tech-2023_03(110)

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 5(110) Май 2023 Часть 1 Москва 2023

УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Дехканов Зульфикахар Киргизбаевич, д-р техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мажидов Кахрамон Халимович, д-р наук, проф; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Пайзуллаханов Мухаммад-Султанхан Саидвалиханович, д-р техн. наук; Радкевич Мария Викторовна, д-р техн наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Старченко Ирина Борисовна, д-р техн. наук; Усманов Хайрулла Сайдуллаевич, д-р техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук; Tengiz Magradze, PhD in Power Engineering and Electrical Engineering. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 5(110). Часть 1., М., Изд. «МЦНО», 2023. – 72 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/5110 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2023.110.5 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2023 г.

Содержание 5 5 Статьи на русском языке 5 Авиационная и ракетно-космическая техника 9 СТАБИЛИЗАТОР ТОКА МАГНИТНОЙ КАТУШКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СПУ-2ЭВ1 БЛОКОВ КОРРЕКЦИИ НА БАЗЕ ДВИГАТЕЛЯ КМ 75 9 Тучин Николай Владимирович 13 Кривин Николай Николаевич 17 Безопасность деятельности человека 17 ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЫЛИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Ахмедова Назира Махмудовна 22 Ибодуллаева Севинч 22 ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ И ПУТИ 25 ИХ РЕШЕНИЯ НА ПЕРЕВАЛЕ «КАМЧИК» Ходжакулов Мухторжон Назаркулович 29 Документальная информация 29 ОБЗОР ИЗМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОВОЙ ТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ 34 ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Меньшенина Анна Владимировна 41 Шаммазов Ильдар Айратович 44 Инженерная геометрия и компьютерная графика 50 ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ АСПЕКТОВ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕХАНИКИ 55 МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ Назаров Ортик Турсунович ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ПРОСТРАНСТВ Тухташов Бахадир Нарзиевич Махмудов Максуд Шералиевич Тошев Илёс Идибекович Информатика, вычислительная техника и управление ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БАЗЫ ДАННЫХ СИСТЕМЫ СЛОГОВОГО ВЫРАЖЕНИЯ СЛОВ В УЗБЕКСКОМ ЯЗЫКЕ Акмурадов Бахтиёр Уралович Ахмедова Хусния Хусановна КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПУТИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦЫ АППАРАТА ПНЕВМОСЕПАРАЦИИ Артиков Аскар Артикович Карабаев Дилшод Тимурович ВАЖНЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ Каримов Феруз Райимович Кайимова Мунисахон Бахтиёр кизи ИДЕНТИФИКАЦИЯ МНОГОМЕРНЫХ ЛАВИНООБРАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ Ликсонова Дарья Игоревна Медведев Александр Васильевич ОБ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЯХ К ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКЕ ХОЛМИСТОЙ МЕСТНОСТИ Мирмахмудов Эркин Рахимжанович Рахмонов Дилшод Нурбобоевич Тошонов Бекзод Шермамат Угли Нуратдинов Алишер Узакбергенович ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ: БУДУЩЕЕ ОБРАЗОВАНИЯ. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ Муродова Гули Буроновна

УЧЕТНЫЕ ОПЕРАЦИИ СКЛАДА ВАГОННОГО ДЕПО И АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ 58 ЗАПАСАМИ 64 Нурмухамедов Толаниддин Рамзиддинович Гулямов Жавлон Нуруллаевич РАСПОЗНАВАНИЕ КЛАВИАТУРНОГО ПОЧЕРКА НА ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИИ Расулмухамедов Махамадазиз Махамадаминович Гаффаров Нуриддин Ёркин угли Ташметов Комолиддин Шухрат угли

№ 5 (110) май, 2023 г. СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА DOI - 10.32743/UniTech.2023.110.5.15544 СТАБИЛИЗАТОР ТОКА МАГНИТНОЙ КАТУШКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СПУ-2ЭВ1 БЛОКОВ КОРРЕКЦИИ НА БАЗЕ ДВИГАТЕЛЯ КМ 75 Тучин Николай Владимирович магистрант, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Томский Государственный Университет систем управления и радиоэлектроники, РФ, г. Томск E-mail: [email protected] Кривин Николай Николаевич канд. физ.-мат. наук, доц. кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Томский Государственный Университет систем управления и радиоэлектроники РФ, г. Томск CURRENT STABILIZER OF THE MAGNETIC COIL OF THE CONTROL SYSTEM AND CONVERSION CSC-2EV1 OF CORRECTION UNITS BASED ON THE KM 75 ENGINE Nikolay Tuchin student, department of design and production of radio equipment, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics, Russia, Tomsk Nikolay Krivin Candidate of Physical and Mathematical Sciences, docent of department of design and production of radio equipment, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics, Russia, Tomsk АННОТАЦИЯ Предложено решение проблемы тепломассообмена и механической прочности стабилизатора тока магнитной катушки путем перекомпоновки модуля под базовую несущую конструкцию нового образца. ABSTRACT A solution of the problem of heat and mass transfer and the mechanical strength of the magnetic coil current stabilizer is proposed by reconfiguring the module for the basic supporting structure of a new sample. Ключевые слова: тепло, прочность, кондукция, космос, несущая конструкция. Keywords: heat, durability, conduction, space, basic structure. ________________________________________________________________________________________________ В эру освоения космоса проблема коррекции по- Для выполнения данной цели в настоящее время ложения космического аппарата (далее КА) будет используется несколько видов блоков коррекции актуальной на протяжении всего периода использова- (далее БК). Стабилизатор тока магнитной катушки ния КА для выполнения различных целей, таких как (далее СТМК) является частью системы преобразо- составление карт поверхности, обеспечение связи, вания и управления (далее СПУ) четырех (с возмож- навигация наземного и воздушного транспорта и т.д. ностью работы СПУ на 8 БК) коррекционных __________________________ Библиографическое описание: Тучин Н.В., Кривин Н.Н. СТАБИЛИЗАТОР ТОКА МАГНИТНОЙ КАТУШКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СПУ-2ЭВ1 БЛОКОВ КОРРЕКЦИИ НА БАЗЕ ДВИГАТЕЛЯ КМ 75 // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15544

№ 5 (110) май, 2023 г. двигателей КМ 75 разработки АО ГНЦ «Центр СТМК в СПУ выполняет функцию обеспечения Келдыша». Данный двигатель относится к электро- гальванической развязки от первичного источника ракетному типу. Рабочим телом в двигателях данного электропитания и согласования с низким сопротив- типа является разогнанный до высоких скоростей лением нагрузки. Выходной ток задается незави- поток ионов, вместо сгорающего топлива или газа симо, его заданное значение сохраняется до подачи под давлением. команды на изменение выходного тока. Рисунок 1. СТМК, вид спереди, Autocad Рисунок 2. СТМК, вид сзади, Autocad В модуле СТМК кондуктивный теплообмен Базовая несущая конструкция (далее БНК) дан- дросселя L1 и трансформаторов TV4, TV5 и TV7 с ного модуля представляет собой рамку магниевого металлическим основанием модуля осуществляется сплава. Ввиду ограниченности пространства под через кремнийорганическую пасту (толщиной 0,1 мм, установку элементов, положение некоторых из них площадью 1251,3 мм2 для трансформаторов и пло- ухудшает характеристики модуля. Трансформатор щадью 794,6 мм2 для дросселя), а у остальных теп- TV7 (вид спереди) расположен выше остальных транс- лонагруженных ЭРИ осуществляется через керами- форматоров и дросселя, что, с учетом теплонагру- ческую подложку СТ7.899.312-04 (толщиной 1 мм, женности элемента и его массы, вносит площадью 191,8 мм2). негативный эффект в температурное поле [3,4] и 6

№ 5 (110) май, 2023 г. прочность [5] конструкции. Диоды VD1 и VD4 (вид Возможным решением данной проблемы является сзади) располагаются высоко относительно осно- использование БНК, утвержденной в стандарте вания модуля, что так же негативно влияет на картину БНК РК 1006-2019 Госкорпорации «Роскосмос» для температурного поля при использовании кондуктив- КА модульного типа. ного теплостока [1, 2]. Рисунок 3. Внешний вид конструкции несущей рамки Размеры, внешний вид и наполнение БНК могут выводами в средней части БНК не обязательно [6]. варьироваться в зависимости от компоновки ЭРИ, Компоновка модуля СТМК с учетом БНК нового об- принятых конструкторских решений и соединитель- разца показана на рисунках 4 и 5. В рисунке исполь- ных связей модулей. При отсутствии связи модуля зован аналогичный рисунку 3 внешний вид БНК. к устройствам вне подсистемы, наличие подставок с Рисунок 4. Компоновка СТМК под БНК нового образца, вид спереди, Autocad 7

№ 5 (110) май, 2023 г. Рисунок 5. Компоновка СТМК под БНК нового образца, вид сзади, Autocad Как видно из рисунка 4 и 5, в данном варианте рамки, чем в СТМК старого образца, что, положи- компоновки СТМК крупногабаритные и тепло- тельно повлияет не только на прочностные характе- нагруженные элементы смещены ниже к основанию ристики СТМК, но и на температурное поле модуля. Список литературы: 1. Алексеев В.П. Системный анализ и методы научно-технического творчества: Учебное пособие/ Алексеев В.П., Озеркин Д.В. –Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2015. – 326 с. 2. Алексеев В.П. Системная технология инженерного проектирования РЭС в дипломировании: Учебное пособие/ Алексеев В.П., Озеркин Д.В. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радио- электроники, 2012. – 103 с. 3. Бухмиров В.В. Тепломассообмен: Учебное пособие / ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергети- ческий университет имени В.И. Ленина». – Иваново, 2014. – 360 с. 4. Дульнев Г.Н. Основы теории тепломассообмена: Учебное пособие/ Дульнев Г.Н., Тихонов С.В. – Санкт – Петербург: СПбГУИТМО, 2010. - 94 с. 5. Каратушин С.И. Конструкционная прочность: Учебное пособие/ С.И. Каратушин, И.Н. Титух – Санкт – Петербург: Балт. гос. техн. ун-т., 2020. – 40 с. 6. СТО ГК Роскосмос 1006 – 2019 «Аппаратура бортовая автоматических космических аппаратов. Базо вые несущие конструкции. Общие технические требования» – 119. с. 8

№ 5 (110) май, 2023 г. БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЫЛИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Ахмедова Назира Махмудовна доктор PhD, доцент Навоийского государственного горно-технологического университета Республика Узбекистан, г. Навои E-mail: [email protected] Ибодуллаева Севинч студент, Навоийского государственного горно-технологического университета, Республика Узбекистан, г. Навои IMPACT OF INDUSTRIAL DUST ON THE HUMAN BODY Nazira Akhmedova Doctor of Philosophy PhD, Associate Professor of the Department of Life Safety Navoi State Mining and Technological University, Republic of Uzbekistan, Navoi Sevinch Ibodullaeva Student, Navoi State Mining and Technological University, Republic of Uzbekistan, Navoi АННОТАЦИЯ В статье рассмотрено воздействие производственной пыли на организм горнорабочих. Установлено, что ме- ханизм вредного влияния пыли очень разнообразен и заключается в способности пылевых частиц стимулировать длительное избыточное образование в легких активных форм кислорода и риска развития профессиональных заболеваний. ABSTRACT The article considers the impact of industrial dust on the body of miners. It has been established that the mechanism of the harmful effects of dust is very diverse and consists in the ability of dust particles to stimulate prolonged excessive formation of reactive oxygen species in the lungs and the risk of developing occupational diseases. Ключевые слова: пыль, шахта, карьер, рудные месторождения, запыленность воздуха, индивидуальные средства защиты, респиратор, кучное выщелачивание, технологические процессы. Keywords: dust, mine, quarry, ore deposits, air dust content, personal protective equipment, respirator, heap leaching, technological processes. ________________________________________________________________________________________________ Введение частей - не менее 20% кислорода и не более 0,5% угле- кислого газа по объёму, так и вредных примесей – В настоящее время увеличение масштабов раз- пыли [3]. работок месторождений полезных ископаемых раз- личными способами и применение взрывчатых Для горных работ обязательной составляющей веществ, при открытых разработках приводит к ухуд- вредных примесей является пыль, которая в зависи- шению санитарно-гигиенических условий труда мости от минералогического состава может быть рабочих, высокой запыленности, оказывая негативное ядовитой и неядовитой. К ядовитой пыли относится влияние на их здоровье. пыль, содержащая свинец, ртуть, хром, марганец, мышьяк, сурьму или их соединения. Воздух рабочей зоны на производстве должен отвечать установленным санитарно-гигиеническим Характерной особенностью воздействия вредных требованиям как по содержанию основных составных примесей, в частности пыли, на организм работаю- щих в горной промышленности является колебание __________________________ Библиографическое описание: Ахмедова Н.М., Ибодуллаева С. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЫЛИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15469

№ 5 (110) май, 2023 г. их концентраций и времени контакта, причем в зна- предприятиях Республики Узбекистан одними из основных средств индивидуальной защиты (СИЗ) чительных пределах. являются средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), которые предназначены обеспе- Навоийский горно-металлургический комбинат чить защиту от воздействия аэрозолей окружающего воздуха. Однако применяемые на карьерах, и рудни- является основной сырьевой базой Навоийского ках Навоийского горно-металлургического комби- ната средства индивидуальной защиты органов экономического региона Узбекистана, которая обу- дыхания не обеспечивают достаточную защиту от вредного воздействия пыли, что отрицательно ска- словлена наличием богатейших запасов золота. Раз- зывается на здоровье работников. работка золоторудных месторождений Поэтому обоснование рационального ассорти- мента респираторов, с учетом климатических условий осуществляется открытым, подземным способом и их использования является основной задачей в обла- сти охраны труда горнорабочих при открытой и кучным выщелачиванием. Основными вредными подземной разработке месторождений Узбекистана. На рисунке 1 показано использование горнорабочим производственными факторами при открытой и под- респиратора марки «BPS». земной разработке рудных месторождений явля- ются: большая запыленность воздуха, высокие и низкие температуры, производственный шум и виб- рация. Основными источниками запыленности явля- ются буровзрывные работы, транспортировка и доставка горной массы. В системе мероприятий по борьбе с пылью, большое значение, имеет обеспечение работающих высокоэффективными и удобными средствами ин- дивидуальной защиты органов дыхания. На горных Рисунок 1. Серийная модель респиратора «BPS» Методология исследования источником α-излучений (около 90% суммарной энергии) Причем пыль адсорбирует 60-85% этих Климатические условия района расположения продуктов [2]. карьера влияют на загрязнение его атмосферы и окружающей среды через влажность воздуха и Канцерогенное действие радона проявляется почвы, количество выпадающих осадков, скорость при концентрации более 10 Ku/л, а радиоактивная ветровых потоков, количество и продолжительность пыль при удельной концентрации более 10 Ku/г штилевых периодов и приповерхностных инверсий. способствует развитию пневмокониозов. Их учет может, позволит правильно выбрать методы снижения пылевой нагрузки на окружающую среду По данным исследований, промышленные аэро- и организм горнорабочих [1]. золи, в том числе частицы радиоактивной пыли, также являются фактором риска развития профессиональных При разработке месторождений радиоактивных заболеваний у подземных горнорабочих. Установ- руд атмосфера карьеров загрязняется специфическими лено, что механизм вредного влияния пыли очень примесями, являющимися источниками радиации. разнообразен и заключается в способности пылевых К таким источникам относится радиоактивные изо- частиц стимулировать длительное избыточное образо- топы, входящие в состав горных пород и следова- вание в легких активных форм кислорода. Подробное тельно, в образующуюся при разработке пыль, так же изучение выявило, что патологическое воздействие радиоактивный газ радон и короткоживущие дочерние фиброгенной пыли в значительной мере определяется продукты его распада, которые служат основным каталитическими свойствами поверхности частиц, трансформирующие активные формы кислорода. 10

