CC BY
1
progress measurement including event-based scheduling, technical performance measurement (TPM), and technical reviews (3, c. 52-56).
Process output is dependent on the level of development. It will include the decision database, the system or configuration item architecture, and the baselines, including specifications, appropriate to the phase of development. In general, it is any data that describes or controls the product configuration or the processes necessary to develop that product.
The system engineering process is the engine that drives the balanced development of system products and processes applied to each level of development, one level at a time. The process provides an increasing level of descriptive detail of products and processes with each system engineering process application. The output of each application is the input to the next process application. References
1. Steffen D, Enge E, Schulze S-O, Czaja A. Pragmatisches Reifegradmodell zur Einführung von Systems Engineering, in: Maurer M, Schulze S-O. Tag des Systems Engineering, Hanser, 2016, pp. 269-278.
2. Herterich MM., Uebernickel F., Brenner W. The Impact of Cyber-physical Systems in Industrial Service in Manufacturing, Procedia CIRP, Vol 30, 2015, pp. 323-328.
3. Hicks B.J., Culley S.J., McMahon C.A., Powell P. Understanding information systems infrastructure in engineering SMEs: A case study, Journal of Engineering and Technology Management,Volume 27, Issues 1-2, 2010, pp. 52-73.
©Saparov B., Myradov B., Kakalyyev A., Sapargulyyev R., 2024
УДК 697.952.2
Алферьева Е.К.
Студент,
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
Санкт-Петербург, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО И СКОРОСТНОГО РЕЖИМОВ В АТРИУМЕ
Аннотация
В последнее время математическое моделирование пользуется спросом всё больше и больше. С помощью инженерных программ можно создавать модель строительного объекта и исследовать процессы, происходящие внутри здания. В данной статье рассмотрено численное моделирование системы вентиляции атриума, расположенного в г. Санкт-Петербурге, с помощью программы ЛОГОС. По результатам численного моделирования построен рендеринг температурных и скоростных полей.
Ключевые слова
Атриум, Логос, численное моделирование, системы вентиляции, 3D-моделирование.
Введение
В современной архитектуре достаточно большой популярностью пользуются атриумы. Атриум - это просторное высокое помещение, располагающееся, как правило, при входе или в центре здания [1].
При проектировании атриумов необходимо большое внимание уделять системе вентиляции, потому что в таких помещениях явление стратификации, повышение температуры на больших высотах. Для создания качественного микроклимата в атриумах необходимо проводить дополнительные
исследования.
Для эксперимента выбран атриум размерами: длина 15 м, ширина 10 м, высота 20 м. В проекте принята вытесняющая система вентиляции, поскольку такая схема подачи и удаления воздуха больше всего подходит для создания комфортных условий в подобных помещениях[2]:
Схема воздухораспределения осуществляется таким образом, что воздух подается внизу помещения, на уровне пола, а удаляется из верхней зоны, у потолка.
На притоке в помещении атриума устанавливаем низкоскоростные воздухораспределители 1 ВПН. По расчёту приняты 2 воздухораспределителя 1ВПН с диаметром 630 мм [3].
В пространстве под потолком размещены вытяжные решетки. Воздух удаляется из помещения через решётки АМР-К [3]. В помещении атриума их установлено 10 шт. Размер решёток принят по расчёту и составляет 750х550 мм.
Методы исследования
Для исследования зада микроклимата помещений часто используют методы численного моделирования [4-6]. В данном случае расчёт системы вентиляции ведётся в программе ЛОГОС на базе геометрической модели, построенной в программе SolidWorks (рисунок 1). Изначально температура вытяжного воздуха была определена вручную, выполнено её сравнение со значением, полученным по результатам численного моделирования.
Рисунок 1 - Модель атриума
Ниже приведена таблица с исходными данными для расчёта температуры в летнее время года (таблица 1). Расход воздуха по балансу для помещения атриума составляет: Lприт.=Lвыт.=4124 м3/ч.
Таблица 1-Исходные данные для приточного воздуха
Приток вентиляция
Количество 2 Шт.
Температура 22 °С
СО2(400ррт) 0,00061 кг/кг
плотность 1,19 кг/м3
Расход объемный суммарный 4124 м3/ч
Расход массовый суммарный 1,369 кг/с
Теплопоступления определяются исходя из количества людей и занимаемой ими площадью. Количество тепла, выделяемого с 1 м2, принимаем 50 Вт/м2. Результаты расчёта представлены в таблице 2.
Таблица 2
Расчёт теплопоступлений
Теплопоступления: Кол-во, площадь Вт с 1 м2 суммарное тепло, Вт
люди (легкая работа при +21) 196,2 50 9810
Температура вытяжного воздуха определяется по формуле 1:
Gпр.-tпр-Ср+(Qлюд-Qпот) ,„.
1выт=-Р-Р-Ср+БПл—^' (1)
1выт=1'3б9*22*1005+(9810-0)=29Д °С
1005-1,369 '
Потери теплоты в данной работе не учитываются. Результаты расчёта представлены в таблице 3.
Таблица 3
Определение температуры вытяжного воздуха
Баланс по температуре: расход, L расход, G темп
Приток вентиляция 4124 1,369 22
Ср 1005
Теплопоступл ения 9810
Теплопотери 0
Твыт.среднее= 29,1
По результатам расчета температура вытяжного воздуха составляет 29,1 °С. Это на 7,1 °С больше, чем температура приточного воздуха, равная 22°С.
Если переводить в кельвины, то получается, что температура приточного воздуха составляет 295 К. Температура вытяжного воздуха равна 302,1 К.
Далее выполняется импорт геометрии из программы SolidWorks в программу ЛОГОС (рисунок 2).
