту.

4.4 Розроблення ринкової стратегії проекту

Розроблення ринкової стратегії першим кроком передбачає визначення

стратегії охоплення ринку, а саме опис цільових груп потенційних

споживачів.

Таблиця 5.14 — Вибір цільових груп потенційних споживачів

№

п/п

Опис профілю

цільової групи

потенційних клієнтів

Готовність

споживачів

сприйняти

продукт

Орієнтовний

попит в

межах

цільової

групи

Інтенсивність

конкуренції в

сегменті

Простота

входу у

сегмент

1 Науковці Готові Високий У сегменті

значна

конкуренція

Важко

2 Розробники

радіоелектронної

апаратури

Готові Високий У сегменті не

значна

конкуренція

Важко

Які цільові групи обрано: науковці, розробники радіоелектронної апаратури

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

49

Для роботи в обраних сегментах ринку сформулюємо базову стратегію

розвитку.

Таблиця 5.15 — Визначення базової стратегії розвитку

№

п/п

Стратегія

охоплення ринку

Ключові конкурентоспроможні позиції Базова

стратегія ринку

1 Диференційований

маркетинг

Простота, дешевизна, швидкодія Стратегія

спеціалізації

Виберемо конкурентну поведінку

Таблиця 5.16 — Визначення базової стратегії конкурентної поведінки

№

п/п

Чи є проект

«першопроходьцем»

на ринку?

Чи буде компанія

шукати нових

споживачів, або

забирати існуючих

у конкурентів?

Чи буде компанія

копіювати основні

характеристики

товару

конкуренту?

Стратегія

конкурентної

поведінки

1 Так Ні Ні Заняття

конкурентної ніші

Розробимо стратегію позиціонування, що полягає у формуванні

ринкової позиції, за яким споживачі мають ідентифікувати проект.

Таблиця 5.17 — Визначення стратегії позиціонування

№

п/п

Вимоги до

товару

цільової

аудиторії

Базова стратегія

розвитку

Ключові

конкурентоспроможні

позиції власного

стартап-проекту

Вибір асоціацій, які

мають сформувати

комплексну позицію

власного проекту

1 Точність

4.5 Розроблення маркетингової програми стартап-проекту

Сформуємо маркетингову концепцію товару, який отримає споживач.

Таблиця 5.18 — Визначення ключових переваг концепції потенційного товару

№

п/п

Потреба Вигода, яку пропонує товар Ключові переваги

перед

конкурентами

1 Оптимізація показників

надійності, що визначаються

Швидке створення

розміщення чарунок в блоці

Швидкодія,

безкоштовність,

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

50

тепловими режимами в блоці

радіоелектронної апаратури

радіоелектронної апаратури та

швидка оптимізація

показників надійності

точність

Таблиця 5.19 — Опис трьох рівнів моделі товару

Рівні товару Сутність та складові

1. Товар за задумом Оптимізація показників надійності, що визначаються

тепловими режимами в блоці радіоелектронної апаратури

2. Товар у реальному

виконанні

Властивості:

1. Простота

2. Дешевизна

3. Швидкодія

Якість: апробація на готових фізичних моделях

Пакування: відсутнє

Марка: відсутня

3. Товар із

підкріпленням

До продажу: невідомо

Після продажу: невідомо

Товар не буде якимось чином захищатись від копіювання та буде

поширюватись як є.

Визначимо цінові межі, якими необхідно керуватись при встановленні

ціни на товар.

Таблиця 5.20 — Визначення меж встановлення ціни

№

п/п

Рівень цін на товари-

замінники

Рівень цін на

товари-аналоги

Рівень доходів

цільової групи

споживачів

Верхня та

нижня межі

встановлення

ціни на товар

1 70-100 тис. ум. од. До 10 тис ум.

од.

Високий Безкоштовно

Визначимо оптимальну систему збуту

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

51

Таблиця 5.21 — Формування системи збуту

№

п/п

Специфіка закупівельної

поведінки цільових клієнтів

Функції збуту,

які має

виконувати

постачальник

товару

Глибина каналу

збуту

Оптимальна

система збуту

1 Невідома Вільний доступ

до товару

Невідома Вільний доступ

до товару

Розробимо концепцію маркетингових комунікацій

Таблиця 5.22 — Концепція маркетингових комунікацій

№

п/п

Специфіка

поведінки цільових

клієнтів

Канали

комунікацій,

якими

користуються

клієнти

Ключові

позиції, обрані

для

позиціонування

Завдання

рекламного

повідомлення

Концепція

рекламного

звернення

1 Невідома Інтернет,

наукові

публікації

Можливості

проекту

Донести про

можливості

проекту

Донесення

про

можливості

та сильні

стороні

проекту

4.6 Висновки за розділом

За результатами проведеного аналізу можна зробити висновок, що є

можливість ринкової комерсалізації проекту оскільки на ринку є попит на

таку продукцію. Але оскільки метою цього проекту не є матеріальне

збагачення, продукт буде поширюватись вільно, безкоштовно та без

обмежень, то комерсалізація проекту не має сенсу.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

52

5 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

У даному розділі визначено основні потенційно шкідливі та небезпечні

виробничі фактори, які мають місце при виконанні науково-дослідної роботи.

Оскільки ця робота має дослідницький напрям, пов’язаний, в основному, з

використанням ВДТ ЕОМ, основну увагу було приділено питання щодо

забезпечення безпеки та комфортних умов на робочих місцях користувачів

ВДТ ЕОМ з урахуванням вимог ДСТУ.9241:6-2004 та ДСанПІН 3.3.2.007-08

В цьому розділі запропоновані технічні рішення та організаційні заходи

з безпеки і гігієни праці та виробничої санітарії, а також визначено основні

заходи з безпеки в надзвичайних ситуаціях.

5.1 Визначення основних потенційно небезпечних i шкідлвих

виробничих чинників при виконані науково—дослідної роботи.

Оскільки основу роботи складають дослідження із використанням

електронно— обчислювальних машин (ЕОМ), існує небезпека ураження

електричним струмом, можливий негативний вплив електромагнітного

випромінювання ВДТ ПЕОМ.

Основні небезпечні та шкідливі фактори при проведенні наукових

досліджень:

– незадовільні мікрокліматичні умови;

– недостатня освітленість робочих місць;

– небезпека ураження електричним струмом;

– наявність електромагнітного випромінювання;

– підвищений рівень шуму;

– наявність шкідливих речовин в повітрі робочої зони;

– можливість виникнення пожежі тощо;

– група психофізичних факторів: перевантаження фізичне та

психологічне;

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

53

5.2 Технічне рішення та організаційні заходи з безпеки і гігієни

праціта виробничої санітарії.

5.2.1 Електробезпека

Відповідно до ГОСТ 12.2.007.0-75 електроустаткування в робочому

приміщенні (крім ВДТ ПЕОМ - II клас та вимірювальної техніки — 0I клас)

відноситься до I класу, так як воно має робочу ізоляцію відповідно до ГОСТ

12.1.009-76 і підключається до електромережі за допомогою

трьохконтактних вилок, один з виводів яких підключений до заземленого

виводу розетки. Підключення устаткування виконане відповідно до вимог

ПУЕ й ДНАОП 0.00-1.21-98.

Робоче приміщення нежарке, сухе, відноситься до класу приміщень без

підвищеної небезпеки поразки персоналом електричним струмом, оскільки

відносна вологість повітря не перевищує 75%, температура не більше 35ºС,

відсутні хімічно агресивні середовища (ПУЕ-87, ПБЕ й ОНТП24-86), а також

відсутня можливість одночасного дотику до металоконструкцій будівлі, що

мають контакт із землею, та до струмопровідних елементів

електроустаткування. Живлення електроприладів у робочому приміщенні

здійснюється від трьохфазної мережі із глухозаземленоюнейтраллю

напругою 220 В і частотою 50 Гц із використанням автоматів струмового

захисту. У приміщенні застосована схема занулення.

Для зменшення значень напруг дотику й відповідних їм величин

струму, при нормальному й аварійному режимах роботи електроустатку-

вання необхідно виконати повторне захисне заземлення нульового дроту.

Виконаємо електричний розрахунок електромережі на перевірку вимикаючої

здатності автоматів струмового захисту.

Розрахунок на вимикаючу здатність, включає визначення значення

струму К.З. і перевірку кратності його стосовно номінального струму при-

строїв максимального струмового захисту. Вихідні дані для розрахунку:

а) Uф = 220В — фазова напруга;

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

54

б) кабель чотирьох жильний, матеріал — алюміній (ρ=0,028 Ом*мм2/м);

в) відстань від трансформатора до споживача (L) =150м;

г) номінальний струм спрацьовування автомата захисту (Iном) =15 А.

Струм однофазного К.З. визначається по формулі:

ф. .