№ 5 (110) май, 2023 г. Не менее важную роль при оценке условий • при обычном режиме работы карьера и труда при добыче золота играет дисперсный состав шахты, в воздухе в основном содержится пыль мел- пыли, т.е. массовая концентрация аэрозоля, который кодисперсной фракции; отражает степень загрязнения воздуха рабочей зоны. Рост актуальности обусловлен, прежде всего, • при кратковременном запуске производствен- развитием технологий, связанных с накоплением ного оборудования отмечается неоднородность в воздухе не только химически инертных, то также фракций; токсичных и взрывоопасных аэрозолей. • скорость оседания, пыли имеют отличия - Так, исследования по измерению массовой кон- крупнодисперсная фракция практически полностью центрации различных фракций пыли в составе воз- оседает за 1-1,5 минут, частицы размером от 5 до духа в рабочей зоне карьеров и шахт Узбекистана, 10 мкм обнаруживаются в воздухе 4-4,5 минут, а кон- показали нижеследующие результаты (рис.2): центрация мелкодисперсной фракции за 4-4,5 минут лишь уменьшается в 2 раза, но полностью не оседает. Рисунок 2. Измерение массовой концентрации различных фракций пыли На основании проведенных экспериментов было Заключение сделан вывод, что мелкодисперсная фракция аэро- золя оказывает существенный вклад в состав общей Исследования показали, что определения инди- ингалируемой фракции, аэрозолей воздуха рабочей видуальных пылевых нагрузок необходимо оценить зоны карьеров и шахт. Также надо отметить, что среднесменные концентрации на рабочем месте, в хронические пылевые заболевания легких в настоя- сочетании с объемом легочной вентиляции и общим щее время являются одной из больших медицинских числом отработанных лет, которые позволят получить и социально значимых проблем, в том числе и в полное представление о количестве пыли, поступив- горной промышленности. Изучено развитие у горно- шей в органы дыхания конкретного работника, при рабочих пневмокониоза и ее диагностика анализи- этом учитывая, что в кабинах горнотранспортного рована на ранних стадиях болезни. Из медицинских оборудования машинисты экскаваторов и буровых карт горнорабочих взяты результаты компьютерной станков проводят 85-87%, водители автосамосвалов - томографии и выявлено у 6 шахтеров с подозрением 90-99%, машинисты бульдозеров - 91-94% времени на пневмокониоз. Стало известно, что метод компью- смены. Поскольку различия тяжести физического терной томографии высокого разрешения является труда этих профессий незначительны, то величина высокоэффективным по сравнению с рентгеногра- пылевой нагрузки у них зависит в основном от запы- фией и может быть, использован в качестве диагно- ленности воздуха на рабочем месте. стики пневмокониоза на любых стадиях его развития. Результаты исследований показывают, что Известно, что у шахтеров в различном возрасте 58% случаев хронического пылевого бронхита наблю- развитие пневмокониоза и/или пылевого бронхита даются у рабочих со стажем работы во вредных осложняется развитием дыхательной недостаточности условиях от 15 до 20 лет, 33% - от 20 до 25 лет и в 80% случаях. 9% случаев – более 25 лет. А поступление пыли в органы дыхания рабочих проработавших в карьере первые 15 лет, общее поступление пыли в организм составило около 130 г. 11

№ 5 (110) май, 2023 г. Список литературы: 1. Ахмедова Н.М. и др. Влияние пылевых выбросов горного производства на окружающую среду. Journal of Advances in Engineering Technology. № 3(7), 2022. 2. Битколова Н.З., Никитин В.С. Условия труда и проветривание карьеров при добыче радиоактивных руд. – М: Атомиздат, 1973. - 184 с. 3. Лейте В. Определение загрязнений воздуха в атмосфере и на рабочем месте. - Л.:–Химия, 1986. -340 с. 12

№ 5 (110) май, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.110.5.15500 ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ НА ПЕРЕВАЛЕ «КАМЧИК» Ходжакулов Мухторжон Назаркулович ст. преподаватель кафедры «Охрана труда», Андижанский машиностроительный институт Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] PROBLEMS OF MAINTAINING ROAD SAFETY AND THE WAYS OF THEIR SOLUTION AT THE KAMCHIK PASS Mukhtorjon Khodjakulov Senior lecturer, Andijan Machine-Building Institute, Republic of Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ В работе произведён анализ состояния проводимых работ по обеспечению безопасности автомобильного и железнодорожного движения на перевале «Камчик» и возможностей беспилотных летательных аппаратов при мониторинге территорий и чрезвычайных ситуаций. В результате исследования разработаны конкретные предложения по применению возможностей беспилотных летательных аппаратов при мониторинге территорий и чрезвычайных ситуаций в целях уменьшения дорожно-транспортных происшествий. ABSTRACT The paper analyzes the state of ongoing work to ensure the safety of road and rail traffic at the Kamchik pass and the capabilities of unmanned aerial vehicles in monitoring territories and emergencies. The paper analyzes the state of ongo- ing work to ensure the safety of road and rail traffic at the Kamchik pass and the capabilities of unmanned aerial vehicles in monitoring territories and emergencies. Ключевые слова: перевал, беспилотный летательный аппарат, мониторинг, прогнозирование, чрезвычайная ситуация, снежные лавины, оползни, Государственная система предупреждения и действий в чрезвычайных си- туациях, камнепады, землетрясения,опасность. Keywords: pass, unmanned aerial vehicle, monitoring, forecasting, emergency, snow avalanches, landslide, State system of warning and action in emergency situations, rockfalls, earthquakes, danger. ________________________________________________________________________________________________ возможностей беспилотных летательных аппаратов Объект и предмет исследования. Объектом ис- при мониторинге территорий и чрезвычайных ситуа- следования является новый участок автодороги А-373 «Ташкент-Ош», проходящий через перевал «Камчик» ций в целях уменьшения дорожно-транспортных происшествий. и вновь построенная железнодорожная линия Применение результатов исследований. На «Ангрен-Пап». Предметом исследования является практике имеются все возможности по внедрению особенности применения возможностей беспилотных итогов данного научного исследования. летательных аппаратов при мониторинге территорий и чрезвычайных ситуаций в целях уменьшения до- Известно, что согласно первой аксиомы безопас- рожно-транспортных происшествий на перевале ности жизнедеятельности всякая деятельность (без- «Камчик». деятельность) человека потенциально опасна. По этому в течение жизни абсолютная защита Метод исследования. В исследовании произ- человека от негативного воздействия различных ведён анализ состояния работ по обеспечению без- опасностей не гарантируется. Любые новые поло- опасности автомобильного и железнодорожного жительные начинания в деятельности человека и их движения на перевале и возможностей беспилотных результаты обязательно принесут новые риски. летательных аппаратов при мониторинге территорий и чрезвычайных ситуаций. В частности, строительство нового участка авто- дороги А-373 «Ташкент-Ош», проходящий через пе- Результаты. В результате исследования раз- ревал «Камчик» и вновь построенная железно- работаны конкретные предложения по применению __________________________ Библиографическое описание: Ходжакулов М.Н. ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ НА ПЕРЕВАЛЕ «КАМЧИК» // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15500

№ 5 (110) май, 2023 г. дорожная линия «Ангрен-Пап» создали новые про- Если и есть что-то общее во всех встречах блемы в обеспечении безопасности движения авто- человека с лавиной, то это – полная неожиданность мобильного и железнодорожного транспорта. для жертвы. Тот, кто едет по шоссе, никогда не оторвет глаз от ленты асфальта, чтобы взглянуть на нависаю- Из-за большой протяженности и сложности щие над ним склоны, набухшие снегом[2, стр. 6]. строительства этих сооружений построить эти дороги в обход всех лавиноопасных, оползнеопасных участ- Перевал «Камчик» - единственная транспортная ков и мест схода камней не представляется возмож- коммуникация, связывающая восточную часть Рес- ным. С другой стороны «...применение стационарных публики Узбекистан с другими регионами респуб- средств защиты в период строительства, т.е. соору- лики(ежедневно через него в обоих направлениях жение противолавинных галерей, дамб, холмов, проходит 10-15 тыс. грузовых и легковых автомоби- снегоудерживающих, снегорегулирующих или тор- лей), не считая железнодорожные перевозки. мозящих устройств, либо чрезвычайно дорого, либо нецелесообразно»[1, стр. 1]. Поэтому особое значение имеет раннее выявление источников опасности на перевале, организация и На территории Узбекистана происходит более осуществление систематического мониторинга и 15 видов стихийных бедствий, широко распростра- контроля за ними. Деятельность в этом направлении ненных в мире и наносящих большой ущерб населе- организована в нашей стране на основании соответ- нию и экономике. ствующих нормативно-правовых документов[3,4,5]. Распространение, частота и ущерб, причиняемый В частности, создана инфраструктура для обеспе- этими явлениями, меняются из года в год, но в долго- чения безопасности дорожного движения на перевале, срочной перспективе наиболее опасными с точки организовано постоянное дежурство специальных зрения обеспечения безопасности дорожного движе- поисково-спасательных формирований Государствен- ния на перевале «Камчик» являются: ной системы предупреждения и действий в чрезвы- чайных ситуациях(ГСЧС). • землетрясения; • селевые потоки, наводнения и паводки; На перевале систематически отслеживаются из- • весенние заморозки и снегопад; менения погоды, количество осадков и толщина • снежные лавины; снега, состояние оползнеопасных участков и мест • обвалы и оползни. схода камней. Кроме того, в необходимых местах В настоящее время общее количество лавиноопас- устанавливаются стационарные защитные устройства ных участков на территории Республики Узбекистан (рис. 1 и 2). составляет 77, из них 44 на участке автомобильной дороги «Ташкент-Ош» (57% от общего числа). Рисунок 1. Противолавинные устройства Рисунок 2. Дополнительные барьеры на перевале «Камчик»(235 км) для удержания камнепадов на опасном участке Несмотря на предпринимаемые масштабные Предвестниками оползней и камнепадов могут меры на перевале, сход снежных лавин, оползни и быть землетрясения, проливные дожди, сильный ве- камнепады и большие экономические потери в резуль- тер и человеческая деятельность(земляные работы, тате этих явлений продолжаются. взрывные работы, гул двигателей транспортных средств и т.д.). Проведенные анализы показывают, что метео- рологическими факторами, приводящими к сходу На основании вышеуказанных анализов и в ре- лавин, являются сильные снегопады и бури, резкие зультате изучения научных исследований специали- изменения погоды. На перевале «Камчик» основ- стов в этом направлении[1, 2, 6, 7, 8], в целях ными предвестниками схода лавин можно считать предупреждения дорожно-транспортных проис- сильные ветры и бури, а для этого района характерна шествий, связанных с опасными природными и относительно длительная зима и суровые холода. техногенными ЧС на перевале «Камчик» и для ми- Самый опасный период – ноябрь-февраль. нимизации возможных потерь в его последствиях предлагается: 14

№ 5 (110) май, 2023 г. 1. Организация и осуществление систематиче- 6. Своевременное проведение аварийно-спаса- ского мониторинга окружающей среды и стихийных тельных и других неотложных работ в зонах чрезвы- бедствий с привлечением сил и средств ГСЧС, за- чайных ситуаций. благовременное выявление опасных источников на перевале и уметь правильно прогнозировать воз- 7. Регулярное проведение командно-штабных, можные чрезвычайные ситуации на основе дан- тактико-специальных и противолавинных тренировок ных мониторинга, заблаговременно планировать с привлечением региональных и функциональных соответствующие мероприятия по уменьшению ка- подсистем ГСЧС. тастрофических последствий стихийного бедствия; При этом необходимо отметить, что эффектив- 2. Своевременное оповещение участников дорож- ность работ по уменьшению дорожно-транспортных ного движения и соответствующих государственных происшествий и борьбы с их последствиями зависит органов и объектов экономики об этих угрозах; от многих различных, но взаимосвязанных аспектов этой проблемы. Среди них наиболее важные и реша- 3. Обеспечить непрерывный и автоматизиро- ющие факторы связаны со временем, прошедшим с ванный обмен информацией по мониторингу и про- момента предупреждения до возникновения чрезвы- гнозированию чрезвычайных ситуаций, связанных с чайной ситуации на перевале. лавинами, оползнями, камнепадами и другими явле- ниями, а также об их возникновении и последствиях. Но существующая в нашей республике система Установка современного технического оборудования мониторинга и прогнозирования по защите населения в зонах лавин, оползней и камнепадов; и территорий от чрезвычайных ситуаций не в полной мере отвечает современным требованиям. 4. Всемерно поощрять участие высших учебных заведений и научно-исследовательских учреждений Поэтому важной государственной задачей явля- в разработке научно-обоснованных мероприятий по ется совершенствование системы мониторинга, то предупреждению дорожно-транспортных проис- есть внедрение единой геоинформационной системы шествий на перевале “Камчик”; и использование беспилотных летательных аппара- тов при мониторинге территорий и чрезвычайных 5. Совершенствование системы аварийного опо- ситуаций (рис. 3). вещения с использованием современных средств [5]; Рисунок 3. Беспилотник «Лочин» производства Узбекистана [9] Эффективность использования дронов можно хватает на 16 полетов дрона, всего на 192 часов по- увидеть в таблице ниже, то есть одной тонны топлива лёта (таблица 1). Таблица 1. Основные сравнительные показатели использования вертолетов и дронов в проведении мониторинга территорий Показатели Беспилотник(«Иркут -200») Вертолёт(«МИ-8/17») Масса топлива(кг) 60 2870 Время полёта(час) ~ 12 ~4 Радиус полёта(км) 200 240 На основании систематизации материалов по изучения соответствующих нормативно-правовых вышеуказанным проблемам, результатов анализа и документов и научных исследований специалистов 15

№ 5 (110) май, 2023 г. в этом направлении[1,3,4,5,6,7,8] можно сделать сле- • инженерная разведка зон чрезвычайных ситуа- дующие выводы: ций природного и техногенного характера; 1. Основными задачами использования дронов • выявление и мониторинг зон затопления. на перевале являются: • мониторинг состояния автомобильной и желез- • выявление аварийных ситуаций и передача ной дороги, нефтеи газопроводов, линий электро- соответствующей информации; передач и других объектов; • участие в ликвидации чрезвычайных ситуаций; • экологический мониторинг водоемов и побе- режий; • поиск и спасение пострадавших; • определение и уточнение точных координат зон • оценка ущерба от чрезвычайных ситуаций. чрезвычайных ситуаций и поврежденных объектов; 2. Дроны также можно использовать для следу- ющих целей: • доставка мелких и специальных грузов и ин- струмента в районы ЧС и особой опасности, где про- • мониторинг территории с целью постоянного изошли террористические акты. наблюдения за состоянием объектов и территорий; • измерение и передача информации о радиа- ционном и химическом загрязнении территории и воздушного пространства на перевале; Список литературы: 1. Гербер А.Р. О профилактических методах борьбы с лавинами в период строительства и содержания горных железных дорог: дис. канд. техн. наук. — М., 1984. —182 с. 2. Отуотер М. Охотники за лавинами /перевод Голебева Г.Н. под редакцией Тушинского Г.К. – М.: Мир, 1985. – 253 с., ил. 3. Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан от 26 августа 2020 года № 515 «О дальнейшем совершенствовании государственной системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях Рес- публики Узбекистан»; 4. Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан от 28 декабря 2017 года № 1027 «О создании единой системы мониторинга, обмена информацией и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного, техногенного и экологического характера». 5. Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан № 601 от 8 августа 2017 года «О создание и развитии автоматизированной системы оповещения и информирования населения Республики Узбекистан об угрозах или возникновении чрезвычайных ситуаций (АСОИ). 6. Тушинский Г.К. Лавины. Возникновение и защита от них. – М.: Географгиз, 1969. – 352 с., ил. 7. Тушинский Г.К. Ледники, снежники, лавины. – М.: Географгиз, 1979. – 263 с., ил. Под общей редакцией Ю.Н. Тарабаева. Организация инженерной защиты населения и территорий. Часть I. Прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях, Москва-Химки, 2017, 184 с. 8. Узбекистан начал выпуск беспилотников/ [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.spot.uz/ru/2022/01/18/lochin-drone/ (Дата обращения 24.04.2023). 16

