Інформаційно-енергетичний підхід до вирішення задач гідродинаміки та механотроніки в процесах переносу енергії
DOI:
https://doi.org/10.20535/2521-1943.2020.88.195505Ключові слова:
явище переносу, інформаційно-енергетичний перенос, в’язкість, температура, тепловий потік, система, синтез, системний інжиніринг, інформаційна ентропія, ентропійний потенціал, кавітація, процес, фотогранометрія, технічна візуалізація.Анотація
В статті розглянуто підхід фізичних аспектів процесів переносу. Під кутом головного постулату термодинаміки - перетворення теплової енергії в механічну роботу і навпаки, було розглянуто енергетичний баланс тарілчастого клапану. Наведено схему взаємодії системи через процес переносу та функціонування і проілюстровано аналогію між тарілчастим гідравлічним клапаном та електричним транзистором. Показано, що теплота являється однією формою енергії, яка може перетворюватись в інші форми. В результаті чисельної та фізичної візуалізації встановлено, що рух рідини у тарілчастому клапані породжує виникнення різних фізичних явищ та супроводжуючих процесів, наприклад кавітації при якій відбувається суттєва зміна енергетичного балансу та дисипація енергії при не стаціонарних режимах руху рідини. В першому наближенні зроблена спроба пов’язати рівняння явища переносу з інформаційним переносом через сигнал та градієнт енергії.
Наведений інформаційно-енергетичний підхід та алгоритм є прийнятним для постановок та розв’язування задач щодо неідеалізованих механічних та гідромеханічних систем, які перебувають у дисипативних процесах. В статті наведено принципи, які можуть бути використані для проектування апаратів та модулів механотронних систем.
Посилання
- Y. Kanygin, Shlyakh ariyiv: Ukrayina v dukhovniy istoriyi lyudstva, 5th ed. Kyiv: A.S.K., 2004, 255 p.
- M. Yu. Slesarev, "Mekhatronika i razvitiye tekhnosfery (Chast 1)", Mekhatronika, mekhanika, avtomatika, elektronika, informatika, no. 1, pp. 11-16, 2000.
- E. V. Bruyatsky, A. G. Kostin and E. I. Nikiforovich, Metod kontrolnogo obyema v kompyuternoy gidrodinamike. Kyiv: Milenium, 2016, 520 p.
- O. M. Yahno and O. S. Machuga, "Exergic analysis and variational inequalities methods in some fluid mechanics problems", Journal of Mechanical Engineering the National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", vol. 3, no. 78, pp. 19-25, 2016. DOI: https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.78.73382.
- S. N. Shorin, Teploperedacha. Moscow: Vysshaya shkola, 1964, 491 p.
- V. A. Sychev, "Sistemnyy inzhiniring – protsessy i standarty", Molodoy uchenyy, no. 32 (218), pp. 17-22, 2018. Available: https://moluch.ru/archive/218/52310.
- D. Yue, J. Meng, M. Lu, C. L. Philip Chen, M. Guo and Y. Huang, "Understanding MicroRNA Regulation: A computational perspective", IEEE Signal Processing Magazine, vol. 29, no. 1, pp. 77-88, 2012. DOI: https://doi.org/10.1109/MSP.2011.943013.
| 
| 
- P. Xuan, M. Guo, X. Liu, Y. Huang, W. Li and Y. Huang, "PlantMiRNAPred: efficient classification of real and pseudo plant pre-miRNAs", Bioinformatics, vol. 27, no. 10, pp. 1368-1376, 2011. DOI: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr153.
| | 
- H. Liu, D. Yue, L. Zhang, Y. Chen, S.-J. Gao and Y. Huang, "A Bayesian approach for identifying miRNA targets by combining sequence prediction and gene expression profiling”, BMC Genomics, vol. 11, no. Suppl 3, p. S12, 2010. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2164-11-S3-S12.