ф 0

22045 А,

2,3 2,4 0,16

3

к з

UI

ZтR R

де:

Rф= 2,3 Ом— активний опір фазного проводу;

R0 = 2,4 Ом— активний опір нульового проводу;

Zm/3 = 0,16Ом— розрахунковий опір трансформатора потужністю 250

Вт.

Кратність струму однофазного короткого замикання стосовно

номінального струму спрацьовування автомата захисту. Для надійної роботи

автомату захисту повинна виконуватись наступна:

к.з. 1,45м

ном

IК

I

деIК.З. — струм короткого замикання; IНОМ.— номінальний струм

спрацювання автомату захисту. .

3м

К

З розрахунків видно, що при однофазному К.З. автомат струмового

захисту буде надійно спрацьовувати.

При однофазному К.З. максимальне значення напруги яка появиться на

корпусі при аварійному режимі за час спрацювання максимального

струмового захисту, Umax. щодо землі: Umax.= к.з.I R0 = 45 ∙ 2,4 = 108 В. Ця

напруга менша Uдоп =500 В (tдії< 0,1 сек.) згідно ГОСТ 12.1.038-88. З метою

зниження Umax. як у нормальному, так і у аварійному режимі варто

використовувати повторне заземлення нульового дроту.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

55

5.2.2 Правила безпекипід час експлуатації електронно-

обчислювальних машин

Правила безпеки під час експлуатації ВДТ ЕОМ

регламентуютьсяДСТУISO 9241:6-2004 та ДНАОП 0.00—1.31—99, які

встановлюють вимоги безпеки та санітарно-гігієнічні вимоги до обладнання

робочих місць користувачів ЕОМ і працівників, що виконують

обслуговування, ремонт та налагодження ЕОМ, та роботи з застосуванням

ЕОМ, відповідно до сучасного стану техніки та наукових досліджень у сфері

безпечної організації робіт з експлуатації ЕОМ та з урахуванням положень

міжнародних нормативно-правових актів з цих питань (директиви Ради

Європейського союзу 90/270/ЄЕС, 89/391/ЄЕС, 89/654/ЄЕС, 89/655/ЄЕС,

стандарти ISO, MPRII).

5.2.3 Вимоги до приміщень в якихрозміщені ЕОМ

Облаштування робочих місць, обладнаних ЕОМ, ВДТ, повинно

забезпечувати:

— належні умови освітлення приміщення і робочого місця, відсутність

відблисків;

— оптимальні параметри мікроклімату (температура, відносна вологість,

швидкість руху, рівень іонізації повітря);

— належні ергономічні характеристики основних елементів робочого

місця;

Будівлі та приміщення, в яких експлуатуються ЕОМ та виконуються їх

обслуговування, налагодження і ремонт, повинні відповідати вимогам:

СНиП 2.09.02-85 “Производственные здания”, СНиП 2.09.04-87

“Административные и бытовые здания”, “Правил устройства

электроустановок”, затверджених Головдерженергонаглядом СРСР 1984 р.

(ПВЕ), “Правил технической эксплуатации электро установок потребителей”,

затверджених Головдерженергонаглядом СРСР 21.12.84 (ПТЕ, СНиП 2.08.02-

89 “Общественныездания и сооружения” з доповненнями, затвердженими

наказом Держкоммістобудування України від 29.12.94 № 106, СН 512-78

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

56

“Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-

вычислительных машин”, затверджених Держбудом СРСР, ДСанПіН 3.3.2.-

007-98 ‘‘Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними

дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин‘‘,

затверджених МОЗ України 10.12.98.

Заборонено розміщувати робочі місця з ВДТ, ЕОМ у підвальних

приміщеннях, на цокольних поверхах, поряд з приміщеннями, в яких рівні

шуму та вібрації перевищують допустимі значення (поряд з механічними

цехами, майстернями тощо), з мокрими виробництвами, з

вибухопожежонебезпечними приміщеннями категорій А і Б, а також над

такими приміщеннями або під ними.

Приміщення мають бути обладнані системами водяного опалення,

кондиціонування або припливно-витяжною вентиляцією відповідно до СНиП

2.04.05-91.

Згідно з ДНАОП 0.00-1.31-99 площу приміщень визначають із

розрахунку, що на одне робоче місце вона має становити не менше ніж 6 м2, а

об'єм не менше ніж 20 м3 з урахуванням максимальної кількості осіб, які

одночасно працюють у зміні. Приміщення являє собою кімнату розміром 7 х

5 м., висотою 4 м. Розмір дверного прорізу 1,5м.

Площа й об’єм приміщення знаходимо по формулах:

S = ab,

V =Sh,

де а— довжина, b— ширина, h — висота приміщення.

Маємо:

S=7∙5=35 м2, V=35∙4=140 м3.

Зведемо нормативні та фактичні дані приміщення в таблицю 5.1.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

57

Таблиця 5.1 — Параметри приміщення

Назва характеристики Норматив

не

Фактичн

е Площа приміщення з розрахунку

на 1 чоловік

>6 м2 35 м2

Об’єм приміщення з розрахунку на 1

чоловік

>20 м3 140 м3

Висота приміщення 3,5 — 4 м 4 м

Розміри дверей 1,1х1.8м 1,5х2 м

Відстань від стіни зі світловими

прорізами до ВДТ 1м 1,5 м

На підставі отриманих результатів можна зробити висновок, що

геометричні розміри приміщення цілком відповідають нормативним

вимогам.

Оздоблюють стіни, стелю, підлогу приміщення з матеріалів, які

дозволені органами державного санітарно-епідеміологічного нагляду.

Заборонено застосовувати полімерні матеріали (деревостружкові плити,

шпалери, що можна мити, рулонні синтетичні матеріали, шаруватий

паперовий пластик, тощо), що виділяють у повітря шкідливі хімічні

речовини. За розміщенням робочих місць з ВДТ, ЕОМ потрібно витримувати

такі відстані: від стін зі світловими прорізами не менше 1 м; між бічними

поверхнями ВДТ не менше 1,2 м; між тильною поверхнею одного ВДТ та

екраном іншого не менше 2,5 м; прохід між рядами робочих місць не менше

1 м. Робочі місця з ВДТ щодо світлових прорізів розміщують так, щоб

природне світло падало збоку, переважно зліва. Екран ВДТ і клавіатура

мають розміщуватися на оптимальний відстані від очей користувача, але не

ближче 600 мм з урахуванням розміру алфавітно-цифрових знаків і символів.

Розміщення екрана ВДТ має забезпечувати зручність зорового

спостереження у вертикальній площині під кутом ± 30° від лінії зору

працівника.

Усі вище перераховані вимоги відповідають робочому приміщенню, де

проводяться дослідження.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

58

5.2.4 Відповідність параметрів мікроклімату в робочій зоні

санітарним нормам

Для нормалізації мікроклімату, згідно з ДСН 3.3.6.042—99. «Державні

санітарні норми параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях»,

приміщення з ЗОТ обладнане системою опалення, а також системою

кондиціювання повітря з індивідуальним регулюванням температури та

об'єму повітря, що подається, у відповідності до СНиП 2.04.05—91

«Отопление, вентиляция и кондиционирование». Для захисту від

перегрівання в теплий період року та радіаційного охолодження — в

зимовий, приміщення обладнане жалюзі і екранами.

На робочому місці роботи виконуються сидячи і не

потребуютьфізичного напруження. Таким чином їх можна віднести до

категорії Іа, що охоплює види діяльності з витратами енергії до 120 ккал/год.

Відповідно до ДСН 3.3.6.042—99 «Державні санітарні норми параметрів

мікроклімату у виробничих приміщеннях» та ГОСТ 12.005-88.

«ССБТ.Общиесанитарно—гигиеническиетребования к воздухурабочейзоны»

параметри мікроклімату, що нормуються: температура (t,С) і відносна

вологість (W,%) повітря, швидкість руху повітря (V,м/с).

Оптимальні та допустимі параметри мікроклімату для умов, що

розглядаються (категорія робіт та період року) наведені в табл.5.2.

Таблиця 5.2 — Параметри мікроклімату.

Період

Року

Оптимальні Допустимі

t,С W,% V,м/с t,С W,% V,м/с

Теплий 23-25 40-60 0,1 22-28 55 0,2-0,1

Холодний 22-24 40-60 0,1 21-25 75 ≤ 0,1

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

59

Фактичні параметри мікроклімату в робочій зоні відповідають

приведеним вище нормам ДСН 3.3.6.042—99.

5.2.5 Вимоги до освітлення робочих місць користувачів

відеодисплейних терміналів персональних електронно—обчислювальних

машин.

Приміщення з ЕОМ повинні мати природне і штучне освітлення

відповідно до ДБН В 2.5—28—2006. Природне світло повинно проникати

через бічні світлопрорізи, зорієнтовані, як правило, на північ чи північний

схід, і забезпечувати коефіцієнт природної освітленості не нижче 1,5 %.