Рисунок 2 - 3D-модель атриума
После загрузки 3D-модели атриума в программу ЛОГОС исходная геометрия разбивается на грани. Грани объединяются по типу (в соответствии с физическими свойствами). Далее задаются исходные параметры, которые необходимы для расчёта. После этого строится расчетная сетка.
В данной работе построена поверхностная сетка и сетка отсечением (внутри). Базовый размер ячейки устанавливается 0,2.
В программе ЛОГОС по результатам выполненных расчетов построены вертикальные (рисунок 3) и горизонтальные (рисунок 4) температурные поля.
Рисунок 3 - Распределение температур в вертикальном сечении, расположенном
по центру помещения атриума
Рисунок 4 - Распределение температур в горизонтальном сечении на высоте 1,5 м
(в диапазоне температур 295-310 К)
Аналогично построены скоростные поля в вертикальном и горизонтальном сечениях помещения атриума (рисунки 5, 6).
Рисунок 5 - Распределение скоростей в вертикальном сечении, расположенном по центру помещения атриума
Рисунок 6- Распределение скоростей в горизонтальном сечении на высоте 1,5 м
(высота рабочей зоны)
По полученным изображениям распределения температур видно, что температура в рабочей зоне превышает значение 310 К (37 °С).
Согласно [7] рабочая зона составляет 1,5 м над уровнем пола, нормируемое значение скорости воздуха в теплый период года для общественных помещений должно быть не более 0,5 м/с. Температура воздуха в рабочей зоне общественного помещения должна быть не более чем на 3 °С выше, чем расчётная температура наружного воздуха.
В теплый период года температуру наружного воздуха принимается по параметрам А [8], Ы=22°С. Тогда температура воздуха в рабочей зоне общественного помещения должна быть не более 25°С или 298К.
Результаты
По результатам численного моделирования можно увидеть, что температура в рабочей зоне превышает значение 310 К (37 °С), что превышает допустимую температуру воздуха в рабочей зоне. На такие большие температуры в рабочей зоне повлияли люди, от которых исходит тепло и низкие скорости воздуха в рабочей зоне.
В горизонтальном сечении чётко прослеживается, что тёплый воздух скапливается в центральной части помещения и в углах атриума, где не установлены приточные воздухораспределители.
По вертикальному сечению можно увидеть, что тёплый воздух в большом количестве скапливается в центральной части помещения и устремляется наверх. Температура в верхней части атриума колеблется в пределах 304-306 К (31-33 °С).
По расчёту (таблица 3) было определено, что температура на вытяжке составляет 302,1 К или 29,1 °С. Получается, что в результате расчётов в программе ЛОГОС мы получили большее значение температуры на вытяжке.
По полученным изображениям распределения скоростей можно увидеть, что благодаря использованию низкоскоростных воздухораспределителей скорость в рабочей зоне получается действительно маленькая, не превышает 0,1 м/с. Что соответствует требованиям 7, значение не превышает 0,5 м/с.
В вертикальном сечении можно увидеть, что в основном во всём помещении скорость находится в пределах 0-0,05 м/с. На высоте 1,5 м скорость также колеблется в пределах 0-0,05 м/с, что удовлетворяет требованиям.
Вывод
В результате, с помощью программы ЛОГОС удалось изучить распределение температур и скоростей в атриуме. По полученным данным определено, что скорость в рабочей зоне находится в допустимых пределах. Значения температуры в некоторых областях рабочей зоны выше нормируемых.
Для достижения допустимых параметров микроклимата по всему объему рабочей зоны в дальнейшем необходимо внести корректировки в проект системы вентиляции. Список использованной литературы:
1. Р.НП «АВОК»-2001 L.Stefanutti «Климатизация атриумов» // АВОК. -2001.-№4.
2. Лешук И.Н. «Общее представление о системах вытесняющей вентиляции в зданиях»/^^гагу.ш.-2021.
3. Воздухораспределители компании «Арктос»:// Указания по расчёту и практическому применению: [Электронный ресурс]., URL: http://arktos.ru/katalog/katalog_arktos.pdf.
4. Sukhanova I., Sukhanov K. (2020), Numerical Simulation of a Stable Microclimate in a Historic Building, Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 982, pp 84-90.
5. Суханов К.О. Определение условий применения систем водяного плинтусного отопления в жилых помещениях // Научно-аналитический журнал «Инновации и инвестиции». - 2021. - №8. - С. 167-170.
6. Andersson H., Cehlin M., Moshfegh B. Experimental and numerical investigations of a new ventilation supply device based on confluent jets. // Building and Environment. 2018. Vol. 137. pp. 18-33.
7. СП 60.13330.2020 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» -Минстрой России, 2020.
8. СП 131.13330.2020 «Строительная климатология. СНиП 23-01—99*» - Минстрой России, 2018.
© Алферьева Е.К., 2024
УДК-658.5.012.011.56
Аннанепесов А.Б., преподаватель Института телекоммуникаций и информатики Туркменистана
Ишангулыев Б.Х., преподаватель Института телекоммуникаций и информатики Туркменистана
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА
Аннотация
Автоматизация процессов производства обладает наиболее выгодным экономическим аргументом в пользу интегрирования ряда систем в силу сокращения расходов на аппаратную часть.
Ключевые слова:
высокую информативность, возможность анализа технологической обстановки, высокую точность измерения технологических параметров и их регулирования, перспектива расширения систем управления, возможность создания автоматических рабочих мест.
Annanepesov A.B., teacher Institute of Telecommunications and Informatics of Turkmenistan
Ishangulyev B.H., teacher Institute of Telecommunications and Informatics of Turkmenistan