| | - H. Liu, D. Yue, Y. Chen, S.-J. Gao and Y. Huang, "Improving performance of mammalian microRNA target prediction”, BMC Bioinformatics, vol. 11, p. 476, 2010. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2105-11-476.
| | - J. Meng, M. Lu, Y. Chen, S.-J. Gao and Y. Huang, “Robust inference of the context specific structure and temporal dynamics of gene regulatory network”, BMC Genomics, vol. 11, no. Suppl 3, p. S11, 2010. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2164-11-S3-S11.
| | - K. E. Shannon, Raboty po teorii informatsii i kibernetike. Moscow: Izdatelstvo inostrannoy literatury, 1963, 830 p.
- J. Wheeler, B. Harrison, M. Wacano and K. Thorne, Teoriya gravitatsii i gravitatsionnyy kollaps. Moscow: Mir, 1967, 323 p.
- E. Machusky, "Complex Geometry of Wave Motion", International Journal of Engineering and Technology, vol. 10, no. 2, pp. 184-188, 2018. DOI: https://doi.org/10.7763/IJET.2018.V10.1056.
- E. Fermi, Termodinamika. Kharkov: Izdatelstvo Kharkovskogo universiteta, 1973, 136 p.
- L. I. Sedov, "Vidy energii i ikh transformatsii", Prikladnaya matematika i mekhanika, vol. 45, no. 6, pp. 963-984, 1981.
- H. Exner, R. Freytag, H. Geis, R. Lang, J. Oppolzer and P. Schwab, Gidroprivod. Osnovy i komponenty, vol. 1. Erbach: Bosch Rexroth AG, 2003, 322 p.
- I. V. Nochnichenko, A. F. Luhovskyi, O. M. Jakhno, D. V. Kostiuk, P. Komada and A. Kozbakova, "Experimental research of hydroluminescence in the cavitating flow of mineral oil", in Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering, Wilga, Poland, 2019, vol. 11176, p. 1117615. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2536946.
| - I. V. Nochnichenko, O. F. Luhovskyi and D. V. Kostiuk, "Study of hydrodynamic luminescence in a cavitation liquid medium", Problems of Friction and Wear, no. 3(84), pp. 57-62, 2019. DOI: https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(84).13853.
- I. V. Nochnichenko and O. M. Yahno, "Applying of Transfer Effect and Information Entropy to Analyze the Magneto-Rheology Shock Absorber", Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnic Institute", no. 4, pp. 54-62, 2018. DOI: https://doi.org/10.20535/1810-0546.2018.4.141241.
- O. Luhovskyi, I. Nochnichenko, O. Jakhno and D. Kostiuk, "Temperature influence on cavitational mass transfer in the channel of laval nozzle type", Journal of the Technical University of Gabrovo, vol. 57, pp. 12-15, 2018. Available: https://izvestia.tugab.bg/images/Downloads/12-15-min.pdf.
- I. Nochnichenko, O. Jakhno and I. Liberatskyi, "The character of the transfer phenomenon in the work processes of the hydraulic damper", Journal of the Technical University of Gabrovo, vol. 59, pp. 58-61, 2019. Available: https://izvestia.tugab.bg/images/Downloads/Vol59-2019-ME-12-58-61.pdf.
- O. V. Uzunov, "The system representation of complex technical objects in the tasks analysis and synthesis", Journal of Mechanical Engineering the National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", vol. 1, no. 76, pp. 126-132, 2016. DOI: https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.76.68755.
- G. Butch, Obyektno-oriyentirovannoye proyektirovaniye s primerami primeneniya. Moscow: Konkord, 1992, 519 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
2020-04-24
Як цитувати
[1]
I. Nochnichenko і O. Yakhno, «Інформаційно-енергетичний підхід до вирішення задач гідродинаміки та механотроніки в процесах переносу енергії», Mech. Adv. Technol., вип. 1(88), с. 38–48, Квіт 2020.
Номер
Розділ
Механіка
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Mechanics and Advanced Technologies
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