№ 5 (110) май, 2023 г. ДОКУМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОБЗОР ИЗМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОВОЙ ТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Меньшенина Анна Владимировна студент Санкт-Петербургского горного университета, РФ, г. Санкт -Петербург E-mail: [email protected] Шаммазов Ильдар Айратович д-р. техн. наук, проф. Транспорта и хранения нефти и газа Санкт-Петербургского горного университета E-mail: [email protected] OVERVIEW OF CHANGES IN THE CHARACTERISTICS OF A GAS TURBINE INSTALLATION AT HIGH AMBIENT TEMPERATURES Anna Menshenina Student of of St. Petersburg Mining University, Russia, St. Petersburg Ildar Shammazov Doctor of Technical Sciences, Professor of Oil and Gas Transportation and Storage St. Petersburg Mining University, Russia, St. Petersburg АННОТАЦИЯ Актуальность этого исследования определяется не совершенными методами проектирования и подбора оборудования, а также необходимостью охлаждения на входе газовой турбины. Цель этого исследования состояла в описании влияния высокой температуры окружающей среды на эксплу- атируемую газовую турбину. А также продемонстрировать необходимость охлаждения газовой турбины на входе. Основной задачей было следующее: обсудить как изменяются показатели газовых турбин при повышении температуры, а также продемонстрировать методы по улучшению ее работы. Охлаждение турбины создает воз- можности решения нестабильной работы газовых турбин. Теоретический и практический вклад материалов ста- тьи - синтез качественных и количественных исследований по влиянию высокой температуры окружающей среды на газовую турбину. Исследование показало, что данная проблема в основном затрагивает страны экваториальных широт и с зонами пустынь. Для улучшения работы газовых турбин при высоких температурах необходимо проводить дальнейшие научные исследования, изучая проекты и инновации, уже внедренные в организации, работу которых включают газовые турбины. ABSTRACT The relevance of this study is determined by imperfect methods of designing and selecting equipment, as well as the need for cooling at the gas turbine inlet. The purpose of this study was to describe the effect of high ambient temperature on the operated gas turbine. And also demonstrate the need to cool the gas turbine at the inlet. The main task was the following: to discuss how the indicators of gas turbines change with increasing temperature, as well as to demonstrate methods to improve its operation. Turbine cooling creates opportunities to solve unstable operation of gas turbines. The theoretical and practical contribution of the materials of the article is the synthesis of qualitative and quantitative studies on the effect of high ambient temperature on a gas turbine. __________________________ Библиографическое описание: Меньшенина А.В., Шаммазов И.А. ОБЗОР ИЗМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГА- ЗОВОЙ ТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15575

№ 5 (110) май, 2023 г. The study showed that this problem mainly affects countries of equatorial latitudes and with desert zones. To improve the operation of gas turbines at high temperatures, it is necessary to conduct further scientific research, studying projects and innovations already implemented in organizations whose work includes gas turbines. Ключевые слова: газовая турбина, высокая температура окружающий среды, мощность, охлаждение на входе. Keywords: gas turbine, high ambient temperature, power, cooling at the inlet. ________________________________________________________________________________________________ Введение Примерный опыт провели Генри Эгвар и Газотурбинные установки являются прогрес- А.И. Обанор и в статье «Исследование производитель- сивными высокоэкономичными энергетическими системами, использующими в качестве рабочего ности газотурбинной электростанции SGT5-2000E тела продукты сгорания углеводородного топлива. в Бенин-Сити на основе энергетического анализа» В последние годы производительность промыш- ленных газовых турбин была улучшена благодаря описали результаты, что «при повышении темпе- значительным инвестициям в исследования и разра- ботки с точки зрения эффективности преобразования ратуры окружающего воздуха на 1 ⁰C наблюдаются топлива в электроэнергию, мощности установки, доступности и надежности. Более высокая доступ- падения на 1,16% чистой выходной мощности и ность топливных ресурсов, таких как природный газ, значительное снижение капитальных затрат и внед- 1,58% чистого теплового КПД». Кроме того, резуль- рение опережающих циклов также стали фактором успеха в расширении использования газовых турбин таты показали, что производительность установки для применения с базовой нагрузкой. была ниже при высокой температуре окружающего При проведении сравнительной оценки показате- лей эффективности газоперекачивающих агрегатов, воздуха и более низком коэффициенте давления оснащенных частотно-регулируемыми электропри- водами и газовыми турбинами, А.А. Григорьев в своей компрессора [3]. работе «Высоковольтный электропривод газопере- С такой же проблемой столкнулась компания качивающих агрегатов» пишет, что «газотурбинный привод имеет преимущества в местах, где существует Saudi Electric Company, данная ситуация описана дефицит электроэнергии, т.е. в местах добычи и пере- Абдулрахманом М. Аль-Ибрагимом и Абдулхади работки газа» [1]. Варнхамом.в статье «Обзор технологий впускного воздушного охлаждения для повышения производи- Обзор литературы тельности турбин внутреннего сгорания в Саудовской Аравии». Опыты показали, что выходная мощность Современный газотурбинный двигатель исполь- базовой нагрузки турбины сгорания зависит от рас- зуется в современной энергетике уже почти полвека. хода массы воздуха. А также «по мере повышения Газовые турбины предназначены для работы с мак- температуры воздуха, поступающего в турбину сгора- симальной эффективностью в нормальных условиях ния, плотность воздуха уменьшается, что приводит эксплуатации и в определенных рабочих точках. к снижению расхода массы воздуха» [4]. Однако реальный мир не является оптимальным, и двигателю, возможно, придется работать в непро- Примерный результат получили Даниэль Пини- ектных условиях из-за требований к нагрузке, различ- лья, Бланка Фолиако, Рикардо Васкес Падилья, ных температур окружающей среды, типов топлива, Антонио Була в работе «Влияние высокой темпера- относительной влажности и скорости привода обору- туры окружающей среды на работу когенерационной дования. Кроме того, все больше и больше газовых установки на основе газовой турбины с дополнитель- турбин с базовой нагрузкой вынуждены сегодня ра- ным огнем в тропическом климате» и зафиксировали, ботать и на частичной нагрузке, что может повлиять что температура «окружающей среды снижает вы- на состояние пути горячего газа и продолжительность ходную мощность газовой турбины до 22% и снижает жизни. В этих непроектных условиях эффективность тепловой КПД примерно на 0,06% при каждом по- и скорость износа срока службы газовой турбины вышении °C выше условий ISO» [5]. могут значительно отклоняться от проектных специ- фикаций. Эдвард К.Б., Содик Ю.И. и Нкой Б. в работе «Оценка производительности газотурбинной электро- Эшли Де Са и Сарима Аль Зубайди в статье станции» сделали вывод, что «на каждое повышение «Производительность газовой турбины при изменяю- температуры окружающего воздуха наблюдалось щейся температуре окружающей среды» установили увеличение на работы, выполненной компрессо- связь, что при каждом повышении температуры ром [6]. окружающей среды выше ISO-условий газовая тур- бина SGT 94.2 теряет 0,1% с точки зрения теплового Так же влияние окружающей среды описали КПД и 1,47 МВт своей валовой (полезной) мощно- Сян Гоу, Хань Чжан, Гуанъяо Ли, Юхао Цао в статье сти [2]. «Динамическое моделирование газовой турбины для рекуперации тепла при изменяющихся нагруз- ках и условиях окружающей среды». Большая изме- няющаяся скорость нагрузки на газовую турбину может ускорить скорость отклика, но ухудшит ста- бильность системы, так как «изменение темпера- туры окружающей среды от 5°C до 25°C существенно влияет на температуру дымовых газов от 473,18°C до 496,70°C» [7]. Салех Бааким, Джамель Орфи, Шейкер Алакель иХани Аль-Ансари в статье «Влияние условий окру- жающей среды арабских стран Персидского залива 18

№ 5 (110) май, 2023 г. на производительность газовых турбин с использо- показано влияние условий окружающей среды на ванием анализа энергии и эксергии» проводят анализ почасовую тепловую эффективность газовой тур- энергии и эксергии газовых турбин. На рисунке 3 бины во всех городах. Рисунок 3. Влияние условий окружающей среды на часовую тепловую эффективность газовой турбины во всех городах [8] Согласно работе, делается вывод, что влияние топлива, так как улучшается выходная мощность, условий окружающей среды очевидно в основном тепловая эффективность и запас перенапряжения. в летнее время, когда мы можем видеть потери в тепловом КПД более 1,5%. Однако потери в тепло- Насиру Тукур и Эммануэль О. Осигве в работе вом КПД «сокращаются в Даммаме и Кувейте из-за «Модель согласования мощности газотурбины и га- их соответствующей более низкой относительной зового компрессора в различных условиях окружа- влажности.» [8]. ющей среды» показали наглядно турбину, где не используется метод охлаждения на входе и где оно Результаты используется. Результаты проведенного исследования влияния Если не использовать охлаждение, то газовой тур- повышенной температуры окружающей среды на бине потребуется больше топлива, чтобы компенси- газовую турбину показали следующее: ровать снижение мощности вала газовой турбины и увеличение мощности центробежного компрессора • снижение выходной мощности турбины; для поддержания устойчивого потока природного • снижение расхода массы воздуха; газа по трубопроводной сети. В работе делается • снижение теплового КПД. вывод, что на каждый 1% повышения температуры окружающей среды требуется снижение выходной При жаркой окружающей среде необходимо мощности газовой турбины на 1%. [9] охлаждать воздух, чтобы повышать мощность газо- вой турбины, так как её мощность прямо пропорци- Салех Бааким, Джамель Орфи, Хани Аль-Ансари, ональна массе объемного расхода воздуха. Абдулмаджид Мохамад в статье «Газовые турбины в сочетании с механической системой сжатия пара в Большинство ученых концентрируется на охла- условиях окружающей среды в Эр-Рияде, Саудовская ждение на входе, которое особенно важно летом. Аравия» показывает важность охлаждения газотур- Появляется возможность увеличения экономии бинной установки. 19

№ 5 (110) май, 2023 г. Рисунок 1. Эффективность эксплуатации газовой турбины без охлаждения [10] Анализируя простую механическую систему по мере повышения температуры охлаждающей сжатия пара, многоступенчатую механическую си- воды давление конденсатора уменьшается, что при- стему сжатия пара с промежуточным охлаждением в водит к снижению мощности паровой турбины [10]. сочетании с конденсатором сухого воздуха и много- ступенчатую механическую систему сжатия пара с В статье Фирдауса Басрави, Таканобы Ямада, промежуточным охлаждением в сочетании с кон- Кимио НаканишиСо Наинга «Влияние температуры денсатором влажного воздуха авторы приходят окружающей среды на работоспособность микро- к выводу, что «функциональная эксергетическая газовой турбины с когенерационной системой в эффективность газовой турбины в сочетании с охла- холодной области» предварительное охлаждение ждением примерно постоянна и выше, чем без блока на входе особенно важно летом, чтобы обеспечить охлаждения». Так же можно прийти к выводу, что соответствие электрической и тепловой мощности. Рисунок 2. Массовый расход и условия нагрева выхлопных газов, а также связь температуры окружающей среды с эффективностью MGT-CGS при любых температурных условиях [11]. Авторы делают вывод, что «при повышении потому что их производительность сильно зависит температуры окружающей среды тепло выхлопных от температуры окружающей среды. газов к массовому расходу Q/m и рекуперация тепла выхлопных газов к массовому расходу Q/m увели- При обнаружении падения производительности чивались» [11]. газовой турбины, предприятия охлаждают воздух на входе в нее. Так как изменять что-либо в конструкции Вывод турбины они не могут, из-за гарантийных обяза- тельств и стоимости оборудования. При невозмож- Газовые турбины имеют сложную конструкцию, ности охлаждения, единственным вариантом будет из-за чего возникает множество проблем при экс- установка еще одной газовой турбины, для поддер- плуатации. Наиболее важным из них является то, жания производительности предприятия. что они производят меньше энергии жаркую погоду, 20

№ 5 (110) май, 2023 г. Список литературы: 1. А.А. Григорьев. Высоковольтный электропривод газоперекачивающих агрегатов// Записки горного университета.- Том 173.- 1 января 2007. УДК 622.691.4 2. Ashley De Sa, Sarim Al Zubaidy. Gas turbine performance at varying ambient temperature // Applied Thermal Engineering. October 2011. Volume 31. Issues 14–15. Pages 2735-2739. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.04.045 3. H.O. Egware, A.I. Obanor. The investigation of an SGT5-2000E gas turbine power plant performance in Benin City based on energy analysis // Energy Conversion and Management: X. December 2022. Volume 16. 100316. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2022.100316 4. Abdulrahman M. Al-Ibrahim, Abdulhadi Varnham. A review of inlet air-cooling technologies for enhancing the per- formance of combustion turbines in Saudi Arabia// Applied Thermal Engineering. October 2010. Volume 30. Issues 14–15. Pages 1879-1888. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.04.025 5. Daniel Armando Pinilla Fernandez, Blanca Foliaco, Ricardo Vasquez Padilla, Antonio Bula, Arturo Gonzalez-Qui- roga. High ambient temperature effects on the performance of a gas turbine-based cogeneration system with supple- mentary fire in a tropical climate //Case Studies in Thermal Engineering. August 2021. Volume 26. 101206. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101206 6. Edward C.B., Sodiki J.I., Nkoi B. Performance Assessment of a Gas Turbine Power Plant// International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET). Jan 2023.Volume 11. Issue I. https://doi.org/10.22214/ijraset.2023.48776 7. Xiang Gou, Han Zhang, Guangyao Li, Yuhao Cao, Qiyan Zhang. Dynamic simulation of a gas turbine for heat re- covery at varying load and environment conditions// Applied Heat Engineering. August 2021. Volume 195. 117014. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2021.117014 8. Saleh Baakim, Jamel Orfi, Shaker Alakel iHani Al-Ansari.Influence of environmental conditions of the Arab coun- tries of the Persian Gulf on the performance of gas turbines using energy analysis and exergy// Entropy. 17 January 2017. Volume 19. 10.3390/e19010032. https://doi.org/10.3390/e19010032 9. Nasiru Tukur, Emmanuel O. Osigwe. A model for booster station matching of gas turbine and gas compressor power under different ambient conditions// Heliyon. June 2021. Volume 7. Issue 6. E07222. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e07222 10. Saleh Baakeem, Jamel Orfi, Hani Al-Ansari, Abdulmajeed Mohamad . Gas Turbines Coupled with Mechanical Va- por Compression System under Ambient Conditions of Riyadh, Saudi Arabia// Conference: 13th International Ex- ergy, Energy and Environment Symposium (IEEES-13). March 2022. DOI: no 11. Firdaus Basrawi, Takanobu Yamada, Kimio Nakanishi, Soe Naing. Effect of ambient temperature on the performance of micro gas turbine with cogeneration system in cold region// Applied Thermal Engineering. May 2011.Volume 31. Issues 6-7. pp. 1058-1067. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.10.033 21

№ 5 (110) май, 2023 г. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОМЕТРИЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ АСПЕКТОВ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕХАНИКИ МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ Назаров Ортик Турсунович ст. преподаватель, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] RESEARCH OF MODERN ASPECTS OF FUNDAMENTAL MECHANICS OF MATERIALS AND STRUCTURAL ELEMENTS Ortik Nazarov Senior Lecturer, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В данный статье анализируются аспекты механики нанокомпозитных материалов и элементов конструкций, позволяющие наметить сходства и различия в этой части строительной механики по сравнению с другими частями такими как макро,-мезо- и микромеханикой материалов и элементов конструкций. ABSTRACT This article analyzes aspects of the mechanics of nanocomposite materials and structural elements, allowing to outline the similarities and differences in this part of structural mechanics in comparison with other parts such as macro, meso- and micromechanics of materials and structural elements. Ключевые слова: нанокомпозитные, материалы, конструкции, механика, твердого тела, структура, строе- ние, модель, подходы. Keywords: nanocomposite, materials, structures, mechanics, solid state, structure, structure, model, approaches. ________________________________________________________________________________________________ Специфика механики как науки состоит в том, что Соответствующие понятия и определения назван- она является одной из важнейших наук фундамен- ным выше четырем составным частям сравнительно тального характера и в то же время ее актуальность устоялись и широко используются. Единственным и определяется значимостью для разработки многих необходимым общим требованием для всех четырех задач механики. На всех этапах развития человече- научных направлений является учет внутренней ства, начиная с античного мира, значение механики структуры материала в механических моделях и при для техники невозможно переоценить: во многих решении соответствующих задач. случаях механика и техника рассматривались как единое целое. Эта специфика механики проявляется, Предлагаемые ниже фундаментальные аспекты когда механика материалов оформилась как научное механики нанокомпозитных материалов и элементов направление, в котором очень важно объединение конструкций позволяют сформировать костяк этого механики и техники. направления механики. Введение термина «кон- структивные элементы» имеет целью рассмотреть Механика материалов как направление четко следующий объект механики — нанокомпозитные сформировалась в прошлом столетии в рамках меха- материалы, поскольку этот объект является преоб- ники твердого тела наряду с механикой элементов ладающим в технике. Но отнесение конструкционных конструкций, когда существенно расширились иссле- композиционных элементов к элементам наноуровня дования, связанные с разработкой новых материалов. накладывает дополнительные ограничения на анализ Собственно, достаточно весомая часть исследований, в рамках наномеханики. Кроме того, вышеупомя- проводимых по механике твердого тела, приходится нутые аспекты рассматриваются последовательно. на механику материалов. Такая ситуация привела к тому, что в некоторых университетах механика твердого тела включена в различные курсы матери- аловедения. __________________________ Библиографическое описание: Назаров О.Т. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ АСПЕКТОВ ФУНДАМЕН- ТАЛЬНОЙ МЕХАНИКИ МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15554