Розрахунки коефіцієнта природної освітленості проводяться відповідно до

ДБН В.2.5—28— 2006. Приміщення з ВДТ, ЕОМ мають бути оснащені

природним і штучним освітленням відповідно до ДБН В.2.5—28—2006.

Природне освітлення має здійснюватись через світлові прорізи, які

орієнтовані переважно на північ чи північний схід і обладнані

регулювальними пристроями відкривання та жалюзями, завісками,

зовнішніми козирками.

Приміщення має бічне природне та штучне освітлення, центральне

водяне опалення. У приміщенні три вікна розміром 2x2,2 м. Штучне

освітлення забезпечує чотири люмінесцентних світильники з лампами ЛБ —

40, розміщених у ряд.

Отже, усі вимоги до освітлення робочого місця відповідають параметрам

освітлення приміщення, де проводяться дослідження.

5.2.6 Виробничий шум

Для умов, що розглядаються в проекті характеру роботи, який можна

класифікувати як роботу програміста обчислювальної машини у

лабораторіїдля теоретичних робіт та обробки даних, рівні шуму визначені

ДСН 3.3.6.037— 99. «Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та

інфразвуку» та ГОСТ

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

60

12.1.003—83. «ССБТ. Шум. Общиетребованиябезопасности». Допустимі

рівні звуку і рівні звукового тиску в октавних смугах частот представлені у

табл. 5.3.

Таблиця 5.3 — Допустимі рівні звукового тиску і рівні звуку для

постійного (непостійного) широкосмугового (тонального) шуму

Характер

робіт

Допустимі рівні звукового тиску (дБ) в

стандартизованих Допустимий

рівень звуку

(дБ)

31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Інженер

лабола—

торії

86 71 61 54 49 45 42 40 38 50

Джерелами шуму в умовах робочого приміщення, що розглядається в

роботі є вентилятори охолодження внутрішніх систем персонального

комп’ютера (вентилятори блоку живлення, радіатора процесора та

відеокарти) і система кондиціювання повітря.

Очікувані рівні звукового тиску і рівень звуку відповідно до шумових

характеристик цих джерел:

—рівень шуму, створюваний внутрішніми елементами персонального

комп’ютера дорівнює 35 дБ;

—рівень шуму системи кондиціювання на низьких/високих частотах

дорівнює 30 дБ.

Оскільки одержанний рівень (36.2 дБ) звуку не перевищує допустимих

норм, умови робочого приміщення повністю відповідають існуючим

санітарним вимогам.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

61

5.3 Безпека в надзвичайнихситуаціях

Безпека в надзвичайних ситуаціях регламентується ПЛАС. Основними

складовими частинами ПЛАС є розробка технічних рішень та організаційних

заходів щодо оповіщення, евакуації та дій персоналу у разі виникнення

надзвичайних ситуацій, а також визначення основних заходів з пожежної

безпеки.

5.3.1 Обов’язки та дії персоналу у разі виникнення надзвичайної

ситуації

У разі виявлення ознак НС працівник, який їх помітив повинен:

—негайно повідомити про це засобами зв’язку органи ДСНС та

пожежної охорони, вказати при цьому адресу, кількість поверхів, місце

виникнення пожежі, наявність людей, а також своє прізвище;

—повідомити про НС керівника, адміністрацію, пожежну охорону

підприємства;

—організувати оповіщення людей про НС;

—вжити заходів щодо евакуації людей та матеріальних цінностей;

—вжити заходів щодо ліквідації наслідків НС з використанням наявних

засобів.

Керівник та пожежна охорона установки, яким повідомлено про

виникнення пожежі, повинні:

—перевірити, чи викликані підрозділи ДСНС;

—вимкнути у разі необхідності струмоприймачі та вентиляцію;

—у разі загрози життю людей негайно організувати їх евакуацію, та їх

рятування, вивести за межі небезпечної зони всіх працівників, які не беруть

участь у ліквідації НС;

—перевірити здійснення оповіщення людей про НС;

—забезпечити дотримання техніки безпеки працівниками, які беруть

участь у ліквідації НС ;

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

62

—організувати зустріч підрозділів ДСНС та Державної пожежної

охорони, надати їм допомогу у локалізації і ліквідації НС.

Після прибуття на НС підрозділів ДСНС та пожежної охорониповинен

бути забезпечений безперешкодний доступ їх до місця, де виникла НС.

5.3.2 Вимоги щодо організації ефективної роботи системи

оповіщення персоналу при надзвичайних ситуаціях.

Для підвищення безпеки в надзвичайних ситуаціях (НС) пропонується

встановлення системи оповіщення (СО) виробничого персоналу.

Оповіщення виробничого персоналу у разі виникнення НС, наприклад

при пожежі, здійснюється відповідно до вимог НАПБ А.01.003-2009.

Оповіщення про НС та управління евакуацією людей здійснюється

одним з наступних способів або їх комбінацією:

— поданням звукових і (або) світлових сигналів в усі виробничі

приміщення будівлі з постійним або тимчасовим перебуванням людей;

— трансляцією текстів про необхідність евакуації, шляхи евакуації,

напрямок руху й інші дії, спрямовані на забезпечення безпеки людей;

— трансляцією спеціально розроблених текстів, спрямованих на

запобігання паніці й іншим явищам, що ускладнюють евакуацію;

— ввімкненням евакуаційних знаків "Вихід";

— ввімкненням евакуаційного освітлення та світлових покажчиків

напрямку евакуації;

— дистанційним відкриванням дверей евакуаційних виходів;

Як правило, СО вмикається автоматично від сигналу про пожежу, який

формується системою пожежної сигналізації або системою пожежогасіння.

Також з приміщення оперативного (чергового) персоналу СО (диспетчера

пожежного поста) слід передбачати можливість запуску СО вручну, що

забезпечує надійну роботу СО не тільки при пожежі, а і у разі виникнення

будь-якої іншої НС.

Згідно з вимогами ДБН В.1.1-7-2002 необхідно забезпечити можливість

прямої трансляції мовленнєвого оповіщення та керівних команд через

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

63

мікрофон для оперативного реагування в разі зміни обставин або порушення

нормальних умов евакуації виробничого персоналу.

Оповіщення виробничого персоналу про НС /пожежу/ здійснюється за

допомогою світлових та/або звукових оповіщувачів — обладнуються всі

виробничі приміщення.

СО повинна розпочати трансляцію сигналу оповіщення про НС

(пожежу), не пізніше трьох секунд з моменту отримання сигналу про НС

(пожежу).

Пульти управління СО необхідно розміщувати у приміщенні пожежного

поста, диспетчерської або іншого спеціального приміщення (в разі його

наявності). Ці приміщення повинні відповідати вимогам пунктів ДБН В.2.5-

56-2014 "Інженерне обладнання будинків і споруд. Пожежна автоматика

будинків і споруд".

Кількість звукових та мовленнєвих оповіщувачів, їх розміщення та

потужність повинні забезпечувати необхідний рівень звуку в усіх місцях

постійного або тимчасового перебування виробничого персоналу.

Звукові оповіщувачі повинні комбінуватися зі світловими, які працюють

у режимі спалахування, у таких випадках:

— у приміщеннях, де люди перебувають у шумозахисному спорядженні;

— у приміщеннях з рівнем шуму понад 95 дБ.

Допускається використовувати евакуаційні світлові покажчики, що

автоматично вмикаються при отриманні СО командного імпульсу про

початок оповіщення про НС /пожежу/ та (або) аварійному припиненні

живлення робочого освітлення.

Вимоги до світлових покажчиків "Вихід" приймаються відповідно до

ДБН В.2.5-28-2006 "Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і

штучне освітлення".

СО в режимі "Тривога" повинна функціонувати протягом часу,

необхідного для евакуації людей з будинку, але не менше 15 хвилин.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

64

Вихід з ладу одного з оповіщувачів не повинен призводити до виведення

з ладу ланки оповіщувачів, до якої вони під’єднанні.

Електропостачання СО здійснюється за I категорією надійності згідно з

"Правилами устройстваэлектроустановок" (ПУЕ) від двох незалежних

джерел енергії: основного — від мережі змінного струму, резервного — від

акумуляторних батарей тощо.

Перехід з основного джерела електропостачання на резервний та у

зворотному напрямку в разі відновлення централізованого

електропостачання повинен бути автоматичним.

Тривалість роботи СО від резервного джерела енергії у черговому

режимі має бути не менш 24 годин.

Тривалість роботи СО від резервного джерела енергії у режимі

"Тривога" має бути не менше 15 хвилин.

Звукові оповіщувачі повинні відповідати вимогам ДСТУ EN 54-3:2003

"Системи пожежної сигналізації. Частина 3. Оповіщувачі пожежні звукові".

Світлові оповіщувачі, які працюють у режимі спалахування, повинні

бути червоного кольору, мати частоту мигтіння в межах від 0,5 Гц до 5 Гц та

розташовуватись у межах прямої видимості з постійних робочих місць.

