Аннотация
В статье дается характеристика информационно-вычислительной технологии для удаленного применения современных методов теории гидравлических цепей при моделировании режимов многоконтурных трубопроводных систем водо- и газоснабжения с использованием стандартного интернет-браузера. Излагаются цели, задача и методы расчета потокораспределения в гидравлических цепях, а также принципы реализации данной технологии. Предлагаемый объектно-ориентированный подход к моделированию трубопроводных систем опирается на объектно-ориентированный стиль программирования, который предполагает наличие у объекта внутренних свойств и методов. Особенность этого подхода состоит в принципе отделения объектов, имеющих общее значение, от объектов, связанных со спецификой объекта моделирования. Это позволяет многократно применять однажды реализованные общие методы в разных программно-вычислительных комплексах, развивать расчетные компоненты без их перепрограммирования, что в итоге повышает оперативность внедрения этих методов для разных типов трубопроводных систем, классов решаемых задач и сфер применения. Предлагаемая технология реализована в виде распределенного программного комплекса, имеющего клиент-серверную архитектуру, что дает возможность разработчикам своевременно обновлять компоненты на сервере и предоставлять пользователям актуальную версию программы без ее переустановки на рабочих местах. Принципы реализации комплекса обеспечивают выполнение расчетов в любое время, в любом месте и любому числу пользователей при наличии подключения к глобальной сети Интернет. Приложение потенциально применимо в разных отраслях (энергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, строительство и др.) и сферах деятельности (проектирование, эксплуатация, диспетчерское управление, исследования и обучение) разного уровня пользователями (инженерами, аспирантами, студентами и т. д.). Приводятся результаты исследований его вычислительной эффективности.
Ключевые слова: гидравлическая цепь, трубопроводная система, потокораспределение, математическое и компьютерное моделирование, программный комплекс, интернет-вычисления, водоснабжение, газоснабжение
Список литературы
1. Политерм [Электронный ресурс]: web-сайт. – URL: http://www.politerm.com (дата обращения: 08.09.2016).
2. Поток: программы для расчета систем отопления, холодоснабжения, вентиляции [Электронный ресурс]: web-сайт. – URL: http://www.potok.ru (дата обращения: 08.09.2016).
3. Intergraph [Electronic resource]: website. – URL: http://www.intergraph.com (accessed: 09.09.2016).
4. Sunrise Systems company [Electronic resource]: website. – URL: http://www.sunrise-sys.com (accessed: 09.09.2016).
5. Bentley [Electronic resource]: website. – URL: http://www.bentley.com (accessed: 09.09.2016).
6. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. – М.: Наука, 1985. – 278 с.
7. Гидравлические цепи. Развитие теории и приложения / Н.Н. Новицкий и др.; отв. ред. А.З. Гамм. – Новосибирск: Наука, 2000. – 273 с.
8. Новицкий Н.Н., Михайловский Е.А. Объектно-ориентированное моделирование гидравлических цепей // Вестник ИРГТУ. – 2012. – № 7. – С. 170–176.
9. Mikhailovsky E.M., Novitsky N.N. A modified nodal pressure method for calculating flow distribution in hydraulic circuits for the case of unconventional closing relations // St. Petersburg Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. – 2015. – Vol. 1, iss. 2. – P. 120–128.
10. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1982. – 224 с.
11. Шифринсон Б.Л. Основной расчет тепловых сетей: теория и методы расчета. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1940. – 188 с.
12. СНиП 2.04.07–86*. Тепловые сети. – М.: Госстрой России, 1994. – 56 c.
13. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж, А.И. Манюк, В.К. Ильин. – 3-е изд. – М.: Стройиздат, 1988. – 432 с.
14. СНиП 2.04.02–84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Изд. М-ва регион. развития Рос. Федерации, 2012. – 157 с.
15. Программно-вычислительный комплекс «ИСИГР» 1.0: свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2013619400 / Н.Н. Новицкий, Е.А. Михайловский; правообладатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской Академии наук. – Зарег. 03.10.2013. – 1 с.
16. Байдачный С.С. SilverLight 4: создание насыщенных Web-приложений. – М.: СОЛОН-Пресс, 2010. – 288 с.
17. Методы и алгоритмы расчета тепловых сетей / под общ. ред. В.Я. Хасилева и А.П. Меренкова. – М.: Энергия, 1978. – 176 с.
18. Новицкий Н.Н. Расчет потокораспределения в гидравлических цепях на базе их линеаризации узловыми моделями секущих и хорд // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2013. – № 6. – С. 56–69.
19. Баранчикова Н.И., Епифанов С.П., Зоркальцев В.И. Неканоническая задача потокораспределения с заданными напорами и отборами в узлах // Вода и экология: проблемы и решения. – 2014. – № 2. – С. 31–38.
20. Фейзуллин Р.Т. О решении нелинейных алгебраических систем гидравлики // Сибирский журнал индустриальной математики. – 1999. – Т. 2, № 2. – С. 176–184.
21. Krope J., Doberšek D., Goričanec D. Flow pressure analysis of pipe networks with linear theory method // WSEAS/IASME International Conference on Fluid Mechanics, Miami, FL, 18–20 January 2006. – Miami, 2006. – P. 59–62.
22. Numerical recipes in С: the art of scientific computing / W.H. Press, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery. – 2nd ed. – Cambridge: Cambridge University Press, 1992. – 925 p.
23. Писсанецки С. Технология разреженных матриц: пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 410 с.
24. Williams G.S., Hazen A. Hydraulic tables. – New York: John Wiley and Sons, 1905. – 63 p.
25. СНиП 2.04.08–87*. Газоснабжение. – М.: Госстрой России, 1995. – 91 с.