№ 5 (110) май, 2023 г. Аспект 1: Анализ внутренней структуры и Проблема учета краевых и приповерхностных эф- структурных уровней фектов важна для всех разделов механики материа- лов. Как правило, анализ этой проблемы позволяет Анализ внутренней структуры материалов и оценить справедливость континуальных моделей. использование понятия структурных уровней дают прямой путь к отличию наномеханики от макро-, мезо- Необходимо учитывать, что принципы контину- и микромеханики. Это понятие возникло в микроме- ализации и гомогенизации относятся к моделирова- ханике, но стало очень продуктивным и, может быть, нию свойств материала как бесконечного континуума. самым важным для описания и наномеханики. При исследовании различных задач строительной Для количественной характеристики внутреннего механики материалов (задачи статики, динамики, устойчивости, разрушения) анализ необходимо про- строения материалов как объектов изучения в строи- водить, как правило, для материала, занимающего тельной механике материалов целесообразно ввести конечный объем, который также характеризуется граничной поверхностью . На граничной поверхно- геометрический параметр. В случае железобетона сти для всех основных механических процессов формулируются некоторые граничные условия для параметр характеризует среднее значение минималь- материала. ных диаметров поперечного сечения металлической Аспект 5: явления на границе раздела в нано- композитных материалах арматуры. В случае металлов, сплавов и керамики Эти явления возникают во всех видах компози- параметр характеризует среднее значение минималь- ционных материалов и очень интенсивно изучаются. ных размеров ячеек, зерен и других структурных Для анализа таких явлений представляется удобным ввести понятие геометрической границы раздела неоднородностей. нанообразования и полимерной матрицы. « Под гео- метрическим интерфейсом понимается поверхность, Аспект 2: Моделирование в механике наноком- размеры и форма, которые определяются при опи- сании нанообразований в континуальном прибли- позитных материалов и элементов конструкции жении». Обычно механические модели относятся к тео- При объединении нанообразований и матрицы в нанокомпозит явления на границах раздела про- ретической части механики и формулируются в тер- исходят с участием более глубинных механизмов, которые имеют место, например, в случае микро- минах математики и физики. В настоящее время композитов. теоретические модели состоят из структурной и ма- Аспект 6: Основные подходы в механике нано- композитных материалов. тематической частей, но традиционно под ними по- Сложные нанокомпозиты можно определить как нимают математические модели. Каждая производимые в настоящее время и в будущем мате- риалы, которые можно применять в элементах кон- теоретическая модель в механике, как правило, струкций с учетом особенностей нагружения и оптимального соответствия функционирования эле- лежит в основе соответствующей механической ментов при этом нагружении. теории. Такая оптимальность реализуется за счет создания анизотропии деформационных и прочностных свойств Модели материалов по своему смыслу являются элементов конструкции. Возможность такого созда- ния является одной из наиболее характерных осо- некими идеализациями реальных материалов, и при- бенностей композитов наряду с высокой удельной прочностью и высокой модульностью. менимость каждой модели должна быть проверена. Эти особые свойства могут быть сформированы Таким образом, экспериментальная механика пред- в нанокомпозитах только путем выпрямления в направлениях преобладающего армирования доста- ставляет собой особую часть механики и формирует точно вытянутых и прямолинейных нанообразова- ний (нановерев, нановолокон и т. д.) в качестве фундаментальные знания, возникающие благодаря наполнителей, которые должны быть согласованы с силовыми потоками и быть высокомодульными. непосредственному соприкосновению с реальной Иногда природа человеческого восприятия такова, природой (в механике твердого тела — с реальными что различия фиксируются чаще и со значительно меньшими препятствиями. материалами). Поэтому наномеханика в целом до сих пор пред- Аспект 3: только две базовые модели ставляется через призму различий, несмотря Особенностью композиционных материалов явля- на наличие большого корпуса сходств. ется их формирование из связующего (матрицы) и наполнителей (армирующих элементов). При модели- ровании композитов как материалов с четко выражен- ной внутренней структурой должен быть известен ряд, характеризующий геометрические параметры этой структуры. В связи с этим вводится геометрический параметр, характеризующий изменчивость механических полей по пространственным координатам. Также оказалось целесообразным ввести для нанообразований гео- метрический параметр , характеризующий среднее значение расстояний между центрами частиц во внутренней структуре нанообразования. Аспект 4: Допуск на краевые и околоповерх- ностные эффекты 23

№ 5 (110) май, 2023 г. Список литературы: 1. Гуз А.Н., Рущицкий Ю.Ю., Гуз И.А. Введение в механику нанокомпозитов , Академпериодика, Киев, Украина, 2010. 2. А.Н. Гуз, А.А. Роджер и И.А. Гуз, \"Разработка теории разрушения при сжатии для нанокомпозитов\", Международная прикладная механика , том. 41, 2005. 3. Александр Н. Гуз, Иеремия Дж. Рущицкий, «Некоторые фундаментальные аспекты механики наноком- позитных материалов и структурных элементов», Журнал нанотехнологий , вып. 2013 г. 24

№ 5 (110) май, 2023 г. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ПРОСТРАНСТВ Тухташов Бахадир Нарзиевич ст. преподаватель, Самаркандский государственный архитектурно-строительный университет имени Мирзо Улугбека (СамГАСУ), Республика Узбекистан, г. Самарканд Махмудов Максуд Шералиевич базовый докторант, Бухарский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] Тошев Илёс Идибекович доцент, Бухарский инженерно-технологический институт Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] GEOMETRIC MODELING OF MULTIDIMENSIONAL SPACES Bahadir Tukhtashov Narzievich Senior Lecturer, Samarkand State University of Architecture and Civil Engineering named after Mirzo Ulugbek (SamGASU), Republic of Uzbekistan, Samarkand Maksud Makhmudov Basic doctoral student, Bukhara Engineering and Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Bukhara Ilyos Toshev Associate Professor, Bukhara Engineering and Technology Institute Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Настоящая статья посвящена разработке обобщенного способа моделирования n-мерного пространства и тела, а также выделения от него (кривых линий) поверхностей и гиперповерхностей, позволяющего автоматизировать процессы их проектирования. Требованиями переменной науки при проектировании сложных форм является раз- работка обобщенного способа, охватывающего по возможности количество способов, позволяющих конструи- ровать новые виды самых сложных тел (пространство), описываемых общими уравнениями. Также успешно применены ряд свойств, в которых геометрическое тело может перемещаться в пространстве; при этом не про- исходить имен взаимного положения его элементов. ABSTRACT This article is devoted to the development of a generalized method for modeling n - dimensional space and a body, as well as extracting from it (curved lines), surfaces and hypersurfaces, which allows automating their design processes. The requirement of a variable science in the design of complex forms is the development of a generalized method, covering as many ways as possible, allowing the designer to create new types of the most complex bodies (space) described by general equations. A number of properties have also been successfully applied in which a geometric body can move in space; in this case, the names of the mutual position of its elements do not occur. Ключевые слова: поверхность, тело, линия, параметры, система, координатор, Ева лидо во, пространство, множество, геометрическая фигура, моделирование, направления, конгруэнтность, образующая, аргумент, функция, инженерное исследование, производящий. Keywords: body, line, parameters, system, coordinator, Evalidovo, space, set, geometric figure, modeling, directions, congruence, generatrix, argument, function, engineering research, generating. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Тухташов Б.Н., Тошев И.И., Махмудов М.Ш. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРО- ВАНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ПРОСТРАНСТВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15465

№ 5 (110) май, 2023 г. Задачи моделирования начертательной геометрии многомерного пространства и ограниченного иссле- многомерных пространств тесно связано задачами дований существующих методов модерирования моделирования многофакторных процессов которой которые не могут в полной мере обеспечить полно- являются неотъемлемой частью любой области ценное применение логических способов, основанных знаний, накопленных человеческим обществом что не только аналитической описании геометрических обеспечивает широкий спектр инструментов и ме- объектов многомерного пространства а ее графоана- тодов их решения. литическое описание, формировании и изображено многомерного пространства, можно считать актуаль- Например: задачи планирования эксперимента, ной научно-практической задачей, имущей большое моделирования и оптимизации многокомпонентных теоретическое и инженерное прикладное значение. систем в строительстве в частности при автоматиче- ском вычисление несущей способности оболочек Практическая ценность результатов исследований покрытий химической промышленности: анализа и заключается в том, что в решения ряда практических управления в экономике и социологии; задачи модели- задач геометрического моделирования процессов ровании тепло массообменных процессов, движения техники, технологии, экономики, строительства и жидкостей и газов теплотехнике и гидравлике; пнев- архитектуры с последующей их оптимизацией. матике; а также во многих других отраслях науки и техники. Кроме того, разработанный метод определения многомерных геометрических объектов имеющих в Тем не менее существующие методы геометри- узловых точках требуемые дифференциальные ха- ческого моделирования и оптимизации не все года рактеристики, может быть использован для усовер- могут обеспечите полный учет функциональных, шенствованного проектирования, не только основан- конструктивных, технологических, экономических, ных на численном решении дифференциальных урав- эстетических и других требований, необходимых нений с частными производными но ее графическом для решения научных и прикладных задач геометри- решении с последующей оптимизации в многомерном ческого моделирования, по сколку выполнят анализ пространстве. факторов, влияющих на протекание процесса (или явления) по очереди, что не даёт возможность оценит Ниже представим способы параметризации гео- влияние того или иного фактора на весь процесс в метрических объектов в точечном исчислении. целом. Выбор геометрического аппарата компьютерного На данный момент эффективное решение подоб- моделирования многопараметровая. ного класса задача является возможным с примене- нием методов начертательной геометрии много Рассмотрим моделирование конкретного вида мерных пространств и аппроксимации в частности ������4(10.13) и (10.15) при производящей ������2, заданной автоматическая аппроксимация гиперповерхностей уравнением вида (1). второго порядка применительно к расчетам несущей способности оболочек покрытий которые позволют Для того чтобы выделить ������4 из ������������ при произво- представить любой многофакторный процесс в вид дящей ������2, предлагаются следующие виды параметров многопараметрического геометрического объекта, управления. проходящей через наперед заданные точки и при- надлежащего многомерному проективному про- А. Рассмотрим случаи, когда направляющим странству с последующей его оптимизацией объектом служит материальная точка ������(������1, ������2, ������3) высокоточными методами инженерной геометрии, т.е. ������ = 0. При этом параметры носителя должны дифференциальной и аналитической геометрии. быть заданы в виде непрерывной функции от четырех Особенно эффективно применение методов много- аргументов. Два из них обязательно должны быть мерной интерполяции и аппроксимации при решение криволинейными координатами производящей по- задач, для которых проведение эксперимента с реаль- верхности, а два остальных должны быть отлич- ной системой, как минимум, нерентабельно, а неко- ными от криволинейных координат производящей торое время и просто невозможно. v, t, u и g Параметры носителя должны быть заданы Однако графо - аналитическое описание геомет- рических фигур многомерного пространства затруд- в виде непрерывной функции от двух аргументов, няется из-за сложности зрительного восприятия в отличие от криволинейных координат производя- щей, например, от и и g . Таким образом, уравнения ������4примут вид ������1 = cos ������1 (������)������1 + cos ������2 (������)������2 + cos ������3 (������)������3 + ������1, (1) ������2 = cos ������1 (������)������1 + cos ������5 (������)������2 + cos ������6 (������)������3 + ������2, ������3 = cos ������1 (������)������1 + cos ������8 (������)������2 + cos ������9 (������)������3 + ������3, где ������������ = ������������[������, ������, ������1(������), ������������ (������)] при i.=1, 2 , 3. Б. Если направляющим объектом служит кривая В уравнении (29.1) v,u, t и g являются криволи- линия, за данная уравнением (1), то параметры но- сителя должны быть заданы в виде непрерывной нейными координатами ������������. Зададим конкретные функции от четырех аргументов, три из которых обя- значении ������, ������, ������ и g «надставляя их в (29.1), как пока- зательно криволинейные координаты направляющей зано выше, получаем конкретные виды ������������ кривой и производящей поверхности. 26

№ 5 (110) май, 2023 г. В данном случае общее уравнение ������4 примет следующий вид: ������1 = ������1 cos ������1 (������)+ ������2 cos ������2 (������) + ������3 cos ������3 (������) + ������1, (2) ������2 = ������1 cos ������4 (������)+������2 cos ������5 (������) + ������3 cos ������6 (������) + ������2, ������3 = ������1cos ������7 (������) + ������2 cos ������8 (������) + ������3 cos ������9 (������) + ������3, где ������������ = ������������ [ ������, ������, ������������ (������), ������������(������)] при ������ = В. Пусть направляющим объектом в уравнениях ������, ������, ������; ������, ������, ������, и u - криволинейные координаты. Чтобы получить конкретный вид ������������ зададим произ- (10.13) и (10.15) является поверхность ������������, заданная водящую поверхность ������������, направляющую поверх- уравнением (1), с криволинейными координатами ность ������������, а также конкретные виды движения ������ и ������. В этом случае параметры носителя должны носители вокруг центра ������������. быть заданы в виде непрерывной функции от четы- рех аргументов, состоящих из криволинейных коор- Многообразие видов ������������, ������������ , ������������(������) обусловли- динат направляющей (������, ������) и производящей и,������, или вает многообразие возможностей моделирования. должны быть постоянными. Одним из возможных ви- дов общего уравнения моделирования ������������ в данном случае будет ������1 = ������1 cos ������1 (������)+ ������2 cos ������2 (������) + ������3 cos ������3 (������) + ������1, (3) ������2 = ������1 cos ������4 (g)+������2 cos ������5 (������) + ������3 cos ������6 (������) + ������2, ������3 = ������1cos ������7 (������) + ������2 cos ������8 (g) + ������3 cos ������9 (������) + ������3, Вид уравнения (3) зависит от производящей ������������ Пусть направляющей и производящей будут де- и направляющей ������������, поверхностей и от параметров формирующиеся поверхности, заданные уравнени- носителя ������������ k =1, 2, 3,…, 9. ями вида (21.9), (26.3), а параметрами носителя являются ������1(������) = ������������, ������2(������) = ������������, ������3(������) = ������������, ������4(g) = ������������, ������5(������) = ������������, ������6(������) = ������������, ������7(������) = ������������, ������8(g) = ������������, ������9(������) = ������������, (4) Подставляя (4), (9) и (3) в получаем ������������ = ������������������������ ������ (������������) + ������������������������ ������ (������������) + ������������������������ ������ (������������) + ������������ (������) ������������������ ������ ������������������ ������ + ������������(������); ������������ = ������������������������ ������ (������������) + ������������������������ ������ (������������) + ������������������������ ������(������������) + ������������ (������) ������������������ ������ ������������������ ������ +������������(������); (5) ������������ = ������������������������ ������ (������������) + ������������������������ ������ (������������) + ������������������������ ������(������������) + ������������ (������) ������������������ ������ + ������������ (������), где ������1 = ������1(������) cos ������ cos ������ + ������1(������), ������2 = ������1(������) cos ������ cos ������ + ������2(������), ������3 = ������1(������) sin ������ +������1(������). Вил R4 в (5) зависит от функций ������1(������), ������1(������), ������2(������), ������3(������), ������1(������), ������1(������), ������2(������), ������3(������), ������2(������), которые обеспечивают деформацию направляющей и производящей сферы. Пусть эти функции заданы в виде ������1(������) = ������ cos ������������, ������2(������) = ������ cos ������������, ������1(������) = ������1������, (6) ������2(������) = ������ ������������ ������, ������3(������) = ������3������, ������1(������) = ������1������, ������2(������) = ������2������, ������3(������) = ������3������. Подставляя (6) в (5), получаем уравнение R4: ������1 = ������1 ������������������(������������) + ������2 ������������������(������������) + ������3 ������������������(������������) + ������ ������������������ ������������ ������������������ ������ ������������������ ������ + ������1������; (7) ������2 = F1 cos(������g) + F2 cos(������������) + F3 cos(������������) + R sin nt sin u sin g + ������2t; ������3 = F1 cos(������������) + F2 cos(������g) + F3 cos(������������) + R sin nt sin u sin g + ������3t; F1 = ������ cos ������������, cos ������ cos ������ + ������3������ , F2 = ������ cos ������������, cos ������ sin ������ + ������ ������������ ������ , F3 = ������ cos ������������, sin ������ + ������3������, 27