5.3.3 Пожежна безпека

Відповідно до НАПБ Б.03.002-2007 робоче приміщення лабораторії

відноситься до категорії В по вибухопожежній небезпеці. Відповідно до ПУЕ

(ДНАОП 0.00-1.32-01) клас робочих зон приміщення лабораторії по

пожежонебезпеці — П-IIа. Можливими причинами пожежі в приміщенні є

несправність електроустаткування, коротке замикання проводки, і

порушення протипожежного режиму (використання побутових нагрівальних

приладів, паління). У зв’язку з цим, відповідно до вимог ПБЕ та ПУЕ,

необхідно передбачити наступні заходи:

1. Ретельну ізоляцію всіх струмоведучих провідників до робочих місць,

періодичний огляд та перевірку ізоляції.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

65

2. Строге дотримання норм протипожежної безпеки на робочих місцях.

3. Відповідні організаційні заходи (заборона паління, інструктаж).

Приміщення обладнане чотирма пожежними датчиками типу ДТЛ

(площа, що знаходиться під захистом одного датчика, становить 15 м2),

відстань між датчиками рівна 4 м, що відповідає нормам ДБНВ 2.5-56-2014.

Відповідно до ГОСТ 12.4.009-75 й ISO 3941-77 для гасіння пожежі в

робочому приміщені лабораторії (клас пожежі „Е” — наявність

електрообладнання під напругою) використовуються два вогнегасники

вуглекислотно-брометиленові ОУБ-3. Вибір вогнегасної речовини

ґрунтується на тому, що у вогні можуть опинитись електричні пристрої, що

знаходяться під напругою.

Таким чином, кількість, розміщення й вміст первинних засобів гасіння

пожеж цілком задовольняють всім вимогам ДСТУ 3675-98й ISO 3941-77.

Крім того, у коридорі є 2 пожежних крана і ящик з піском. Дотримано усіх

заходів безпеки відповідно до ГОСТ 12.3.019-80 і НАПБ А.01.001-2004

«Правила пожежної безпеки в Українi».

Дотримано усі вимоги ДБН В.1.1-7-2003 та СНиП 2.09.02-85 по

вогнестійкості будинку і ширині евакуаційних проходів і виходів із

приміщень назовні. Значення основних параметрів шляхів евакуації

приведені в таблиці 5.4.

Таблиця 5.4 — Характеристики і норми евакуаційних виходів

Параметр Фактичне значення Норма

Висота дверних прорізів 2,0 м Не менше 2 м

Ширина дверних прорізів 1,5 м Не менше 0,8 м

Ширина проходу для евакуації Більше 1,5 м Не менше 1 м

Ширина коридору 3 м Не менше 2 м

Число виходів з коридору 2 Не менше 2

Ширина сходової клітки 1,5 м Не менше 1 м

Висота поруччя сходів 1 м Не менше 0,9 м

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

66

ВИСНОВКИ

1. Відмінність розробленої програми від існуючих САПР полягає в тому,

що головними параметрами для розрахунку процесів теплообміну в блоці

РЕА є габаритні розміри та коефіцієнт конвективного теплообміну та

коефіцієнт взаємного опромінення. В існуючих САПР ці коефіцієнти треба

розраховувати окремо, в порівнянні з розробленою програмою.

2. В розробці математичної моделі для оптимізації теплових режимів в

блоці РЕА враховувалась класична модель теплообміну. При розрахунку

теплообміну в блоках РЕА використовується конвективний та радіаційний

теплообмін, кондуктивний теплообмін може використовуватись, якщо

чарунка розміщена близько до стінок блоку РЕА.

3. При розробці програми для оптимізації теплових режимів в блоці РЕА

виконана внутрішня перевірка програмного продукту з розробленою

математичною моделлю в середовище MathCad.

4. Під час розрахунку радіаційного теплообміну важливим параметром є

розрахунок взаємного коефіцієнта опромінення. Проводити цей розрахунок

доцільно коли відстань між центрами чарунок не перевищує 100 мм, в

іншому випадку, внесок радіаційного теплообміну в тепловий режим чарунки

несуттєвий.

5. Результатом оптимізації є зменшення температури менш

теплонавантаженої комірки, значення температури якої до оптимізації

складало 348 К, а після оптимізації значення 334 К. Після оптимізації

збільшилась відстань між більш теплонавантаженими комірками.

Температура більш теплонавантажених комірок збільшилась на 2 та 14 К

відповідно. Зменшення температури більш теплонавантажених комірок

можна досягти інтенсифікувавши конвективні потоки (ввівши перфорацію

або примусове охолодження).

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

67

ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ ПОСИЛАНЬ

1. Алямовский А. А. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное

моделирование в инженерной практике / А. А. Алямовский, А. А. Собачкин,

Е. В. Одинцов, А. И. Харитонович, Н. Б. Пономарев // СПб.: БВХ-Петербург.

2008. — 1040 с.

2. Уваров Б. М. Комп’ютерні методи визначення механічних та теплових

характеристик радіоелектронних апаратів / Б. М. Уваров. // навч. посіб. —

Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2017. — 143 с.

3. Гелль П.П. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры /

П. П. Гелль., Н.К. Иванов-Есипович // Л. “Энергия”, 1972. — 232с.

4. Лыков А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков // Учеб. пособие

для вузов. — М.: Высшаяшкола, 1967. — 600 с

5. Дульнев Г. Н. Теория тепло- и массообмена / Г.Н. Дулльнев // СПб:

НИУ ИТМО, 2012. — 195 с.

6. Михеев М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева

// Изд. 2е стереотип. М., Энергия 1977. — 344 с.

7. Беляев Н. М. Методы теории теплопроводности / Н. М. Беляев,

А. А. Рядно // Учеб. пособие для вузов. В 2-хчастях. — М.: Высш. школа,

1982. — 327 с.

8. Исаченко В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова,

А. С. Сукомел // Учебник для вузов. — М.: Энергия, 1975. — 488 с.

9. Родин А. К. Газовое лучистое отопление / А. К. Родин // Л. Недра,

1987. — 191 с.

10. Петренко А. И. / Оптимальное схемотехническое проектирование в

машиностроении / А. И. Петренко, В. В. Ладогубец, В. В. Чкалов // Учебное

пособие— К., УМК ВО, 1989. — 164 с.

11. Реклейтис Г. / Оптимизация в технике / Г. Реклейтис, А. Рейвиндран,

К. Рэгсдел // В 2-х кн. — М.: Мир, 1986

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

68

12. Уваров Б. М Оптимізація теплових режімів та надійності

конструкцій радіоелектронних засобів з імовірсними характеристиками /

Б. М. Уваров, Ю. Ф. Зіньковський // Київ, “Корнійчук”, 2011 — 201 с.

13. Климук А.А. Расчет коэффициентов облученности при лучистом

теплообмене в блоках РЕА / А. А. Климук, Б. М. Уваров // МНТК

«Радіотехнічні поля, сигнали, апарати та системи». Київ, 19 – 25.03.2018 р.:

матер. конф. — Київ, 2018. — 281 с.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

69

ДОДАТОК А

Технічне завдання

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідувач кафедри

________ _______________ (підпис) (розшифровка підпису)

_____________ (дата)

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

НА МАГІСТЕРСЬКУ ДИСЕРТАЦІЮ

Оптимізація показників надійності, що визначаються тепловими

режимами в блоці радіоелектронної апаратури

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

70

1.ПІДСТАВА ДЛЯ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Підставою для виконання роботи є завдання на магістерську дисертацію

2.МЕТА І ПРИЗНАЧЕННЯ

Метою роботи є розробка математичної оптимізація показників

надійності, що визначаються тепловими режимами в блоці радіоелектронної

апаратури.

2.1. Об’єкт та предмет дослідження

Об’єкт дослідження: температура комірок блоку РЕА, блок РЕА.

Предмет дослідження: модель теплообміну в блоці РЕА.

2.2. Мета роботи

Метою роботи є розробка математичної оптимізація показників

надійності, що визначаються тепловими режимами в блоці радіоелектронної

апаратури.

2.3. Задачі, які потребують вирішення

1. Розробка математичної моделі теплообміну в блоці РЕА.

2. Розробка алгоритму оптимізації температур комірок в блоці РЕА.

3. Перевірка працездатності математичної моделі в створеній програмі

на мові програмування JavaScript.

3.ВИХІДНІ ДАННІ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

1. Уваров Б. М. Комп’ютерні методи визначення механічних та теплових

характеристик радіоелектронних апаратів / Б. М. Уваров. // навч. посіб.

— Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2017. — 143 с.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

71

2. Уваров Б.М Оптимізація теплових режімів та надійності конструкцій

радіоелектронних засобів з шмовірсними характеристиками / Б.М.

Уваров, Ю.Ф. Зіньковський // Київ, “Корныйчук”, 2011 — 201 с.

4.ВИМОГИ ДО ВИКОНАННЯ

1. Дослідити методи розрахунку температур в блоках РЕА.

