Введение к работе
Актуальность те?-ты, Раззктие рыночных отношений и конкуреншія производителей приводят к необходимости позышения качества продукции и увеличения эффективности производства. Эти задачи могут быть успешно решены на основе галенсификздпш производственных процессов и внедреніїя более эффективного технологического оборудования для получения изделий гарантированного качества. На качество продукции химической промьішдеішости и других смежных с ней отраслей существенное влияние оказывают процессы, сопряженные с перекосом тепла и массы, точность проведения которых существенно зависит от точности определения характеристик тепло- и кассопереяоез (ТМП). При это.м разнообразные дисперсные материалы характеризуются несвязанным тепла- к кас-соперенссом, для которых необходимо определять как их теплофизические характеристики (ТФХ), так и параметры массопроводности. Так как производство 21 эксплуатация этих материалов обычно ведутся в широком диапазоне температур, то учет зависимости указанных 'характеристик от температуры и влажности становится обязательным при проектировании технологических процессов и оборудования. Требование оперативности получеши результате^ измерения характеристик ТМП при сохранении состава и состояния исследуемых объектов заставляет переходять -к методам нерззр-у-шггашего-контроля, создавать на их базе автоматизированные устано.схн и-объединять их в автоматизированные системы контроля.
Предмет исследований.. Новые 'методы неразрушающего контроля мйссопрсводиости и ТФХ дисперсных материалов. Измерительные зонды и ячейки, позволяющие реализовать на практике разработанные методы. Технические средства АСК, позволяющие как проводить автономные автоматизированные измерения, так и обеспечить доступ к ресурсам лекальных н глобальных научно-образовательных компьютерных- сетей. Программы для различных вычислительных платформ, реализующие разработанные методы контроля: Исследование точности работы АСХ в целом. Точность методов контроля.
Научнаа новизна, На основе математических нелинейных моделей процессов, тепло- н мзесопереноса разработаны метода кгрззрушагощего контроля ТФХ и характеристик 'дассопереноса. Разработала ї.їєтсдкхи и измерительные устройства, позволяющие ПРОВОДИТЬ UU темпЕратуроззви-симых ТФХ и коэффициента массопроводности дисперсных материалов. Спроектирована АСК, позволяющая проводить НК характеристик ТМП дисперсных материалов, при этой данная система межет работать з авто-ношюм режиме, а мозкег быть Еодюполсна з глобальные научно-образоватеяьнке сета. Разработаны способи когружешкг разработанных методов з различные вычжшггельньте среды, а также структура современ-
ной АСК с выходом в глсбаяыше научно-образовательные сети. Построена имитационная модель системы и найдены способы измерения её численных параметров, обеспечивающих необходимую точность процесса измерения. Разработана методика измерения влажности дисперсных материалов через измеряемые теплофизические характеристики.
Практическая ценность. Созданы установки автоматизированного контроля температурозавнашых ЇФХ и маесопроБодности дисперсных матер: адов. Изготовлены и исследованы измерительные зонды для неразру-ніающего -іепдофизического контроля, контроля влажности и маесопроБодности дисперсных материалов. Разработанная система автоматизированного контроля характеристик ТМП дисперсных материалов построена на базе ЭВМ я позволяет проводить параллельное исследование ТФХ и характеристик массопереноса, при этом осуществляется процесс сбора и обработки данных в темпе с экспериментом.
Разработаны современные технические и программные средства моделирования и автоматизации контроля на платформах SUN, PC, Macintosh. Созданы рабочие места экспериментаторов с выходом в глобальную сеть Internet для обмена научно-технической информацией. Найденные теплофизические характеристики помещены в специальные разделы на www-сервере для доступа к ним в реальном времени российским и иностранным ученым.
Реализация работы. Элементы разработанной системы внедрены в Воронежском государственном университете, Дальневосточном геологическом институте ДВНЦ АН СССР, Институте физики атмосферы АН СССР, в/ч 51105, ВШИВО, ИВЦ Агропрома Тамбовской области, проектном институте "Гидрошахт" (г. Ленинград), объединении "Интауголъ", ТшбовНИХИ, МНПО НИОПиК, ИВЦ Агропрома Тамбовской области, ВНПО "Агропромснаб", "Гидрошахт", ГВЦ Госбанка СССР, Областном управлении Агропромбанка, УНПК "Кибернетика" (г. Томск), РосКЦ ИГО, ГУ ЦБ РФ по Тамбовской области, РосНИИ ИС. Работа выполнялась в рамках научно-исследовательской программы "Телекоммуникационные системы обеспечения ВУЗов Центрального региона" (Телевузцешр). Результаты работы внедрены в учебный процесс в ТГТУ.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: научно-технических конференциях МИХМа и ТИХМа (Москва, 1973, 1974, 1975 гг.; Тамбов, 1976 - 1995 гг.), Международном семинаре "Современные методы исследования процессов тепло- и массообмена" (декабрь 1975 г., ИТМО АН ЬССР, г. Минск), I Всесоюзной конференции пользователей ЕС ЭВМ (Москва, 1975 г.), Региональном межвузовском научно-методическом совещании по математическому обеспечению ЭВМ в учебном процессе, НИР и управлении вузом (декабрь 1976 г., Воронежский
государственный университет), семинаре "Автоматизация ннженеркьге исследований и эксперимента" (МДНХП км.Ф.Э.Дзержикского, I97S г.), IX Всесоюзной тешофизипеской школе (Тамбов, 198S г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы компьютеризации управления в высшей школе (Тамбов, 1990 г.), научно-теяшчсской конференции "Перспективные информационные технологии в высшей школе" (Самара, 2993 г.), иелстународной конференции "Дистанционное обучение и новые технолопа: образования" (Москва, 1994 г.), Всероссийской наушо-методїмеекой конференции "Телематика-95" (и кТедемагяка-96") (Санкт-Петербург), Всероссийской научно-технической конференции "Перспективные информационные технологии в высшей школе" (Тамбов, 1995 г.), второй международной конференции по дистанционному образованию в России (Москва, 1996 г.).
Публикация. Uo теме диссертации опубліковано 28 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введення, 4 глав, выводов и основных результатов, изложена на. 143 страницах машинопис-, кого текста, содержит 30 рисунков и 7 таблиц. Список литературы, включает 179 наименований. Работа седеразгт приложение на 37 страницах.