№ 5 (110) май, 2023 г. v,t,u,g-криволинейные координаты R4. Задавая другие значения деформирующихся параметров производящей и направляющей и подставляя их в (5), получаем уже другой вид R4. Список литературы: 1. Ахмедов Ю.Х. // Journal For Innovative Development in Pharmaceutical and Technical Science. – Georgia, 2021. – Vol. 4, Iss. 03. – P. 129–134. 2. Ахмедов Ю.Х. Автоматическая аппроксимация односвязных гиперповерхностей полиэдрами применительно к расчетам несущей способности оболочек покрытий : дис. канд. техн. наук. – К., 1985. – 202 с. 3. Махмудов М.Ш. Автоматическая линеаризация выпуклых гиперповерхностей и несущая способность обо- лочек // Universum: технические науки. – 2022. – № 2-1 (95). – С. 34–37. 4. Махмудов М.Ш. Элементы гиперсетей и их взаимопринадлежность // Polish Science Journal. – Warsaw, 2020. – № 9. – С. 30. 5. Махмудов М.Ш., Тошев И.И. Автоматическая аппроксимация гипермногогранником выпуклых гиперпо- верхностей // Universum: технические науки: электрон. научно. журн. – 2023. – № 3 (108) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15091 (дата обращения: 11.04.2023). 6. Ядгаров У.Т. Геометрическое моделирование трехмерного пространство и тела // 2022. – Vol. 2. – P. 252. 7. Akhmedov Y.X., Yadgarov U.T., Makhmudov M.SH. II International scientific and practical conference “Problems and prospects of innovative machinery and technologies in the agri-food chain”. – Tashkent, 2022. 8. Махмудов М.Ш. Автоматическая линеаризация выпуклых гиперповерхностей и несущая способность оболочек // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13145 (дата обращения: 01.04.2022). 28

№ 5 (110) май, 2023 г. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БАЗЫ ДАННЫХ СИСТЕМЫ СЛОГОВОГО ВЫРАЖЕНИЯ СЛОВ В УЗБЕКСКОМ ЯЗЫКЕ Акмурадов Бахтиёр Уралович канд. техн. наук, доц. Ташкентского университета информационных технологий имени Мухаммада ал-Хоразми, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Ахмедова Хусния Хусановна ст. преподаватель Ташкентского университета информационных технологий имени Мухаммада ал-Хоразми, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] LOGICAL MODEL OF THE DATABASE OF THE SYSTEM OF SYLAL EXPRESSION OF WORDS IN THE UZBEK LANGUAGE Bakhtiyor Akmuradov Ph.D, Associate Professor of the Tashkent University of Information Technologies named after Muhammad al-Khwarizmi, Republic of Uzbekistan, Tashkent Khusniya Akhmedova Senior Lecturer, Tashkent University of Information Technologies named after Muhammad al-Khwarizmi, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ По мере увеличения возможностей вычислительных машин растут и задачи и возможности систем обработки естественного языка и искусственного интеллекта. В данной статье проводились исследования по разработке логической модели необходимой базы данных для выражения слов в узбекском языке через слоги. В частности, сформирована база данных слов и слогов узбекского языка, разработана необходимая модель организации отношений между ними. ABSTRACT As the capabilities of computers increase, so do the tasks and capabilities of natural language processing and artificial intelligence systems. In this article, research was carried out to develop a logical model of the necessary database for expressing words in the Uzbek language through syllables. In particular, a database of words and syllables of the Uzbek language has been formed, and the necessary model for organizing relations between them has been developed. Ключевые слова: текст, модель, база данных, слово, слог, узбекский язык, звук, реляционная связь. Keywords: text, model, database, word, syllable, Uzbek language, sound, relational connection. ________________________________________________________________________________________________ Все разработанные на сегодняшний день проводится ряд работ по распознаванию и предвари- механические и электронные средства направлены тельной обработке текстовых данных, синтезу речи. на автоматизацию выполнения любой задачи в жизни В результате применения исследований на практике человека и повышение эффективности работы, были разработаны и используются на практике облегчение и упрощение образа жизни. В частности, системы обработки текста и синтеза речи на многих языках. __________________________ Библиографическое описание: Акмурадов Б.У., Ахмедова Х.Х. ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БАЗЫ ДАННЫХ СИСТЕМЫ СЛОГОВОГО ВЫРАЖЕНИЯ СЛОВ В УЗБЕКСКОМ ЯЗЫКЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15510

№ 5 (110) май, 2023 г. Под электронным текстом можно понимать текст, ведения деловой документации и использования созданный с использованием любого электронного современных технологий. носителя информации, который сочетает в себе черты устной и письменной речи в одном порядке. Словарная база узбекского языка Было проведено много исследований по изучению и анализу характеристик электронных текстов. В част- Говоря обо всех словах и терминах, относящихся ности, в исследовательской работе Ю.В. Балакина к какому-либо языку, прежде всего обратитесь к «Электронный текст: принципиально новый тип толковому словарю этого языка. В словарь включены текста?» дано подробное описание свойств электрон- слова и словосочетания, широко употребляемые ного текста, межтекстовых отношений, мультимедий- в литературном языке этого периода, термины, ных возможностей, полноты, формата, статуса, относящиеся к областям науки , техники , искусства функций, особенностей языка, состояния создания и культуры, а также исторические и устаревшие и других признаков [1]. слова, относящиеся к некоторым диалектам. В отличие от компьютеров, людям очень легко В рамках исследования на основе анализа всех читать и понимать тексты. С другой стороны, если слов толкового словаря узбекского языка была создана тексты должны быть проанализированы с помощью электронная словарная база, содержащая более программного обеспечения, это сложная задача, 31 000 слов [ 3 ]. требующая сочетания вычислительной лингвистики и статистических методов. В этом случае необходимо Исследования показывают, что в результате использовать современные системы, интеллектуально развития современных технологий и глобализации анализирующие тексты. В научно-исследовательских в узбекский язык входят слова и термины из многих работах А.М. Ситульского и А.Б. Иванникова по других языков. В результате анализа таких слов была теме «Интеллектуальный анализ текста» подробно создана дополнительная словарная база, содержащая рассматривается интеллектуальный анализ [2]. более 7 тысяч слов. В целом алгоритмы работы любых систем синтеза В результате объединения всех слов разработан- речи напрямую зависят от формы и характеристик ной электронной словарной базы была создана поступающей информации. В тех случаях, когда используемая в узбекском языке электронная сло- поступающая информация представлена в виде текста, варная база с обобщенной структурой, охватывающая требуется разработка методов анализа и синтеза более 38,5 тысяч слов и терминов. системных и лингвистических алгоритмов на основе особенностей текста. Создание средств автомати- Основными полями создаваемой электронной ческой обработки электронных текстов, особенно на словарной базы являются поле идентификатора узбекском языке, станет решением многих проблем слова – “ID_So’z”, поле идентификатора букв - “ID_harf”, и поля слов и комментариев. На рис. 1 пред- ставлена логическая модель электронной базы слов. Harflar So'zlar PK ID_harf PK ID_so'z Harf_nomi FK1 ID_Harf Izoh So'z Izoh Рисунок 1. Логическая модель электронной словарной базы Рассматриваемая словарная база создается на на слоги по правилам узбекского слогового переноса основе реляционной связи таблицы букв и таблицы и проанализировав результаты, можно получить слов. Учитывая, что все слова в узбекском языке информацию о типах и характеристиках слогов, написаны латиницей, уместно сгруппировать все используемых в узбекском языке, и сформировать слова по порядку букв латинского алфавита. По этой общую слоговую базу. В рамках исследования все причине в общую базу [4;5] включена таблица букв . слова в электронной базе слов были разделены на слоги и проведена работа по организации электронной Слоговая база слов в узбекском языке слоговой базы[ 6 ]. Принимая во внимание, что слова в узбекском В результате деления и разбора слов на слоги языке состоят из слогов, можно сделать вывод, что мы можем наблюдать случаи, когда некоторые слоги все слова и термины в сформированной электронной повторяются несколько раз в разных словах. Можно базе данных могут быть выражены через слоги. даже найти случаи, когда число повторений таких Слова в электронной базе включают односложные, слогов превышает тысячу. То есть один слог можно двусложные и многосложные слова. Разделив слова найти более чем в тысяче слов в словарной базе. 30

№ 5 (110) май, 2023 г. Приведем несколько примеров таких соединений Большинство слогов встречаются только один раз в таблице 1: во всей словесной базе. По результатам проведенных исследований количество таких слогов составляет 348. Таблица 1. Было замечено, что эти типы слогов входят в состав слов и терминов, заимствованных из иностранных Повторение слогов в базе слов языков. Видно, что одни слоги повторяются 2 раза во всей базе, другие 3, 4, 5 и до больше всего 3678 раз Слог Количество повторений слога ‘MOQ”. В табл. 2 представлены статистические LI 2178 данные о количестве повторений слогов в словесной LIK 2424 основе. LA 2453 3678 MOQ Таблица 2. Количество слогов Повторение слогов в базе слов 100 …1 1 Количество повторений 348 356 255 167 144 6 … 2453 3678 12345 Независимо от того, встречается ли один слог количеством более 2800. Организационно слог также в одном или нескольких словах, на письме он представляет собой структуру, состоящую из последо- выражается одинаково. Принимая это во внимание, вательности одной или нескольких букв. сколько бы раз он ни повторялся в базе слов, его можно считать как один слог[9]. На рисунке 2 ниже в графическом виде представ- лены статистические данные о группировке слогов в В результате выполнения таких выводов сформи- сформированной слоговой базе по их инициалам. рована электронная база данных слогов с общим Количество слогов 250 200 203 184 150 161 159 129 138 145 142 136 105 119 115 105 118 100 100 80 86 98 88 86 69 71 50 51 36 25 26 23 18 0 A B D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z O' G' SH CH Рисунок 2. График группировки слогов в общей базе Из диаграммы, представленной на этой картинке, Как было сказано выше, слоги состоят из после- можно сделать вывод, что количество слогов в довательности одной или нескольких букв, а по группах слогов, начинающихся с букв “A”,” E”, “I”, результатам исследований слоги могут содержать “O”, “U”, “O” относительно невелико, а количество от 1 до 5 звуков. Существующие соединения можно слогов, начинающихся с букв “B”,” K”,” S”,” T” сгруппировать, как показано в Таблице 3 [7]. самый высокий. Таблица 3. Группировка слогов по количеству звуков Количество звуков 12 3 4 5 Количество слогов 646 40 Процент (%) 6 247 1877 г. 22,94 1,42 0,21 8,77 66,65 31

№ 5 (110) май, 2023 г. Результаты проведенного исследования показы- которые связаны между собой на основе взаимных вают, что более 38 000 слов и терминов в сгенери- реляционных ссылок[ 8 ]. Слоговая база данных в рованной словарной базе могут быть выражены основном состоит из 3 таблиц: слоговой таблицы в общей сложности 2816 слоговыми формами. (Bo’g’inlar), таблицы букв (Harflar), и таблицы длин (Uzunlik). На рис. 3 представлена логическая модель Рассматриваемая база данных электронных слоговой базы системы. ссылок по структуре состоит из нескольких таблиц, Bo'g'inla r H arfla r PK ID_bo'g'in PK ID_harf FK1 I D_ha rf H arf _no mi FK2 Bo'g'in_no mi Izo h I zo h ID_uzunlik U zu nlik PK ID_uzunlik Ta vs if Izo h Рисунок 3. Логическая модель слоговой базы В данной слоговой базе буквенная таблица Логическая модель базы данных обладает свойствами, описанными выше в базе слов, представляя, что все слоги сгруппированы в Рассматриваемая база слогов по структуре состоит соответствии с порядком букв латинского алфавита. из 4-х таблиц: таблицы слогов (Bo’g’inlar), таблицы слов (So’zlar), таблицы букв (Harflar), и таблицы Также слоги, сгруппированные по порядку букв длины (Uzunlik), которые связаны на основе реляцион- алфавита, различаются по количеству содержащихся ных ссылок. На рис. 4 ниже показана логическая в них звуков. Согласно анализу базы общеупотреби- модель базы данных системы слогового выражения тельных слогов существующие слоги в узбекском слов. языке делятся на однозвуковые, двухзвуковые, трех- звуковые, четырехзвуковые и пятизвуковые слоги. Sozlar Harflar Buginlar Uzunlik PK ID_Soz PK ID_Harf PK ID_Uzunlik PK ID_Bugin FK1 ID_Harf Harf_nomi Uzunlik_nomi Soz Izoh Bugin_nomi Izoh Izoh Izoh FK1 ID_Uzunlik FK2 ID_Harf Рисунок 4. Логическая модель базы данных системы слогового выражения слов В этом случае буквы – R 1 служат для опре- Слоги – R3 служат для формирования информа- деления названия буквы и имеют следующий вид: ции о слоговой базе : ������1[������1, ������2, ������3] = {������1[������1], ������1[������2], ������1[������3]|������1 ∈ ������1} (1) ������3[������1, … , ������5] = {������3[������1], … , ������3[������5]|������3 ∈ ������3} (3) здесь, ������1[������1]– ID буквы, ������1[������2]– название буквы, здесь , ������3[������1]– ID слога получен из , ������3[������2]– ID ������1[������3]– комментарий. буквы и ������1[������1] его значения, ������3[������3]– ID длины и по- лучен из ������4[������1] , ������3[������4]– имя слога , ������3[������5]- коммен- Слова – R2 служат для формирования информации тарий. о словесной базе и имеет следующий вид: Длина – R 4 служит для выражения длины слогов ������2[������1, … , ������4] = {������2[������1], … , ������2[������4]|������2 ∈ ������2} (2) и имеет следующий вид: здесь, ������2[������1]– ID слова получен из – ������2[������2]ID ������4[������1, ������2, ������3] = {������4[������1], ������4[������2], ������4[������3]|������4 ∈ ������4} (4) буквы и ее значения ������1[������1] , ������2[������3]– Слово , ������2[������4]– комментарий. здесь, ������4[������1]– ID длины, ������4[������2]– название длины, ������4[������3]– комментарий. 32

№ 5 (110) май, 2023 г. Отношения между ссылками в базе данных вы- полняются с помощью запросов на основе функций. Ниже приведена функция обнаружения одного слова: ������(������) = ������1 >< ������3 >< ������4 (5) (������1(������1), ������1(������2), ������3(������1), ������3(������2), ������3(������3), ������3(������4), ������4(������1), ������4(������2) ) (6) ������(������) = {| ������1 ∈ ������1 ˄ ������3 ∈ ������3 ˄ ������4 ∈ ������4˄ ������1(������1)������������3(������2) ˄ ������3(������3)������ ������4(������1) } ˄ ������1(������2) = \"harf\" ˄ ������3(������4) = \"������������������������������\" ˄ ������4(������1) = \"������������������������������������������\"; Анализируя результаты проведенного исследо- организовывать большие узбекские тексты с вания, можно сделать вывод, что многие слова могут небольшим количеством слогов, а также выявлять быть выражены с помощью небольшого количества ошибки в тексте путем выражения слов по слогам. слогов, используя особенность слогового произно- Созданная база данных и модель могут быть шения слов в узбекском языке. использованы в качестве важного структурного элемента для систем предварительной обработки В заключении можно сказать, что разработанная в текста, синтеза речи и распознавания речи. результате исследования логическая модель позволяет Список литературы: 1. Ю.В. Балакина “Электронный текст: принципиально новый тип текста?” Вестник Волгоградского государственного университета. 2016. Т. 15. № 3. С. 17-27. 2. А.М. Цитульский, А.В. Иванников, И.С. Рогол “Интеллектульный анализ текста”, StudNet 2020. № 6. С. 476-483. 3. Akmuradov B., Khamdamov U., Mukhiddinov M., Zarmasov E., A novel algorithm for dividing uzbek language words into syllables for concatenative text-to-speech synthesizer //International Journal of Advanced Trends in Com- puter Science and Engineering. Volume 9, No.4, July-August 2020. –P.4657 –4664 4. Akmuradov B., Khamdamov U., Djurayev O., Mukhamedaminov A. Developing a database of Uzbek language con- catenative speech synthesizer // International Conference on Information Science and Communications Technologies (ICISCT 2021). 4-6 November, Tashkent – 2021. 5 p. 5. https://studfile.net/preview/2553894/page:13/-[Структура электронного документа текстового процессора] 6. Abasxanova, X. Yu. Modeling digital devices with the help of VHDL programming language. Current problems of modern science. International conference. Chicago USA - 2022. –P. 22-24. 7. Elov J., Khamdamov U., Abdullayev A., Narzullayev I., & Sultanov D. (2021, November). Development of a database of higher education process management information system based on the relational model. In 2021 International Conference on Information Science and Communications Technologies (ICISCT) (pp. 01-05). 8. J. Elov, U. Khamdamov, A. Abdullayev, I. Narzullayev and D. Sultanov, \"Development of a database of higher education process management information system based on the relational model,\" International Conference on Information Science and Communications Technologies (ICISCT), Tashkent, Uzbekistan, 2021, pp. 01-05, doi: 10.1109/ICISCT52966.2021.9670349. 9. Khamdamov, U., Mukhiddinov, M., Akmuradov, B., & Zarmasov, E. (2020, November). A Novel Algorithm of Numbers to Text Conversion for Uzbek Language TTS Synthesizer. In 2020 International Conference on Information Science and Communications Technologies (ICISCT) (pp. 1-5). 33