2. Ознайомитись з методами рішення рівнянь теплообміну.

3. Створити математичну модель теплообміну в блоці РЕА та за

допомогою сучасної мови програмування розробити програмний

продукт.

4. Проаналізувати отримані результати та зробити висновки.

5.ЕТАПИ ТА ТЕРМІН ВИКОНАННЯ

Етап роботи Зміст етапу Термін виконання

Вибір напряму

дослідження

Пошук та аналіз

літератури.

Розроблення,

погодження та

затвердження ТЗ.

Вересень 2017 року

Теоретичні та

експериментальні

дослідження

Теоретичні розрахунки.

Проведення

експериментальних

робіт та досліджень

(комп’ютерні

розрахунки). Обробка

результатів. Складання

висновків за

Жовтень 2017 року –

лютий 2018 року

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

72

результатами

досліджень.

Узагальнення і

оцінювання результатів

та складання звітної

документації

Узагальнення

результатів теоретичних

і експериментальних

робіт. Оцінювання

повноти і якості

поставлених завдань.

Підготовка комплекту

звітної документації.

Березень – квітень 2018

року

Захист дисертації Представлення

дисертації кафедрі.

Попередній захист.

Захист перед

екзаменаційною

комісією.

Травень 2018 року

6.ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ПОРЯДОК РЕАЛІЗАЦІЇ

1. Огляд існуючих рішень.

2. Теоретичні розрахунки.

3. Адекватна математична модель теплообміну в блоці РЕА.

4. Програма розрахунку теплообміну в блоці РЕА за допомогою

сучасної мови програмування.

7.МАТЕРІАЛИ, ЯКІ ПОДЮТЬСЯ ПО ЗАКІНЧЕННЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Завдання на магістерську дисертацію.

2. Технічне завдання.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

73

3. Пояснювальна записка.

4. Електронна презентація.

8.ПОРЯДОК ПРИЙМАННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ТА ЇЇ ЕТАПІВ

1. Поетапне узгодження з керівником.

2. Представлення кафедрі.

3. Попередній захист.

4. Захист перед екзаменаційною комісією.

9.ВИМОГИ ДО РОЗРОБЛЮВАЛЬНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ

1. ДСТУ 3008-2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і

техніки. Структура і правила оформлювання.

2. ДСТУ 3973-2000. Система розроблення та поставлення продукції на

виробництво. Правила виконання науково-дослідних робіт. Загальні

положення.

10.ПРИБЛИЗНИЙ ЗМІСТ ДЕСЕРТАЦІЇ

1. Аналітичний огляд

2. Розробка математичної моделі

3. Виконання теоретичних розрахунків, розробка програми, обробка

експериментальних даних

4. Висновки

Виконавець ________ _______________ (підпис) (розшифровка підпису)

Науковий керівник ________ _______________ (підпис) (розшифровка підпису)

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

74

ДОДАТОК Б

ПЕРЕЛІК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ МАГІСТЕРСЬКОЇ ДИСЕРТАЦІЇ

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

75

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОБЛУЧЕННОСТИ ПРИ

ЛУЧИСТОМ ТЕПЛООБМЕНЕ В БЛОКАХ РЕА

Климук А. А., магистр; Уваров Б. М., д.т.н. профессор

Национальный технический университет Украины “Киевский

политехнический институт имени Игоря Сикорского”, г. Киев, Украина

В процессе разработки конструкций радиоэлектронной аппаратуры,

постоянно возникает задача расчета и анализа тепловыделения, на основании

которого производится выбор конструктивных решений при проектировании

систем. Повышенная температура в блоках РЕА при эксплуатации, является

не только причиной отказов, но и приводит к уменьшению их срока

службы [1].

При рассмотрении задач теплообмена в блоках РЕА, важным

параметром является расчет лучистого теплообмена. Особую сложность

представляет вычисление коэффициента облученности.

Моделируется лучистый теплообмен между телами, которые

произвольно расположены в пространстве. В этом случае выделено

несколько характерных элементов и рассмотрено тепловое взаимодействие

между ними (рис. 1).

Рисунок 1. Схема взаимного расположения излучателя и элементарной площадки

Взаимный коэффициент облученности (1):

(1)

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

76

1 212 2

1 cos cos

F r

Где 1 и 2 — углы падения излучения на центры элементарных

площадок; r — расстояния между центрами элементарных площадок[2].

Рассмотрим частный случай, когда обе плоскости — параллельны

плоскости XOZ.

Обозначим координаты центра первой плоскости , ,a a aA x y z и центра

второй плоскости , ,b b bB x y z . Вектор нормали первой плоскости 1 0,1,0n

и вектор нормали второй плоскости 2 0, 1,0n ; Исходя из этого, 1cos и

2cos :

1

2 2 2cos b a

b a b a b a

y y

x x y y z z

(2)

2

2 2 2cos a b

b a b a b a

y y

x y zx y z

(3)

С учетом того что 𝑟 = |𝐴𝐵|, то выражение (1) принимает вид:

2 2 2 2

1 1 1 1

2 1 2 1

12 22 2 2

2 1 2 1

x x z zb a a b a

b a b

x x z zb a b a b a

y y y y dzdx dx dz

x x y y z z

(4)

где пределы интегрирования – координаты размеров плоскостей по осям

OX и OZ.

При расчетах коэффициента облученности так же были проведены

расчеты зависимости коэффициента облучённости от расстояния между

блоками.

График этой зависимости показан на рис.2.

При моделировании в среде MathCad были рассчитаны коэффициенты

облученности для плоскостей размерами: 20х5мм и 10х15мм – значение

коэффициента облучённости 812 2 10 , при плоскостях размерами 50х70 и

80х80 – значение коэффициента облучённости 412 4.4 10 . Так же были

проведены расчеты зависимости коэффициента облучённости от расстояния

между плоскостями.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

77

Рисунок 2. График зависимости коэффициента облученности от расстояния

На графике видно, что когда расстояния между блоками превышают

50 мм, то значение коэффициента облученности становится порядка 410 .

Исходя из расчетов, если расстояние между излучающими

поверхностями больше 50 мм то их взаимным влиянием в лучистом

теплообмене можно пренебречь. И расчет коэффициентов облученности

целесообразно проводить при моделировании лучистого теплообмена в

блоках РЕА.

Перелік посилань

1 Комп’ютерні методи визначення механічних та теплових характеристик

радіоелектронних апаратів: навч. посіб./Уваров Б. М. — Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського,

2017. — 143 с.

2. Родин А. К. Газовое лучистое отопление / Родин А. К. – Л.: Недра, 1987. – 191 с.

Анотація

Розглянуто проблему розрахунку коефіцієнтів опромінення при розрахунку

теплообміну в блоках РЕА. Описано алгоритм розрахунку коефіцієнтів і показана

залежність коефіцієнта опромінення від відстані між блоками РЕА.

Ключові слова: радіоелектронний блок, променистий теплообмін, коефіцієнт

опромінення.

Аннотация

Рассмотрена проблема расчета коэффициентов облученности, при расчете

теплообмена в блоках РЕА. Описан алгоритм расчета коэффициентов и показана

зависимость коэффициента облученности от расстояния между блоками РЕА.

Ключевые слова: радиоэлектронный блок, лучистый теплообмен, коэффициент

облученности.

Abstract

The problem of calculating the irradiance coefficients in the calculation of heat exchange in

REA blocks is considered. An algorithm for calculating the coefficients is described and the

dependence of the irradiance coefficient on the distance between the PEA blocks is shown.

Keywords: radio electronic unit, radiant heat exchange, irradiance coefficient.

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

78

ДОДАТОК В

Математична модель

i 0 3

dim s i( )

si

si

x s ifor

si

width

250

50

50

50

leng th

400

70

70

70

height

200

80

80

80

Piped P Q( )

P0 Q0 Q0 P0 P0 P0 Q0 Q0 P0 P0 Q0 Q0 Q0 Q0 P0 P0

P1 P1 Q1 Q1 P1 P1 P1 Q1 Q1 P1 P1 P1 Q1 Q1 Q1 Q1

P2 P2 P2 P2 P2 Q2 Q2 Q2 Q2 Q2 Q2 P2 P2 Q2 Q2 P2

P1 Piped

dim width 0( ) dim width 1( )

2

dim length 0( ) dim length 1( )

2

120

dim height 0( ) dim height 1( )

220

dim width 0( ) dim width 1( )

2

dim length 0( ) dim length 1( )

2

120

dim height 0( ) dim height 1( )

220

P2 Piped

dim width 0( ) dim width 2( )

250

dim length 0( ) dim length 2( )

2

dim height 0( ) dim height 2( )

2

dim width 0( ) dim width 2( )

250

dim length 0( ) dim length 2( )

2

dim height 0( ) dim height 2( )

2

P3 Piped

dim width 0( ) dim width 3( )

2

dim length 0( ) dim length 3( )

2

125

dim height 0( ) dim height 3( )