№ 5 (110) май, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.110.5.15434 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПУТИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦЫ АППАРАТА ПНЕВМОСЕПАРАЦИИ Артиков Аскар Артикович д-р техн. наук, профессор, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Карабаев Дилшод Тимурович доцент кафедры \"Информатика, автоматизация и управления\" Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] COMPUTER SIMULATION OF PARTICLE VELOCITY IN A CYCLONE Askar Artikov Doctor of technical sciences, professor, Tashkent Chemical -Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent Dilshod Karabaev Assistant professor, Tashkent Chemical -Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье показано определение и расчет пути ускоренного движения частиц в газопылевом потоке воздушного аппарата пневмосепарации в зависимости от размеров аппарата пневмосепарации, физических свойств частицы и турбулентного характера газопылевого потока. Приведен способ построения компьютерной модели движения частицы во врашающем газопылевом потоке аппарата пневмосепарации. Последовательность формализации компьютерной модели процесса осаждения частиц газопылевого потока установки пневмосепарации базируется на теоретических основах аэродинамики и затрагивают наиболее существенные моменты разработки аппарата пневмосепарации. Внимание уделено анализу динамики движения частиц в центробежном поле пневмосепарации, ускоренного движения и реалистичной оценке скорости частиц. Рассмотрены взаимовлияния пяти сил. Это центро- бежная сила, сила сопротивления газопылевого потока, сил тяжести, Архимедова сила и сила инерции, воздей- ствующие ускорительному движению частицы в потоке. На основе блочного принципа построена общая компьютерная модель процесса пневмосепарации позволяющая рассчитать пройденной пути частицы в газопылевом потоке. Приемы численного анализа динамики движения частиц, показывает, что в заданных условиях основное преимущественно до 0,8 секунды, имеет ускоренное движение частицы в газопылевом потоке. За это время боль- шая часть частиц достигают стенки циклона. Это показывает, что в циклонах большую рол играет определение ускорительного движения частицы. ABSTRACT The article sets the goal of determining and calculating the speed of accelerated movement of particles in the gas-dust flow of an air cyclone, depending on the size of the cyclone, the physical properties of the particle and the gas-dust flow. A method for constructing a computer model of the motion of a particle in a roaring gas-dust flow of a cyclone is presented. The sequence of formalization of the computer model of the process of sedimentation of particles of a gas -dust flow of a cyclone unit is based on the theoretical foundations of aerodynamics and touches on the most significant aspects of the development of a cyclone. Attention is paid to the analysis of the dynamics of particle motion in a centrifugal field, accelerated motion and a realistic estimate of the particle velocity. The mutual influences of five forces are considered. This is the centrifugal force, the force of resistance of the gas-dust flow, the forces of gravity, the Archimedean force and the force of inertia, acting on the accelerating motion of the particle in the flow. On the basis of the block principle, a general computer model of the cycloning process is built, which makes it possible to calculate the uneven velocity of a particle __________________________ Библиографическое описание: Артиков А.А., Карабаев Д.Т. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПУТИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦЫ АППАРАТА ПНЕВМОСЕПАРАЦИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15434

№ 5 (110) май, 2023 г. in a gas-dust flow. Analytical methods for evaluating the acceleration parameters and the main methods of numerical analysis of the dynamics of particle motion, shows that, under the given conditions, the main advantage of up to 0.8 seconds is the accelerated motion of a particle in a gas-dust flow. During this time, most of the particles reach the cyclone wall. This shows that the determination of the accelerating motion of a particle plays an important role in cyclones. Ключевые слова: сепарация, центробежная сила, газовоздушный поток, ускорение частицы, matlab. Keywords: separation, centrifugal force, gas-air flow, particle velocity, matlab. ________________________________________________________________________________________________ Введение высокой степенью достоверности определять пара- метры исследуемого процесса пневмосепарации и Методы пневмосепарации сыпучих материалов, аппаратов пневмосепарации, что и определяет акту- широко распространены во многих отраслях про- альность статьи. мышленности благодаря простоте конструкции ис- пользуемых устройств, низкому расходу энергии и Целью исследования является моделирования возможности работы в различных погодных условиях, пути осаждения при движении частицы в аппарате для многих случаев, применение является необходи- пневмосепарации, при различных влияющих на мым. процесс сепарации параметров. Актуальной становится задача разработки но- Методы исследований вых аппаратов пневмосепарации с более высокими техническими параметрами, приспособленными для В данной статье рассмотрены аппараты пневмо- конкретных условий работы [1-3]. сепарации, используемые для пневмосепарации сыпучих материаловиз воздуха рабочей зоны [25], Принцип действия аппаратов циклонов пневмо- для которой была создана математическая и компью- сепарации основан на центробежном разделении терная модель в прикладной среде Matlab [25]. При- смеси пыли и воздуха. Запылённому воздушному менены методы математического и компьютерного потоку придаётся вращательное движение, которое моделирования для описания возникающих физиче- создаёт сильное поле центробежных сил инерции, ских процессов внутри установки пневмосепарации приводящее к осаждению частиц пыли на стенки и, в частности, с движущимися частицами. Это установки циклона и далее продвижению их к спе- позволяет нам предсказать поведение реального циальному бункеру, тем самым пневмосепарарируя объекта [26, 27]. дисперсных частиц [4-5]. Был рассмотрен аппарат пневмосепарации, с Повышение степени сепарации дисперсного ма- внутренним радиусом, при этом воздух подводится териала обусловлено созданием кинематических через входной патрубок поперечного сечения. Такие условий для возникновения дополнительных центро- аппараты пневмосепарации, как правило, имеют бежных сил, действующих на аэродисперсный поток вертикальную ось z, и частицы пыли удаляются из в плоскости его вертикального сечения. Фракциям потока за счет их движения к стенке аппарата пневмо- дисперсного материала обеспечивается движение по сепарации под действием сил инерции (в данном траекториям с различными радиусами кривизны [6-11]. случае направленных к оси циклона и поэтому в Кроме этого, повышению степени сепарации, а также дальнейшем называемых центробежными) [28]. снижению энергозатрат способствует обеспечение Движение частиц вниз вдоль внешней стенки аппа- вращательного движения внешней границы конфу- рата пневмосепарации происходит за счет осевой зорного пространства, что позволяет кроме прироста составляющей скорости газодисперсного потока и инерционных сил и кинетического момента обеспе- под действием силы тяжести [29]. чить ламиниризацию аэродисперсного потока [12-14]. Математическое описание движения частицы в Однако, на пути создания более совершенных аппарате пневмосепарации циклонов и агрегатов имеются определённые трудно- сти, вызванные главным образом отсутствием точных Силы, действующие на взвешенную частицу в методов расчета и прогнозирования эксплуатацион- потоке, вращающуюся внутри аппарата пневмосепа- ных показателей будущих аппаратов с учетом кон- рации газодисперсной фазы основаны на методе кретных условий работы [15-18]. Существующие расчета скорости частиц в прикладной программе методики по общему расчету циклонов имеют узкую Matlab. Это центробежная сила, сила сопротивления область применения и не позволяют прогнозировать газопылевого потока, сил тяжести, Архимедова сила параметры циклонов [19-24]. и сила инерции, воздействующие ускорительному движению частицы в потоке [30]: Для решения практических задач по совершен- ствованию циклонных аппаратов пневмосепарации 1) центробежная сила и устройств, большое значение приобретают тео- ретические методы, использование которых, с mV 2 применением математического и компьютерного R моделирования, численных методов при современ- Fu = ; (1) ной вычислительной техники, позволяют быстро и с 2) сила тяжести незначительная по сравнению центробежной силой, можно ею пренебречь 35

№ 5 (110) май, 2023 г. 3) сила сопротивления воздушной газодисперс- Ускорение определятся разностью скоростей по ной фазы Fс времени ������������2ч ������2������������ ������ = ������������������������ (8) 42 ������������ = ������ ������������ ������������ (2) 4) Архимедова сила очень незначительная, ею Отсюда, получено уравнение ускоренного дви- можно пренебречь жение частицы в поле центробежного движения пы- 5) Движущая сила на ускоренное движение ча- легазовой смеси стицы ������ ������������������������ = ������������ 2 − ������ ������������2ч ������������ ������������2������ (9) ������������ ������ 8 ������������ = m ∙ a, (3) Для формализации компьютерной модели пре- образуя уравнение (12) ускоренного движение ча- где: R- радиус аппарата; dч - диаметр частицы, стицы в поле центробежного движения пылегазовой ε- коэффициент гидравлического сопротивления, смеси получено скорость движения частиц с ускоре- нием ρr- плотность газа,V-скорость газодисперсного потока, m – масса частицы, ε- коэффициент гидравлического ������������������������ = ������ 2 − ������ ������������2ч ������������ ������������2������ (10) сопротивления,Woc - скорость осаждения частицы, ������������ ������ 8.������ а - ускорение частицы. Учитывая, что осаждение аппарата пневмосепара- Для, в начале, определения скорости движения ции характеризуется общим законом сопротивления, частицы аппарата пневмосепарации следует сопо- то сила центробежного ускорения и сила сопротив- ставлять действие центробежной силы и силы со- ления стремятся к уравновешиванию. Движущая противления среды. сила на ускоренное движение частице (пренебрегая силой тяжести частицы, Архимедовой силой) равна Движущая сила на ускоренное движение частице разности центробежной силы и силы движению ча- (пренебрегая силой тяжести частицы, Архимедовой стицы в потоке. Теперь, для вычисления скорости силой) равна разности центробежной силы и силы осаждения частицы применяя формулу движению частицы в потоке, ������������ = (������������ − ������тр) = m∙ a (4) a = F ������������������ = ������������������������, (11) m ������������ (5) математически описывается вычисление пути ча- стицы =3π������3 ������ = ������������ч ������ (6) ������������������ = ������������������������ ∗ ������������ (12) 4 Сопоставляя центробежную силу и силу сопро- Преобразуя уравнение (16) по прикладной про- тивления, получено грамме MATLAB, получена компьютерная модель пути осаждения частиц аппарата пневмосепарации ������������ = ������������ = ������������ 2 − ������ π������2ч������2ос ������������ (7) с различными размерами в поле центробежных сил ������ 4∗2 в аппарате циклонирования (рис. 1). 1. Компьютерная программа расчета пути ча- стицы с различными размерами в поле центробеж- ных сил в аппарате циклонирования. 0.0135 D Mux u(1)/(u(2)*u(3)) 1 W2 0.1 Mux3 raschet V 0.15 xo s skorost W1 shirina P 0.2 Mux V2 w2 0.1 R visota 0.0002 W3 d Mux 0.44*u(2)/(u(1)*u(3)*6) (((u(1)^2)/u(3))-(u(4)*(u(5)^2))) 1 1.2 Mux1 ras_Sv ro_vozduh Mux6 ras_a xos 1246 0 w1 ro_materiala1 V1 Рисунок 1. Компьютерная модель пути частицы с различными размерами в поле центробежных сил в аппарате циклонирования 36

shirina P raschet V № 5 (110) 0.1 Mux3 май, 2023 г. vi so ta 2. Блок расчета размера трубы и плотностей 0.0002 Mux 0.44*u(2)/(u(1)*u(3 Элементы на рисунке 2 инициализируют размер ras_Sv вводной части аппарата пневмосепарации, по кото- d рому проходит материал с различными размерами в 1.2 поле центробежных сил в аппарат циклонирования. ro_vozduh 0.0135 D Mux u(1)/(u(2)*u1(32))46 Mux1 0.1 Mux3 rasrcoh_etmVa te ri a l a 1 shirina P 1 Рисунок 4. Элемент объединения сигналов (0M.1u5x) xo s 0.1 vi so ta 3. Блок о0п.р2еделения скMорuоxсти газо-воздушVн2ого w2 Рисунок 2. Блоки заданных значений размера потока R вводной част0и.0а00п0.п02а1р3а5та пневмосепарации Элементы на рисунке 5 инициализируют расчеты газо-воздушного потока и сопротивления воздуха. Параметры блокdа: D MuxMux 0.44*u(2)/u(u(1(1)/)(*uu((23))**u6)(3)) (((u(1)^2)/u(3))-(u(4)*(u(5)^ 1. D – расход 1.2 0.1 ras_a 0.0135 ras_Sv Mux6 2. shirina Pro–_шvиosрzhdиiнuriаhnпaоPдвода raschet V частЭ3и.лцvеиiмsoепнtлaтоыr–тoнв_ноыаmсс1ртaои2иtтсe4вауr6оiнпaз0кодlе.aду1в13шоиндноаийцмMиааuслxсиMы1зиuирxум3юаsттhерir0раiDn.из1мaалеPар.ы Mux u(1)/(u(2)*u(3)) vi so ta raschet V Mux 0.15 V2 0.2 0.1 Mux3 R 0.1 vi so ta V2 0.0002 0.2 Mux R d Mux 0.0002 0.44*u(2)/(u(1)*u(3)*6) Mux6 (((u(1)^2)/u(3))-(u( 1.2 Mux ras_Sv 0.44*u(2)/(u(1)*u(3)*6) (((ur(1a)s^_2a) ro_vozduh d 1246 1.2 ras_Sv Mux6 ro _ m a te ri a l a 1 ro_vozduh Mux1 Mux1 1246 ro _ m a te ri a l a 1 Рисунок 3. Блок заданных значений Рисунок 5. Блок расчета газо-воздушного потока Параметры блока: Параметры: 1. d – диаметр частицы 1. Raschet V – расчет газо-воздушного потока 2. ro_vozduh – плотность воздуха 2. R – радиус 3. ro_materiala1 – плотность материала 3. ras_Sv – расчет сопротивления воздуха Оба блока инициализируют в систему расчета 4. Блок расчета пути частицы первоначальные данные, которые в свою очередь Элементы на рисунке 6 инициализируют расчет подводятся в элемент объединения сигналов (рис. 4). пути частицы. 35 u(1)/(u(2)*u(3)) Mux 0.15 1 W2 raschet V Mux6 V2 xo s skorost W1 1 Mux aP 0.2 w2 R 1 Mux3 a 0.44*u(2)/(u(1)*u(3)*6) ras_Sv 2 W3 uh Mux (((u(1)^2)/u(3))-(u(4)*(u(5)^2))) 1 ala1 Mux1 ras_a xos 0 w1 V1 Рисунок 6. Блок расчета пути частицы 37

№ 5 (110) май, 2023 г. Параметры: 6. График пути осаждения частицы аппарата 1. ras_a – расчет скорости частицы пневмосепарации, 2. V1 – объем потока 3. V2 – объем потока для расчета пути частицы аппарата пневмосепа- 5. w1 – скорость потока рации применяемые параметры для расчёта имели 6.w2 –скорость потока следующие значения: 5. Блок вывода результатов расчета скорости осаждения частицы Расход воздуха – 0,035 м3/с Элементы на рисунке 7 выводят результаты рас- Высота газо-воздушного подвода – 100 мм чета пути частиц. Ширина газо-воздушного подвода – 100 мм Размер частиц – 0,2 мкм 1 W2 Плотность частиц – 1246 кг/м3 xos Значения входных параметров: R1=0.25; R2=0.15; Масса частички составляла ������ = ������������ч = w1 2.347*10-8 кг После проведения расчетов пути осаждения skorost W1 частицы аппарата пневмосепарации, программа выводит результат в виде гиперболического графи- W3 ческого изменения характера пути осаждения. На Рисунок 7. Блок вывода результата расчетов рисунке 8 показан результат расчёта пути осаждения частицы аппарата пневмосепарации на компьютерной Параметры: модели с заданным размером частицы 0,2 мм в поле W1, W2, W3 – результаты расчета пути частицы. центробежных сил в аппарате пневмосепарации. Как видно, приосаждении частицы в аппарате пневмо- chislo_oborotov_chastinsi сепарации за 0.15 секунд частица преодолевает пут во 2 внутреннего размера 0,15 м до внешнего диаметра 0,25 м при заданных условиях. 1.5 На рисунке показан результат расчета скорости и пути частиц в поле центробежных сил в аппарате 1 пневмосепарации. chislo_oborotov_chastinsi 0.35 0.3 0.25 0.2 0.5 0.15 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0 0.05 0.1 0.15 0.2 Time (Seconds) Time (Seconds) Рисунок 8. График изменения скорости(первый график)и пути (второй график)частицы при ускоренной осаждения частиц в поле центробежных сил в аппарате пневмосепарации Результаты и обсуждение кунды, при различных влияющих на процесс сепара- ции параметров, за это время большая часть частиц Ранее было предположено [32] показали, что достигают стенки аппарата пневмосепарации. Прой- максимальная скорость в циклоне уменьшается с денный путь частицы имеет гиперболический харак- увеличением входных размеров циклона, и то, что в тер. циклонном пространстве не происходит никакого ускорения (максимальная скорость была почти по- Заключение стоянной по всему циклону). И изменение скорости потока на входе значительно изменяет структуру С помощью многоступенчатого системного внутреннего поля потока и влияет на эффективность мышления быларазработана методика построения разделения [31]. В рассмотренном нами режимах компьютерной модели с разработанным алгоритмом пневмосепарации имеется турбулентное течение в среде прикладной программы MATLAB [35], где газопылевого потока, и частица имеет ускоренное были воссозданы процессы, протекающие в аппарате движение, набирая ускорение в заданных условиях. пневмосепарации. Разработанная компьютерная мо- рассматривается путь движения частицы до 0,15 се- дель движения частицы в циклоне была основана на математичекой модели, что дает понимание 38

№ 5 (110) май, 2023 г. происходящих физических процессов в аппарате делирования - осаждение частицы в аппарате цикло- нирования. Аналитические способы оценки пара- циклонирования. Каждый происходящий процесс метров ускорения и основные приемы численного анализа динамики движения частиц, показывает, что внутри аппарата пневмосепарации, был построен в заданных нами режимах пневмосепарации газопы- левой поток имеется турбулентное течение, где ча- поэтапно в виде нескольких блоков с функциональ- стица имеет ускоренное движение, набирая ускорение в заданных условиях преодолевая путь от ными квази элементами. Каждый блок инициализи- внутреннего размера аппарата пневмосепарации 0,15 м до внешнего его диаметра 0,25 м движения ровал непосредственно задачи, поставленные в частицы за 0,15 секунды, за это время большая часть частиц достигают стенки аппарата пневмосепарации. процессе моделирования ускорительных и центробеж- Пройденный путь частицы имеет гиперболический характер основное преимущество, имеет ускоренное ных сил, где материалом выступала частица, наби- движение частицы в газопылевом потоке. За это время большая часть частиц достигают стенки цик- рающая скорость внутри аппарата лона. Это показывает, что основной процесс осажде- ния частиц в циклонах происходить в маленькое пневмосепарации, двигаясь к стенкам аппарата время ускоренного движения частиц. пневмосепарации под воздействием центробежной силы. В элементах внутри блоков заносились входные и выходные параметры, функции и формулы для каж- дого процесса, протекающих непосредственно в каж- дом блоке модели аппарата циклонирования. Завершающим этапом моделирования, был вывод окончательного результата- пути движения частицы аппарата пневмосепарации, а также, как результат мо- Список литературы: 1. Seung-Yoon N., Ji-EunH., Sang-Hee W. Performance improvement of a cyclone separator using multiple subsidiary cyclones. Powder Technology, 2018, vol. 338, pp. 134-138. 2. Yujie B., Hong J., Yaozhuo L., Lei L., Shengqing Y.Analysis of Bubble Flow Mechanism and Characteristics in Gas–Liquid Cyclone Separator. The Processes Journal, 2021, vol. 9,pp. 123-148. 3. ZhuweiG., Juan W. Effects of different inlet structures on the flow field of cyclone separators. Powder Technology, 2020, vol. 372, pp. 65-87. 4. Li Q., QinggongW., Weiwei W., Zilin Z., KonghaoZ.Experimental and computational analysis of a cyclone separator with a novel vortex finder. Powder Technology, 2019, vol. 360, no. 10, pp. 10-16. 5. HualinW.,YanhongZ., Jian-Gang W.,Honglai L. Cyclonic Separation Technology: Researches and Developments. Journal of Chemical Engineering, 2012, vol. 20, pp.212–219. 6. Hosien M., Shaimaa S. Effect of Solid Loading on The Performance of Gas - Solids Cyclone Separators. Mansoura Engineering Journal, 2020, vol. 34, pp. 16-25. 7. Wei Y., Zhang J., Jianfei S., Wang T. Experimental study of the natural cyclone length of a cyclone separator. Journal of Engineering for Thermal Energy and Power, 2010, vol. 25, pp. 206-210. 8. Aggarwal N., Bhobhiya K. Optimum Design of Cyclone Separator. AIChE Journal, 2009,vol. 55, pp. 2279 - 2283. 9. Guangrong L., Yongjun H., Xianjin W., Hang W., Mingjun D. Study on Separation Performance of Gas-Liquid Cyclone Separator with Pulsating Feeds. Mechanical Engineering, 2021, pp. 14-23. 10. Thorn R. Reengineering the cyclone separator. Metal Finishing, 1998,vol. 96,30 p. 11. Schmidt P. Unconventional cyclone separators. International Chemical Engineering, 1993, vol, 33, pp. 4-13. 12. Lingjuan W., Buser M., Parnell C., ShawB. Effect of Air Density on Cyclone Performance and System Design. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2003,vol. 46, pp. 1193-1201. 13. Zamaliyeva A.T., Ziganshin M.G., Potapova L.I. Ob effektivnostisushchestvuyushchikhmetodovtsiklonnoyfil'tratsi- ipriosazhdeniyamelkodispersnykhchastitsklassov PM10, PM2,5 [On the effectiveness of existing methods of cyclonic filtration in the deposition of fine particles of classes PM10, PM2.5.]. Kazan, Izvestiya KGASU Publ., 2017. pp. 415-423. 14. Kumar D.,Gowtham V., Ajeeth R.,Blessvin P.,Dhanushkrishna T. A review on exhaust system using cyclone separator. International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology, 2020,vol. 04, pp. 312-328. 15. Ontko J. Similitude in cyclone separators. Powder Technology, 2015, vol. 289, pp. 48-55. 16. Safikhani H., Akhavan-Behabadi, M.A., Shams M., Mohammad R. Numerical simulation of flow field in three types of standard cyclone separators. Advanced Powder Technology, 2010, vol. 21, pp. 435–442. 17. Fankun W., Chao H., Fang C., Wanpeng Z., Chengliang J. Experimental study on cyclone separator. 2nd International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering.China, 2011, pp. 2163- 2167. 18. Shtokman E.A., Shilov V.A., Novgoradskiy E.E., Savvidi I.I., Skorik T.A., Pashkov V.V. Ventilyatsiya, konditsion- irovaniei ochistka vozdukha [Ventilation, air conditioning and air purification]. Moscow,Assotsiatsii stroitelnykhvys- shikhuchebnykh zavedeniy Publ., 2001. 688 p. 19. Girgidov A.D. Mekhanika zhidkostii gaza (gidravlika) [Fluid mechanics (hydraulics)]. Saint-Petersburg, Politekhnika Publ., 2007. 545 p. 39

№ 5 (110) май, 2023 г. 20. Jie S., Hongguang J. A review on the utilization of hybrid renewable energy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, vol. 91, pp. 1121-1147. 21. Syeda P. Simulation and empirical modeling of a design of cyclonic separator to combat air pollution. International Journal of Engineering Science and Technology. 2011,vol. 3,no. 6, pp.4857-4878. 22. Bender E.A. An Introduction to Mathematical Modeling. New York, DoverBooks Publ., 2003.256 p. 23. Zhongchao T. Mechanism of particle separation in aerodynamic air cleaning.Illinois, Urbana Publ., 2004. 14 p. 24. Zhang Y., Xinlei W. Mechanism study of particle separation in an aerodynamic air cleaner. Transactions of the ASAE, 2013, vol. 48, no. 4, pp. 1553-1560. 25. MATLAB. Version 7.10.0 (R2010a). Natick, Massachusetts: The MathWorks Inc.; 2010. 26. Artikov A.A. Komp'yuternyye metody analiza I sinteza khimiko-tekhnologicheskikh system [Computer methods of analysis and synthesis of chemical-technological systems]. Tashkent,Voris nashriyot Publ., 2012. 160 p. 27. Hoffmann A., Stein L. Cyclone Separation Efficiency. Gas Cyclones and Swirl Tubes, 2007, pp. 77-96. 28. Lipin A.G. Matematicheskoye modelirovaniye khimiko-tekhnologicheskikh system [Mathematical modeling of chemical and technological systems]. Ivanovo, 2008.76 p. 29. Pakhomov A.N. Osnovy modelirovaniya khimiko-tekhnologicheskikh system [Fundamentals of modeling chemical- technological systems]. Tambov, 2008. 80 p. 30. Kasatkin A.G. Osnovnyye protsessyi apparaty khimichesko ytekhnologii [The main processes and devices of chemical technology]. Moscow, Al'yans Publ., 2004. 753 p. 31. Liang M., Pen Q., Jingping W., Zhaoyuan B., Qiang Y. Simulation and analysis of 75mm gas-liquid cyclone flow field. Proceedings of the 2013 AASRI Winter International Conference on Engineering and Technology. Saipan, 2013, pp. 106-109. 32. Khairy E.,Lacor C., The effectof cyclone inletdimension of the flow pattern and performance. Applied Mathematical Modelling, 2011, vol. 35, pp. 1952–1968. 33. Artikov A.A. Karabaev D.T. Computer simulation of particle velocity in a cyclone. Tashkent, Chemistry and chemical injineering. 3-2021y. pp 50-55. 34. A. Artikov, D. Karabaev. On The Question Of Calculation Of The Number Of Particle Turns In The Field Of Centrifugal Forces In The Cycloning Apparatus. International conference on problems and perspectives of modern science. Tashkent 10-11 june 2021y. 35. Усмонов Б.Ш., Артиков А.А., Карабаев Д.Т., Касымов Ф.А., Режабов С.А. Программный продукт для расчёта критического диаметра частицы при пневматической сепарации в циклоне. № DGU 11067. Ташкент, 2021 г. 40

№ 5 (110) май, 2023 г. ВАЖНЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ Каримов Феруз Райимович преподаватель, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] Кайимова Мунисахон Бахтиёр кизи студент, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара IMPORTANT ASPECTS OF USING INTERACTIVE EDUCATIONAL PLATFORMS Firuz Karimov Lecturer, Bukhara State University, Republic of Uzbekistan, Bukhara Munisakhon Kayimova Student, Bukhara State University, Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Современные системы образования широко используют интерактивные образовательные платформы, которые обеспечивают способ обучения, использующий цифровые технологии для предоставления образовательного контента учащимся, которые физически не присутствуют в классе, т.е. дистанционное образование. При дистанционном обучении учащиеся получают доступ к материалам курса и взаимодействуют со своими преподавателями и сверстниками с помощью компьютера или мобильного устройства, подключенного к Интернету. Такой режим обучения обеспечивает гибкость и удобство, позволяя студентам учиться в своем собственном темпе и из любого места. В статье рассматриваются важные стороны интерактивных образовательных платформ. ABSTRACT Modern education systems make extensive use of interactive educational platforms that provide a way of learning that uses digital technologies to provide educational content to students who are not physically present in the classroom, i.e. distance education. With distance learning, students gain access to course materials and interact with their teachers and peers using a computer or a mobile device connected to the Internet. This learning mode provides flexibility and convenience, allowing students to learn at their own pace and from anywhere. The article discusses the important aspects of interactive educational platforms. Ключевые слова: аспекты использования, интерактивные образовательные платформы. Keywords: aspects of use, interactive educational platforms. ________________________________________________________________________________________________ Современное образование перестало быть ста- Появление интерактивных образовательных тичным процессом в виде традиционного образования. платформ является результатом ряда технологических Эпоха цифровизации обеспечила возможность по- и социальных изменений. Рассмотрим некоторые лучать образование дистанционно. Традиционное предпосылки, которые способствовали появлению образование и дистанционное образование – это два интерактивных образовательных платформ: разных способа обучения, каждый из которых обла- дает своими уникальными особенностями и преиму- • Интернет: Интернет дал возможность людям ществами, и выбор того, какой способ обучения из разных уголков мира подключаться и обмениваться выбрать, зависит от таких факторов, как личные информацией. Интерактивные образовательные плат- предпочтения, расписание, местоположение и цели формы построены в Интернете, и для их эффективного обучения. функционирования требуется надежное и быстрое подключение к Интернету. __________________________ Библиографическое описание: Каримов Ф.Р., Кайимова М.Б. ВАЖНЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15473

№ 5 (110) май, 2023 г. • Цифровые устройства: широкое распростра- фикации, мультимедийного контента, интерактив- нение цифровых устройств, таких как смартфоны, ного моделирования и других функций, которые де- планшеты и ноутбуки, позволило учащимся полу- лают процесс обучения более интерактивным и чать доступ к образовательному контенту и взаимо- приятным. действовать с учебными платформами из любой точки мира. • Индивидуальная настройка: у студентов разные потребности в обучении, стили и предпочтения. • Мультимедийные технологии: мультимедий- Интерактивные образовательные платформы ные технологии, такие как видео, анимация и симу- должны позволять настраивать процесс обучения в ляции, позволили создавать увлекательный и соответствии с индивидуальными потребностями. интерактивный образовательный контент. Интерак- Например, платформа может адаптироваться к тивные образовательные платформы часто вклю- темпу обучения, предлагать персонализированную чают мультимедийные технологии, чтобы делает обратную связь и предоставлять различные типы процесс обучения более интересным и эффективным. ресурсов, которые соответствуют различным стилям обучения. • Системы управления обучением: системы управления обучением (LMS) упростили преподава- • обратная связь: интерактивные образователь- телям и учащимся управление своим прогрессом в ные платформы должны обеспечивать регулярную обучении и отслеживание его. Платформы LMS обратную связь с учащимися об их успехах. Обратная предоставляют такие функции, как анализ произво- связь может поступать в различных формах, таких как дительности и механизмы обратной связи, которые викторины, тесты, симуляции и отслеживание про- имеют решающее значение для эффективности гресса. Обратная связь не только мотивирует сту- интерактивных образовательных платформ. дентов, но и помогает им определить области, требующие улучшения. • Геймификация: методы геймификации исполь- зовались для улучшения процесса обучения и моти- • Сотрудничество: интерактивные образователь- вации учащихся. Интерактивные образовательные ные платформы должны поощрять сотрудничество платформы часто включают элементы геймификации, между учащимися. Этого можно достичь с помощью такие как значки, баллы и таблицы лидеров, чтобы групповых занятий, дискуссий и других форм взаим- побудить учащихся взаимодействовать с контентом. ного обучения. Сотрудничество не только улучшает процесс обучения, но и способствует социальному • Социальные сети: платформы социальных се- взаимодействию и коммуникативным навыкам. тей позволили учащимся общаться друг с другом и обмениваться информацией. Интерактивные образова- • Доступность: интерактивные образовательные тельные платформы часто интегрируют функции со- платформы должны быть доступны для всех уча- циальных сетей для облегчения совместной работы и щихся, независимо от их способностей или инвалид- обучения на равных. ности. Это означает обеспечение того, чтобы платформа была разработана с использованием Итак, можно сказать, что появлению интерак- специальных функций, таких как преобразование тивных образовательных платформ способствовало текста в речь, закрытые подписи и другие вспомога- сочетание технологических и социальных разработок, тельные технологии. и эти разработки будут продолжать формировать будущее образования. • Безопасность: интерактивные образовательные платформы должны уделять приоритетное внима- Интерактивные образовательные платформы пре- ние безопасности и конфиденциальности данных доставляют уникальную возможность улучшить ка- учащихся. Это включает в себя обеспечение соответ- чество обучения студентов. Говоря об этом, стоит ствия платформы законам и нормативным актам о отметить несколько важных аспектов, которые сле- защите данных и безопасного хранения личной инфор- дует учитывать при использовании интерактивных мации учащихся. образовательных платформ: В целом, интерактивные образовательные плат- • Привлечение: интерактивные образовательные формы могут обеспечить учащимся богатый и увле- платформы должны быть спроектированы таким кательный опыт обучения, и эти аспекты следует образом, чтобы поощрять вовлечение учащихся. принимать во внимание при их использовании. Этого можно достичь за счет использования гейми- Список литературы: 1. Анисимова Н.С. Мультимедиатехнологии в образовании: понятия, методы, средства / Н.С. Анисимова под ред. Г.А. Бородовского. - Санкт-Петербург : РГПУ, 2012. - 89 с. 2. Атаева Гульсина Исроиловна, Хамроева Холида Юлдашевна АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ВЫСШЕМ ОБРАЗОВАНИИ УЗБЕКИСТАНА // Universum: технические науки. 2022. №1-1 (94). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-vozmozhnosti-ispolzovaniya-oblachnyh- tehnologiy-v-vysshem-obrazovanii-uzbekistana. 3. Атаева Гульсина Исроиловна, Ядгарова Лола Джалоловна Оценка прикладных свойств обучающей платформы Moodle в Бухарском государственном университете // Universum: технические науки. 2020. № 6-1 (75). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-prikladnyh-svoystv-obuchayuschey-platformy-moodle-v-buhar- skom-gosudarstvennom-universitete. 42