250

dim width 0( ) dim width 3( )

2

dim length 0( ) dim length 3( )

2

125

dim height 0( ) dim height 3( )

250

S s w i( )

hi

siw

i 10

6

x s i wfor

hi

P Piped

0

0

0

dim wid th 0( )

dim leng th 0( )

dim height 0( )

x0_1 169.95 x0_2 134.26 x0_3 145.01

y0_3 27.83y0_1 243.18 y0_2 377.45

z0_1 80.91 z0_2 79.32 z0_3 120.16

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

79

P P1 P2 P3

S1_left S width height 1( ) 4 103

S_left S width height 0( ) 0.05

S_right S width height 0( ) 0.05 S1_right S width height 1( ) 4 103

S_front S length height 0( ) 0.08 S1_front S length height 1( ) 5.6 103

S_back S length height 0( ) 0.08 S1_back S length height 1( ) 5.6 103

S_top S width length 0( ) 0.1 S1_top S width length 1( ) 3.5 103

S_bottom S width length 0( ) 0.1 S1_bottom S width length 1( ) 3.5 103

S2_left S width height 2( ) 4 103 S3_left S width height 3( ) 4 10

3

S2_right S width height 2( ) 4 103 S3_right S width height 3( ) 4 10

3

S2_front S length height 2( ) 5.6 103 S3_front S length height 3( ) 5.6 10

3

S2_back S length height 2( ) 5.6 103 S3_back S length height 3( ) 5.6 10

3

S2_top S width length 2( ) 3.5 103 S3_top S width length 3( ) 3.5 10

3

S2_bottom S width length 2( ) 3.5 103 S3_bottom S width length 3( ) 3.5 10

3

Tc 293 15.1 106 1

1

Tc t 273 50 g1 9.8 a 1.9 10

5

0.0257

d1

dim height 1( ) 103

dim height 2( ) 103

dim height 3( ) 103

d2

dim length 1( ) 103

dim length 2( ) 103

dim length 3( ) 103

Gr 1 g1d1

3

2

t Tc( ) Pr

a Gr1 1 g1

d23

2

t Tc( )

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

80

Nu1 0.54 Gr1 Pr( )0.25

Nu 0.54 Gr Pr( )

0.25

k_bichnaNu

d1

6.346

6.346

6.346

k_topNu1

d2

6.561

6.561

6.561

k_botNu1

d2

6.561

6.561

6.561

c0 5.67

0.6

0.65

0.7

p_ot 1 c0 0 S1_right S1_front( ) 2[ ] 0.065

p_ot 2 c0 1 S2_right S2_front( ) 2[ ] 0.071

p_ot 3 c0 2 S3_right S3_front( ) 2[ ] 0.076

k_ot 1 1.3 k_top0 S1_top 0.7 k_bot 0 S1_bottom k_bichna 0 S1_right S1_front( ) 2[ ] 0.168

k_ot 2 1.3 k_top1 S2_top 0.7 k_bot 1 S2_bottom k_bichna 1 S2_right S2_front( ) 2[ ] 0.168

k_ot 3 1.3 k_top2 S3_top 0.7 k_bot 2 S3_bottom k_bichna 2 S3_right S3_front( ) 2[ ] 0.168

rastoyanie x y z x1 y1 z1( ) r x1 x( )2

y1 y( )2

r 103 70 10

3

Sp

S1_right S1_left( ) 2

S2_right S2_left( ) 2

S3_right S3_left( ) 2

0.016

0.016

0.016

Q1 15 Q2 5 Q3 15 1

211

1

1

1

0

1

0.453 311

1

2

1

0

1

0.47712

1

1

0

1

1

1

0.453

321

1

2

1

1

1

0.50823

1

1

1

1

2

1

0.50813

1

1

0

1

2

1

0.477

1_2Sp1

rastoyanie x0_1 y0_1 z0_1 x0_2 y0_2 z0_2( )2

1.072

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

81

1_3Sp2

rastoyanie x0_1 y0_1 z0_1 x0_3 y0_3 z0_3( )2

0.236

2_1Sp0

rastoyanie x0_1 y0_1 z0_1 x0_2 y0_2 z0_2( )2

1.07182

2_3Sp2

rastoyanie x0_2 y0_2 z0_2 x0_3 y0_3 z0_3( )2

0.065

3_1Sp0

rastoyanie x0_1 y0_1 z0_1 x0_3 y0_3 z0_3( )2

0.236

3_2Sp1

rastoyanie x0_2 y0_2 z0_2 x0_3 y0_3 z0_3( )2

0.065

f T1 T2 T3( )

1

k_ot1

Q1 p_ot1T1

100

4Tc

100

4

c0 12 1_2 Sp0T1

100

4

2_1 Sp1T2

100

4

c0 13 1_3 Sp0T1

100

4

3_1 Sp2T3

100

4

Tc T1

1

k_ot2

Q2 p_ot2T2

100

4Tc

100

4

c0 21 2_1 Sp1T2

100

4

1_2 Sp0T1

100

4

c0 23 2_3 Sp1T2

100

4

3_2 Sp2T3

100

4

Tc T2

1

k_ot3

Q3 p_ot3T3

100

4Tc

100

4

c0 31 3_1 Sp2T3

100

4

1_3 Sp0T1

100

4

c0 32 3_2 Sp2T3

100

4

2_3 Sp1T2

100

4

Tc T3

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

82

iter T1 T2 T3( ) X

T1

T2

T3

T1f T1 T2 T3( )0 d

d

T1f T1 T2 T3( )1 d

d

T1f T1 T2 T3( )2 d

d

T2f T1 T2 T3( )0 d

d

T2f T1 T2 T3( )1 d

d

T2f T1 T2 T3( )2 d

d

T3f T1 T2 T3( )0 d

d

T3f T1 T2 T3( )1 d

d

T3f T1 T2 T3( )2 d

d

1

f T1 T2 T3( )

X

norma T1 T2 T3 T11 T21 T31( ) a T1 T11( )2

T2 T21( )2

T3 T31( )2

a

Newton T1 T2 T3 eps( )

Z iter T1 T2 T3( )

b norma T1 T2 T3 Z0 Z1 Z2

T1 Z0

T2 Z1

T3 Z2

b epsif

break b epsif

i 0 100000for

Z

A1 Newton 300 305 310 0.001 A1

370.82

291.397

348.008

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

83

ДОДАТОК Г

Лістинг програми

window.onload = function () {

var cur = document.getElementById('tabContent').children[0];

var list = document.getElementById('list').children[0];

function sh(cur, next) {

cur.style.display = 'none';

next.style.display = 'block';

}

function dh(list, next1ist) {

list.style.display = 'none';

next1ist.style.display = 'inline';

}

document.body.onclick = function (e) {

e = e || event;

var target = e.target;

var elem;

var elem1;

if (target.className === 'previous') {

if (target.parentNode.previousElementSibling &&

list.previousElementSibling) {

elem = target.parentNode.previousSibling.previousSibling;

elem1 = list.previousElementSibling;

sh(cur, elem);

cur = elem;

dh(list, elem1);

list = elem1;

}

}

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

84

else if (target.className === 'previous remove_render') {

if (target.parentNode.previousElementSibling &&

list.previousElementSibling) {

elem = target.parentNode.previousSibling.previousSibling;

elem1 = list.previousElementSibling;

sh(cur, elem);

cur = elem;

dh(list, elem1);

list = elem1;

remove();

}

}

else if (target.className === 'next') {

if (cur.nextSibling.nextSibling && list.nextElementSibling) {

elem = cur.nextSibling.nextSibling;

elem1 = list.nextElementSibling;

sh(cur, elem);

cur = elem;

dh(list, elem1);

list = elem1;

}

}

else if (target.className === 'next render') {

if (cur.nextSibling.nextSibling && list.nextElementSibling) {

elem = cur.nextSibling.nextSibling;

elem1 = list.nextElementSibling;

sh(cur, elem);

cur = elem;

dh(list, elem1);

list = elem1;

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

85

add();

// getParams_blocks();

}

}

else if (target.className === 'next optim') {

if (cur.nextSibling.nextSibling && list.nextElementSibling) {

elem = cur.nextSibling.nextSibling;

elem1 = list.nextElementSibling;

sh(cur, elem);

cur = elem;

dh(list, elem1);

list = elem1;

// optimization1();

// opt_param();

foo1();

}

}

else if (target.className === 'next rashet') {

if (cur.nextSibling.nextSibling && list.nextElementSibling) {

elem = cur.nextSibling.nextSibling;

elem1 = list.nextElementSibling;

sh(cur, elem);

cur = elem;

dh(list, elem1);

list = elem1;

raschet();

foo();

}

}

}

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

86

};

var width_blocks,

length_blocks,

height_blocks,

center_x0_blocks,

center_y0_blocks,

center_z0_blocks,

epsilon_blocks,

power_blocks;

/* Нюьотон*/

function rast(x,y,z,x1,y1,z1) {

return Math.sqrt(Math.pow((x1-x),2)+Math.pow((y1-y),2)+Math.pow((z1-

z),2))*1e-3-100*1e-3;}

function rast1(x,y,z,x1,y1,z1) {

return Math.sqrt(Math.pow((x1-x),2)+Math.pow((y1-y),2)+Math.pow((z1-

z),2));}

var z = 0;

function raschet() {

function getNumbers() {

var width = +document.getElementById("width").value;

var length = +document.getElementById("length").value;

var height = +document.getElementById("height").value;

var temperature = +document.getElementById("temperature").value;

var epsilon = +document.getElementById("epsilon").value;

return {

width: width,

length: length,

height: height,

temperature: temperature,

epsilon: epsilon

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

87

}

}

var width = getNumbers().width,

length = getNumbers().length,

height = getNumbers().height,

temperature = getNumbers().temperature,

epsilon = getNumbers().epsilon;

function getParams_blocks() {

var width = document.getElementsByClassName('width_1');

var length = document.getElementsByClassName('length_1');

var height = document.getElementsByClassName('height_1');

var centr_x0 = document.getElementsByClassName('centr_x0');

var centr_y0 = document.getElementsByClassName('centr_y0');

var centr_z0 = document.getElementsByClassName('centr_z0');

var epsilon_1 = document.getElementsByClassName('epsilon_1');

var power_1 = document.getElementsByClassName('power_1');

var width_blocks = [],

length_blocks = [],

height_blocks = [],

centr_x0_blocks = [],

centr_y0_blocks = [],

centr_z0_blocks = [],

epsilon_blocks = [],

power_blocks = [];

for( var i =0; i < 3; i++) {

width_blocks[i] = +width[i].value;

length_blocks[i] = +length[i].value;

height_blocks[i] = +height[i].value;

centr_x0_blocks[i] = +centr_x0[i].value;

centr_y0_blocks[i] = +centr_y0[i].value;

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

88

centr_z0_blocks[i] = +centr_z0[i].value;

epsilon_blocks[i] = +epsilon_1[i].value;

power_blocks[i] = +power_1[i].value;

}

return {

width_blocks: width_blocks,

length_blocks:length_blocks,

height_blocks:height_blocks,

centr_x0_blocks:centr_x0_blocks,

centr_y0_blocks: centr_y0_blocks,

centr_z0_blocks:centr_z0_blocks,

epsilon_blocks:epsilon_blocks,

power_blocks:power_blocks

}

}

width_blocks = getParams_blocks().width_blocks,

length_blocks =getParams_blocks().length_blocks,

height_blocks = getParams_blocks().height_blocks,

center_x0_blocks = getParams_blocks().centr_x0_blocks,

center_y0_blocks = getParams_blocks().centr_y0_blocks,

center_z0_blocks = getParams_blocks().centr_z0_blocks,

epsilon_blocks = getParams_blocks().epsilon_blocks;

power_blocks = getParams_blocks().power_blocks;

var c1 = [[center_x0_blocks[0],center_y0_blocks[0],center_z0_blocks[0]],

[center_x0_blocks[1],center_y0_blocks[1],center_z0_blocks[1]],

[center_x0_blocks[2],center_y0_blocks[2],center_z0_blocks[2]]

]

var Tc= 293;

var sq = {

left: left = [],

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

89

front: front = [],

top: top = []

};

for(var i = 0; i < 3; i++) {

sq.left[i] = width_blocks[i]* height_blocks[i]*1e-6;

sq.front[i] =length_blocks[i]*height_blocks[i]*1e-6;

sq.top[i] =length_blocks[i]*width_blocks[i]*1e-6;

}

var S_left = sq.left;

var S_right = sq.left;

var S_front = sq.front;

var S_back = sq.front;

var S_top = sq.top;

var S_bottom = sq.top;

var koef_conv = {

Tc: 293,

v: 15.1e-6,

beta: 1/293,

t: 323,

g1: 9.8,

a: 1.9*1e-5,

lyamda: 0.0257,

d1: [ height_blocks[0]*1e-3,height_blocks[1]*1e-3,

height_blocks[2]*1e-3],

d2: [length_blocks[0]*1e-3,length_blocks[1]*1e-3,length_blocks[2]*1e-

3]

};

function alpha_konv() {

var Pr = koef_conv.v/koef_conv.a,

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

90

Gr = [],

Nu = [],

Gr1 = [],

Nu1 = [],

alpha_bichna = [],

alpha_top = [];

for(var j = 0; j < koef_conv.d1.length; j++){

Gr[j] =

koef_conv.beta*koef_conv.g1*Math.pow(koef_conv.d1[j],3)*(koef_conv.t-

koef_conv.Tc)/Math.pow(koef_conv.v,2);

Nu[j] = 0.54*(Math.pow(Gr[j]*Pr,0.25));

Gr1[j] =

koef_conv.beta*koef_conv.g1*Math.pow(koef_conv.d2[j],3)*(koef_conv.t-

koef_conv.Tc)/Math.pow(koef_conv.v,2);

Nu1[j] = 0.54*(Math.pow(Gr1[j]*Pr,0.25));

alpha_bichna[j] = (Nu[j]*koef_conv.lyamda)/koef_conv.d1[j];

alpha_top[j] = (Nu1[j]*koef_conv.lyamda)/koef_conv.d2[j];

}

return {

alpha_bichna: alpha_bichna,

alpha_top: alpha_top,

alpha_bot: alpha_top

}

}

var nu_k = alpha_konv();

var nu_k_ot = [];

for(i = 0 ; i < 3; i++) {

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

91

nu_k_ot[i] = 1.3*nu_k.alpha_top[i]*S_top[i]+

0.7*nu_k.alpha_bot[i]*S_bottom[i] +

nu_k.alpha_bichna[i]*((S_right[i]+S_front[i])*2) ;

}

var e = epsilon_blocks;

var c = 5.67;

/* Теплообмомен радиацией с окружающей средой */

var nu_r_ot = [];

for(i = 0 ; i < 3; i++) {

nu_r_ot[i] = e[i]*c*((S_right[i]+S_front[i]+S_top[i])*2);

}

/* Теплообмен радиацией с другими элементами*/

var e_i = [];

for( i = 0; i < 3; i++) {

e_i[i]=[];

for(var j = 0; j < 3; j++){

e_i[i][j] = 1/(1/e[i] + 1/e[j] - 1 );

}

}

var phi = [];

var cos_phi = 1;

for( i = 0; i <3; i++) {

phi[i]=[];

for( j = 0; j < 3; j++) {

phi[i][j] = ((S_right[j]+S_front[j])*2*cos_phi*cos_phi)/

(Math.PI*Math.pow(rast(c1[i][0],c1[i][1],c1[i][2],c1[j][0],c1[j][1],c1[j][2]),2));

}

}

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

92

var Sp =

[(S_right[0]+S_left[0])*2,(S_right[1]+S_left[1])*2,(S_right[2]+S_left[2])*2];

var Q = power_blocks;

function f1(T1,T2,T3) {

return nu_k_ot[0]*(T1-Tc)+nu_r_ot[0]*(Math.pow(T1/100,4)-

Math.pow(Tc/100,4))+

c*e_i[0][1]*(phi[0][1]*Sp[0]*Math.pow(T1/100,4)-

phi[1][0]*Sp[1]*Math.pow(T2/100,4))+

c*e_i[0][2]*(phi[0][2]*Sp[0]*Math.pow(T1/100,4)-

phi[2][0]*Sp[2]*Math.pow(T3/100,4))-Q[0];

}

function f2(T1,T2,T3) {

return nu_k_ot[1]*(T2-Tc)+nu_r_ot[1]*(Math.pow(T2/100,4)-

Math.pow(Tc/100,4)) +

c*e_i[1][0]*(phi[1][0]*Sp[1]*Math.pow(T2/100,4)-

phi[0][1]*Sp[0]*Math.pow(T1/100,4))+

c*e_i[1][2]*(phi[1][2]*Sp[1]*Math.pow(T2/100,4)-

phi[2][1]*Sp[2]*Math.pow(T3/100,4))-Q[1];

}

function f3(T1,T2,T3) {

return nu_k_ot[2]*(T3-Tc)+nu_r_ot[2]*(Math.pow(T3/100,4)-

Math.pow(Tc/100,4)) +

c*e_i[2][0]*(phi[2][0]*Sp[2]*Math.pow(T3/100,4)-

phi[0][2]*Sp[0]*Math.pow(T1/100,4))+

c*e_i[2][1]*(phi[2][1]*Sp[2]*Math.pow(T3/100,4)-

phi[1][2]*Sp[1]*Math.pow(T2/100,4))-Q[2];

}

var eps = 0.00001;

function f1dT1(x,y,z,eps) {

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

93

return (f1(x+eps,y,z)-f1(x,y,z))/eps;