№ 5 (110) май, 2023 г. 4. Герасимов М.Л., Казгунов А.А. Орлова Ирина Викторовна, Осипова Ольга Петровна ИНТЕРАКТИВНЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОННОГО И СМЕШАННОГО ОБУЧЕНИЯ // Наука и школа. 2020. №5. 5. Турдиева Г.С., Шойимов А.С. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ФУНКЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВРЕМЕН- НЫХ ОБЛАЧНЫХ СЛУЖБ В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ // Вестник науки и образования. 2021. №17-3 (120). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-osobennosti-i-funktsii-ispolzovaniya-sovremennyh-oblachnyh-sluzhb- v-sisteme-obrazovaniya. 43

№ 5 (110) май, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.110.5.15490 ИДЕНТИФИКАЦИЯ МНОГОМЕРНЫХ ЛАВИНООБРАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ Ликсонова Дарья Игоревна канд. техн. наук, доц. базовой кафедры интеллектуальных систем управления Института космических и информационных технологий Сибирского федерального университета, РФ, г. Красноярск E-mail: [email protected] Медведев Александр Васильевич д-р техн. наук, профессор, проф. кафедры информационных систем Института космических и информационных технологий Сибирского федерального университета, РФ, г. Красноярск E-mail: [email protected] IDENTIFICATION OF MULTIDIMENSIONAL AVALANCHE PROCESSES Daria Liksonova Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Basic Department of Intelligent Control Systems, Institute of Space and Information Technologies, Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk Alexander Medvedev Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Information Systems, Institute of Space and Information Technologies, Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk АННОТАЦИЯ В настоящей работе рассматривается задача идентификации многомерных безынерционных процессов с запаздыванием в условиях неполной информации об объекте исследования. Здесь рассматриваются многомерные процессы, когда на выходе наблюдаются достаточно значительные скачкообразные изменения (лавины) при плавном воздействие извне. Причем компоненты выхода у таких процессов зависимы между собой и данная зависимость не всегда известна исследователю. Основной задачей работы является обнаружение лавины на выходе многомерных объектов и дальнейшее ее предотвращение. ABSTRACT In this paper, we consider the problem of identifying multidimensional inertial processes with delay under conditions of incomplete information about the object of study. Here, multidimensional processes are considered, when quite signif- icant abrupt changes (avalanches) are observed at the output with a smooth external influence. Moreover, the output components of such processes are interdependent and this dependence is not always known to the researcher. The main task of the work is to detect an avalanche at the output of multidimensional objects and its further prevention. Ключевые слова: идентификация, многомерный процесс, лавинообразный процесс, априорная информация, катастрофа Keywords: identification, multidimensional process, avalanche process, a priori information, catastrophe ________________________________________________________________________________________________ Введение многомерные процессы будем называть лавинообраз- ными. Лавинообразные процессы представляют собой В настоящее время представляют собой интерес отдельный раздел математики, который называ- многомерные процессы, изменяющиеся скачкооб- ется «Теория катастроф» [2, 3]. Катастрофами назы- разно при плавном воздействии извне [5]. Такие ваются скачкообразные изменения, возникающие __________________________ Библиографическое описание: Ликсонова Д.И., Медведев А.В. ИДЕНТИФИКАЦИЯ МНОГОМЕРНЫХ ЛАВИНО- ОБРАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 5(110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15490

№ 5 (110) май, 2023 г. в виде внезапного ответа системы на плавное изме- которые относятся, например, к категории гистере- нение внешних условий [5]. зиса, а вообще говоря, здесь могут быть рассмотрены и другие неоднозначные характеристики, которые Представляет интерес рассмотрение многомер- могут отличаться по каждому каналу. Это все зависит ной системы, на выходе которой будет наблюдаться от априорной информации. Лавинообразные про- лавинообразный процесс при плавном изменении цессы, которые в дальнейшем будут использованы, компонент входных переменных. Причем компо- являются, как это было отмечено выше, предвестни- ненты выходных переменных часто связаны между ками теории катастроф. Важно чтобы эти каналы собой не известными исследователю зависимо- существовали в реальности, в частности широко будет стями. В этом случае задача моделирования такого использована мысль А. Галлера: «… только природа процесса усложняется, а использование классиче- никогда не отказывается нас учить… это неисчерпа- ских методов идентификации не приведет к желае- емый родник, из которого черпали истину в первые мому успеху. На пути рассмотрения и изучения века и будут черпать потомки, причем он неиссякаем. данной задачи воспользуемся методами непарамет- Только природа всегда нова, только она правдива, рической статистики. ее никогда достаточно не изучишь, но никогда не изучаешь напрасно». Лавинообразные процессы берут свое начало в существующей [2] в настоящее время теории ката- Лавинообразный процесс строф. Тем не менее, предшественником теории ка- тастроф следует считать теорию нелинейных На рисунке 1 представлен многомерный объект, систем, которую ранее развивали А.М. Ляпунов и А. Пуанкаре. В последующем они были обобщены у которого на выходе имеют место стохастически Р. Тома и получили название теории катастроф [2, стр. 5]. В природе подобные процессы давно уже из- связанные выходные переменные, т.е. не известные вестны и в большей или меньшей степени изучаются (цунами, вулканы, сели и др.). Конечно, для этих про- исследователю зависимости. На рисунке 1 приняты цессов характерно увеличение размерности, которая в действительности имеет место, но можно назвать их следующие обозначения: лавинами. Лавинообразные процессы характерны для многомерных систем и основой для них является u(t) = (u1(t),u2 (t),...,uk (t),...,um (t)), k = 1, m – наличие нелинейности. Так, во многих практических задачах, например представляемых на конферен- m-мерный вектор входных переменных, циях [7, 8], рассматриваются только многомерные x(t) = (x1(t), x2(t),..., xj (t),..., xn(t)), j = 1,n процессы. Таким образом, без сомнения можно под- – черкивать, что при наличии многомерных систем возможно и возникновение лавин или катастроф. n-мерный вектор выходных переменных,  (t) – слу- Обратим внимание на одну важную деталь, что по чайные помехи, действующие на объект, (t) – непре- разным каналам многомерной системы априорная информация наверняка отличающаяся, т.е. различная. рывное время, стрелки на выходных переменных Это не только в реально существующих процессах, свидетельствуют о наличие связей между перемен- ными, внутри объекта – связи между входными и выходными переменными. При измерении входных u (t ) и выходных x (t ) переменных всегда присут- ствуют помехи. При взаимодействии входных воз- действий могут возникать лавины. Рисунок 1. Многомерный объект с зависимыми выходными переменными В качестве примера рассмотрим процесс, в кото- начинается формирование лавинообразного процесса ром будут плавно изменяться входные u (t ) пере- и выходная переменная x (t ) резко возрастает или менные. При этом выходные переменные x (t ) наоборот убывает (рис. 2). сначала плавно меняются, но с течением времени 45

№ 5 (110) май, 2023 г. ( )Рисунок 2. График выходной переменной x t На рисунке 2 на оси ординат расположены зна- во-вторых это может зависеть от самого процесса, от его природы, т.е. данная «лавина» будет формиро- чения выходной переменной xj (t ), а на оси абсцисс ваться внутри самого процесса при взаимодействии последовательность элементов экзаменующей вы- определенных значений входных переменных u (t ) . борки i = 1, s , где s – объем выборки. Из рисунка На данном этапе встает вопрос, как же пра- вильно работать с лавинообразным процессом и видно, что при небольшом изменении выходной управлять им. Для начала необходимо обнаружить приближающуюся «лавину». Для этого значения переменной xj (t ) вдруг ее величина существенно вновь поступающих выходных переменных процесса, возрастает, происходит потеря устойчивости и обозначим их x i , нужно сравнивать со значениями, взрыв. На практике могут встречаться различные j лавинообразные процессы, и природа их происхож- дения может зависеть от самых разных факторов [1, которые ранее предшествовали лавине, обозначим 4, 6, 9]. Во-первых, возникновение лавины может зависеть от человеческого фактора, например при их y i , из имеющихся у исследователя данных. неправильном измерении той или иной переменной, j Рисунок 3. Обнаружение лавины На рисунке 3 отмечен отрезок, который пред- где N – число точек выходной переменной в шествует резкому скачку выходной переменной. выбранном отрезке времени, t – точка, с которой Данный отрезок можно взять произвольно, напри- мер 10 значений выходной переменной, которые пред- начинается рассмотрение изменений выходной пе- шествовали «лавине». Сравнение значений ранее ременной. предшествующих «лавине» и вновь полученных значений осуществляется по следующей формуле: Из формулы (1) видно, что как только величина  = 1 t+N начнет приобретать очень маленькие значения, N i=t близкие к нулю, значит должна произойти «лавина». ( ) xi − yi 2, i = 1, N , (1) Для того чтобы предотвратить лавину, в момент j j уменьшения  , необходимо изменить входные воз- действия u (t ) . 46

№ 5 (110) май, 2023 г. Управление лавинообразным процессом должно задач управления является своевременность обнару- обеспечивать такие входные характеристики про- жения лавины, для того, чтобы хватило времени на цесса, при которых лавина не будет происходить. изменение входных переменных, которые в свою Т.е. как только было замечено, что приближается очередь успели бы повлиять на выходные воздей- ствия, т.к. рассматриваемая многомерная система «лавина»  → 0 , значит нужно срочно изменить имеет запаздывание. входные воздействия u (t ) , чтобы уйти от прибли- Задача идентификации многомерных объектов жающейся «лавины». При этом следует различать заключается в построении моделей этих объектов, лавину с ошибкой измерения, при которой также которые условно можно представить на следующем могут произойти резкие скачки значений компонент рисунке 4. выходных переменных. Причем одной из основных Рисунок 4. Классическая схема идентификации объекта На рисунке 4 приняты следующие обозначения: влияют на ту или иную компоненту выхода про- О – многомерный объект; М – модель объекта; БИ – цесса. Это может быть любой набор, например блоки измерения соответствующих переменных процесса, с помощью которых получаем выборку ( )x3 = u2 , u5 , 1 , x4 . Составной вектор известен наблюдений или обучающую выборку; в каналах измерения переменных действуют случайные по- исследователю из априорной информации. В этом случае модель процесса будет рассматриваться в мехи hu , h , hx . виде системы: Как было сказано выше, процессы, рассматрива- ( )Fˆj u  j  ,   j  , x j ,  , s ,  = 0, j = 1,n , (3) емые в настоящей работе, могут иметь неизвестные us xs зависимости компонент выходных переменных. Поэтому исследуемый процесс будет описываться  , где u ,  , x j  j  j – составные векторы, системой неявных стохастических уравнений: us xs s , – временные векторы (т.е. набор данных, Fj (u(t), (t), x(t + ),(t)) = 0, j = 1,n, (2) которые поступили к s-му моменту времени). где функции Fj () не известны, т.к. не известны Задача моделирования многомерного процесса зависимости выходных переменных,  – известное состоит в том, чтобы по результатам наблюдений запаздывание по различным каналам исследуемого процесса. (выборкам), прогнозировать развитие лавинообраз- Здесь можно отметить составной (ситуационный) ного процесса. При этом следует различать лавину вектор, который состоит из некоторого набора вход- ных и выходных переменных (или из всех), которые с ошибкой измерения, при которой также могут произойти резкие скачки значений компонент вы- ходных переменных. При наличии s реализаций пе- ременных процесса для прогнозирования выходных переменных может быть использована следующая непараметрическая статистика: 47

№ 5 (110) май, 2023 г. s m Ф uk − uki  p Ф  − i  , ( ( ) ( ))  xj u t , ti=1xi k =1 csu =1 cs  j =  j = 1, n , (4) s m Ф uk − uki  p Ф  − i  i=1 k =1 csu =1   cs где uk и  вновь поступающие значения ~x ji = xij + xij j , (5) входных переменных, а для колоколообразной где  [−1; 1] ,  j – величина помехи. Функ- функции Ф() можно взять, например, треугольное ция ошибки рассчитывается следующим образом: ядро, или другие виды ядер. Численное моделирование Для моделирования лавинообразного процесса s xˆij s j = 1,n , (6) было выбрано 3 реализации входных воздействий,   j = которые принадлежали следующим областям: xi − xi − xj , j j i=1 i=1 u1 [45,074; 57,645] , u2 [9,453; 20,371] и где x j – среднее значение по j -ой компоненте  [−1,068; 2,875] . Объем выборки наблюдений выхода. На рисунке 5 по оси абсцисс представлены эле- s [500; 3000], и соответствующая реализация менты обучающей выборки, по оси ординат значения выходной переменной была выбрана по одному из выхода объекта (красным цветом) и модели (зеленым каналов многомерного процесса, и принимала сле- цветом). Объем выборки 500, ошибка моделирования составила 0,03, помеха, действующая на выходные дующий вид: x1(t) = 1 . Причем переменные, была принята 5%. Как видно из рисунков sin(0,01u1) − 0,5u2 модель достаточно хорошо описывает объект, с прак- тической точки зрения. на компоненты выходных переменных процесса действовала равномерная помеха: Рисунок 5. Моделирование лавинообразного процесса Далее представлены значения ошибки модели- разные значения параметров размытости, а также при рования  при различных параметрах размытости разных объемах выборки. j csu и cs , причем для u(t) и для (t) подбирались 48

№ 5 (110) май, 2023 г. Таблица 1. Зависимости величины ошибки моделирования  j от величин параметров размытости csu и cs с csu s s = 300 Ошибка моделирования  j s = 3000 7,914 0,01 0,01 0,040 s =1000 7,594 0,2 0,3 0,047 0,031 0,3 0,2 0,057 7,408 0,038 0,4 0,3 0,066 0,032 0,046 0,5 0,6 0,076 0,039 0,056 0,6 0,7 0,091 0,045 0,067 0,7 0,8 0,057 0,081 0,074 0,092 Из таблицы 1 можно увидеть наименьшую системе. Совершенно ясно, что при изучении и ис- ошибку прогноза при параметрах размытости следовании тех или иных реальных процессов лавино- образной природы требуется тщательный анализ всех csu = 0,2 и cs = 0,3 . Причем, при увеличении факторов и переменных, влияющих на него и наличие соответствующих средств контроля. Кроме того, объема выборки ошибка прогнозирования  умень- обращено внимание на формирование задающих j воздействий x(t ), которые требуют специального шалась. Таким образом, проведенные численные иссле- определения. дования показали возможность определения начала развития лавинообразного процесса в многомерной Список литературы: 1. Андронов А.А., Леонтович Е.А., Гордон И.И., Майер А.Г. Теория бифуркаций динамических систем на плос- кости. – М.: Наука, 1967. – 487 с. 2. Арнольд В.И. Теория катастроф. – 3-е изд., доп. – М.: Наука, 1990. – 128 с. 3. Гилмор Р. Прикладная теория катастроф. В 2кн. – М.: Мир, 1984. – Кн. 1. – 350 с.; Кн. 2. – 285 с. 4. Джилмор Р. Теория катастроф для учёных и инженеров. – М.: Мир, 1983. – 484 с. 5. Медведев А.В. Основы теории непараметрических систем. Идентификация, управление, принятие решений. – Красноярск: СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2018. – 732 с. 6. Спротт Дж.К. Элегантный хаос: алгебраически простые хаотические потоки. – Ижевск: Ижев. ин-т компьютер. исслед., 2012. – 328 с. 7. Тезисы XXI Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информа- ционным технологиям. – Новосибирск, 2020. – 51 с. (7 – 11 декабря 2020 г.). – Новосибирск: ФИЦ ИВТ, 2020. – 51 с. 8. Тезисы XXII Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и инфор- мационным технологиям. – Новосибирск, 2021. – 68 с. (25 – 29 октября 2021 г.). – Новосибирск: ФИЦ ИВТ, 2021. – 68 с. 9. Томпсон Дж. М.Т. Неустойчивости и катастрофы в науке и технике. – М.: Мир, 1985. – 254 с. 49