}

function f1dT2(x,y,z,eps) {

return (f1(x,y+eps,z)-f1(x,y,z))/eps;

}

function f1dT3(x,y,z,eps) {

return (f1(x,y,z+eps)-f1(x,y,z))/eps;

}

function f2dT1(x,y,z,eps) {

return (f2(x+eps,y,z)-f2(x,y,z))/eps

}

function f2dT2(x,y,z,eps) {

return (f2(x,y+eps,z)-f2(x,y,z))/eps;

}

function f2dT3(x,y,z,eps) {

return (f2(x,y,z+eps)-f2(x,y,z))/eps;

}

function f3dT1(x,y,z,eps) {

return (f3(x+eps,y,z)-f3(x,y,z))/eps;

}

function f3dT2(x,y,z,eps) {

return (f3(x,y+eps,z)-f3(x,y,z))/eps;

}

function f3dT3(x,y,z,eps) {

return (f3(x,y,z+eps)-f3(x,y,z))/eps;

}

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

94

function Determinant(A) // Используется алгоритм Барейса, сложность

O(n^3)

{

var N = A.length, B = [], denom = 1, exchanges = 0;

for (var i = 0; i < N; ++i)

{ B[i] = [];

for (var j = 0; j < N; ++j) B[i][j] = A[i][j];

}

for (var i = 0; i < N-1; ++i)

{ var maxN = i, maxValue = Math.abs(B[i][i]);

for (var j = i+1; j < N; ++j)

{ var value = Math.abs(B[j][i]);

if (value > maxValue){ maxN = j; maxValue = value; }

}

if (maxN > i)

{ var temp = B[i]; B[i] = B[maxN]; B[maxN] = temp;

++exchanges;

}

else { if (maxValue === 0) return maxValue; }

var value1 = B[i][i];

for (var j = i+1; j < N; ++j)

{ var value2 = B[j][i];

B[j][i] = 0;

for (var k = i+1; k < N; ++k) B[j][k] = (B[j][k]*value1-

B[i][k]*value2)/denom;

}

denom = value1;

}

if (exchanges%2) return -B[N-1][N-1];

else return B[N-1][N-1];

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

95

}

function AdjugateMatrix(A) // A - двумерный квадратный массив

{

var N = A.length, adjA = [];

for (var i = 0; i < N; i++)

{ adjA[i] = [];

for (var j = 0; j < N; j++)

{ var B = [], sign = ((i+j)%2==0) ? 1 : -1;

for (var m = 0; m < j; m++)

{ B[m] = [];

for (var n = 0; n < i; n++) B[m][n] = A[m][n];

for ( n = i+1; n < N; n++) B[m][n-1] = A[m][n];

}

for ( m = j+1; m < N; m++)

{ B[m-1] = [];

for (var n = 0; n < i; n++) B[m-1][n] = A[m][n];

for (var n = i+1; n < N; n++) B[m-1][n-1] = A[m][n];

}

adjA[i][j] = sign*Determinant(B); // }

}

return adjA;

}

function InverseMatrix(A) // A - двумерный квадратный массив

{

var det = Determinant(A); // Функцию Determinant см. выше

if (det == 0) return false;

var N = A.length, A = AdjugateMatrix(A); // Функцию AdjugateMatrix

см. выше

for (var i = 0; i < N; i++)

{ for (var j = 0; j < N; j++) A[i][j] /= det; }

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

96

return A;

}

// var T1= 300,

// T2 = 305,

// T3 = 310;

function iter(T1,T2,T3) {

var T = [T1,T2,T3];

var f = [f1(T1,T2,T3),f2(T1,T2,T3),f3(T1,T2,T3)]

var A =

[[f1dT1(T1,T2,T3,eps),f1dT2(T1,T2,T3,eps),f1dT3(T1,T2,T3,eps)],

[f2dT1(T1,T2,T3,eps),f2dT2(T1,T2,T3,eps),f2dT3(T1,T2,T3,eps)],

[f3dT1(T1,T2,T3,eps),f3dT2(T1,T2,T3,eps),f3dT3(T1,T2,T3,eps)]

];

var inv = InverseMatrix(A);

var step = [];

var result = [];

for( i = 0; i < 3; i++) {

var temp = 0;

for( j = 0; j < 3; j++){

temp += inv[i][j]*f[j];

}

step[i] = temp;

result[i] = T[i]-step[i];

}

return result;

}

function norma(T1,T2,T3,T11,T21,T31) {

return Math.sqrt(Math.pow(T1-T11,2)+Math.pow(T2-

T21,2)+Math.pow(T3-T31,2));

}

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

97

function Newton(T1,T2,T3,eps) {

for( var k = 0; k < 1000; k++) {

var Z = iter(T1,T2,T3);

var b = norma(T1,T2,T3,Z[0],Z[1],Z[2]);

if(b > eps) {

T1 = Z[0];

T2 = Z[1];

T3 = Z[2];

}

else if(b < eps) break;

}

var r =

rast1(center_x0_blocks[0],center_y0_blocks[0],center_z0_blocks[0],center_x0_blo

cks[1],center_y0_blocks[1],center_z0_blocks[1]);

var r1

=rast1(center_x0_blocks[0],center_y0_blocks[0],center_z0_blocks[0],center_x0_b

locks[2],center_y0_blocks[2],center_z0_blocks[2]);

var r3

=rast1(center_x0_blocks[1],center_y0_blocks[1],center_z0_blocks[1],center_x0_b

locks[2],center_y0_blocks[2],center_z0_blocks[2]);

if ( (r< 70)|| (r1 < 70) || (r3 < 70) ) {

z = 1e4;

}

var sum = Z[0]+Z[1]+Z[2] + z;

return {

Z:Z,

sum:sum

}

}

return {

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

98

sum:Newton(300,305,310,0.0001).sum,

Z:Newton(300,305,310,0.0001).Z}

}

outer:do {

l++;

var k = 0,

f = [],

g1 = [],

c1 = [],

c2 = [],

c3 = [];

for (var i = 0; i < 500; i++) {

c1[i] = [];

c2[i] = [];

c3[i] = [];

for (j = 0; j < 3; j++) {

center_x0_blocks[j] = (xmin[j] + (xmax[j] - xmin[j]) *

Math.random());

center_y0_blocks[j] = (ymin[j] + (ymax[j] - ymin[j]) *

Math.random());

center_z0_blocks[j] = (zmin[j] + (zmax[j] - zmin[j]) *

Math.random());

c1[i][j] = center_x0_blocks[j];

c2[i][j] = center_y0_blocks[j];

c3[i][j] = center_z0_blocks[j];

}

f[i] = raschet1().sum;

}

function sorted(A, B, C, D) {

var n = A.length;

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

99

for (var i = 0; i < n - 1; i++) {

var min = i;

var min1 = i;

var min2 = i;

var min3 = i;

for (var j = i + 1; j < n; j++) {

if (A[j] < A[min])

min = j;

min1 = j;

min2 = j;

min3 = j;

}

var t = A[min];

A[min] = A[i];

A[i] = t;

var t1 = B[min1];

B[min1] = B[i];

B[i] = t1;

var t2 = C[min2];

C[min2] = C[i];

C[i] = t2;

var t3 = D[min3];

D[min3] = D[i];

D[i] = t3;

}

return {

A: A,

B: B,

C: C,

D: D

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

100

};

}

g1 = sorted(f, c1, c2, c3).A;

var c1_1 = sorted(f, c1, c2, c3).B;

var c2_1 = sorted(f, c1, c2, c3).C;

var c3_1 = sorted(f, c1, c2, c3).D;

if (g1[0] < Fmin) {

var x1_1 = [],

y1_1 = [],

z1_1 = [];

var Fk = [];

for (var i = 0; i < 500; i++) {

x1_1[k] = [];

y1_1[k] = [];

z1_1[k] = [];

if (g1[i] < Fmin) {

Fk[k] = g1[i];

for (var j = 0; j < 3; j++) {

x1_1[k][j] = c1_1[i][j];

y1_1[k][j] = c2_1[i][j];

z1_1[k][j] = c3_1[i][j];

}

k = k + 1;

}

}

}

if (Math.abs(Fk[0] - Fmin) < 0.001) {

break;

}

else if (k === 0) {

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018

101

continue outer;

}

Fmin = Fk[0];

for (var i = 0; i < 3; i++) {

xmin[i] = x1_1[0][i];

xmax[i] = x1_1[0][i];

ymin[i] = y1_1[0][i];

ymax[i] = y1_1[0][i];

zmin[i] = z1_1[0][i];

zmax[i] = z1_1[0][i];

} while (l < 1000)

return {

x1_1: x1_1[0],

y1_1: y1_1[0],

z1_1: z1_1[0],

Fk: Fk[0]

}

// alert(optimization().Fk);Ч

// return {

// x11_1: optimization().x1_1,

// y11_1: optimization().y1_1,

// z11_1: optimization().z1_1

// }

}

Клімук О

. О. РВ-

62м,

2018