Анотація до роботи:

Бут Є. М. Комп’ютерні моделювання й ідентифікація тепломасоперенесення в енергетичних та технологічних об’єктах машинобудування. Дисертація є рукопис, поданий на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.14.06 - технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України, Харків, 2004.

Дисертація містить теоретичні та практичні результати досліджень щодо комп’ютерних моделювання й ідентифікації тепломасоперенесення. Проаналізовано зв’язки між засобами вимірювань та видом рівнянь математичної моделі (алгебраїчні, диференціальні). Побудовано математичні моделі тепломасоперенесення у пористих середовищах з умовним фазовим переходом. Знайдено рівняння для коефіцієнтів сплайн-апроксимації поля температур. Отримані апріорні оцінки достовірності та точності рішень. Вирішені практичні задачі по комп’ютерному моделюванню тепломасоперенесення. Таким чином, у дисертації одержано наукові результати, які в сукупності вирішують важливу наукову проблему промислової теплоенергетики і теплофізики - комп’ютерне моделювання й ідентифікацію тепломасоперенесення в об’єктах машинобудування.

Внаслідок досліджень, які проведені в даній роботі:

вибрані феноменологічні допущення и припущення, які визначають фізичний базис математичних моделей и відбивають процеси, які досліджуються, с заданою точністю;

створені фізичні моделі процесів тепломасоперенесення с фазовим переходом, які відбуваються в контурних теплових трубах, и побудовані математичні моделі тепломасоперенесення в пористих середовищах, які відрізняються від існуючих тим, що в цих моделях тепломасоперенесення розглядається не як самостійні незв’язані процеси теплоперенесення і масоперенесення, а як єдиний процес (ці моделі представляють собою систему диференціальних рівнянь тепломасоперенесення и використовують припущення про еквівалентність фазового переходу першого роду умовному фазовому переходу с S-подібною залежністю концентрації);

показано, що задача тепломасоперенесення, яка вирішується за допомогою отриманої системи рівнянь, належить класу некоректно поставлених задач, запропоновано стабілізатор рішення некоректно поставленої задачі тепломасоперенесення в пористих середовищах методом регуляризації, який за рахунок контролю виконання закону збереження енергії на кожній ітерації методу послідовних наближень не допускає «розкачки» рішення;

запропонована математична модель тепломасоперенесення в теплопроводе, який включає в себе наступні елементи: капілярно-пористе тіло, паропровід, конденсатор и трубопровід для рідкого теплоносія. Ця модель дозволяє отримати залежності од часу температури і тиску теплоносія по усьому двохфазному контуру, що дає можливість проаналізувати динаміку поведінки двохфазного контуру с капілярним насосом при запуску та виходу на режим системи охолодження, а також дати рекомендації по запобіганню запирання контуру охолодження;

здійснена комп’ютерна реалізація евольвентної сплайнової планіметрії, і отримані системи алгебраїчних рівнянь для чисельного визначення коефіцієнтів сплайн-функцій в одно- дво- и тривимірних задачі теплопровідності (геометрія меж задається за допомогою алгебраїчних сплайнів у вигляді узагальненого багаточлена);

запропоновано новий підхід до постановки задачі виміру функцій, який полягає в використанні аналогів метрики простору C⁽¹⁾ (що дозволяє оцінити не тільки похибку виміру самої величини, а також властивостей функції, які визначаються її похідними), а не метрики простору C⁽⁰⁾, як це має місце при виміру величин;

вперше для континуальних шкал вимірів введено типи шкал, які зв’язують точність вимірювальних засобів и розмірність диференціальних рівнянь математичних моделей процесів, що дозволяє оцінить сумісність математичної моделі і засобів вимірів;

проведено комп’ютерне моделювання теплових потоків в динамічному режимі с отриманням оцінок достовірності и точності отриманих рішень, і показано, що запропонований інженерний підхід до комп’ютерних моделюванню і ідентифікації тепломасоперенесення, який базується на сплайн-ідентифікації дозволяє отримати апріорні оцінки достовірності й точності рішень, які будуть отримані;

вирішено ряд практичних задач, які дозволили удосконалити енергетичне и технологічне обладнання, що має важне значення для розвитку аерокосмічної галузі вітчизняного машинобудування.

Публікації автора:

1. Бут Е. Н. Определение тепловых потоков в динамическом режиме / Е. Н. Бут, Д. Ф. Симбирский // Промышленная теплотехника. – 1982. – Т.4. – № 5. –
   С. 27 – 35.

2. Бут Е. Н. О выборе метода решения обратной задачи теплопроводности // Использование солнца и других источников лучистой энергии в материаловедении. – К.: Наук. думка. – 1983. – С. 122 – 128.

3. Бут Е. Н. Сплайн-идентификация теплового потока и коэффициента теплопроводности // Электронное моделирование: Междунар. науч.-техн. журн. – 1999. – № 2. – С. 44 – 52.

4. Бут Е. Н. Нестационарный тепломассообмен в контурных тепловых трубах // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 1999. – Вып. 5. – С. 81 – 92.

5. But E. N. Spline-Identification in inverse Heat-Conduction Problems / Engineering Simulation, 2000. – Vol. 17. – P. 259 – 270.

6. Бут Е. Н. Проблемы компьютерного моделирования // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2000. – Вып. 8. – С. 136 – 147.

7. Бут Е. Н. Конденсация при условии невесомости теплообменного контура // Промышленная теплотехника. – 2001. – Т. 23. – № 6. – С. 23 – 28.

8. Бут Е. Н. Компьютерная сплайновая планиметрия: Определения, проблемы // Авиационно-космическая техника и технология. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2001. – Вып. 24. – С. 236 – 246.

9. Бут Е. Н. Сплайн-аппроксимация температурного поля как численно-аналитический метод приближенного решения нестационарной одномерной задачи теплопроводности // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2001. – Вып. 9. – С. 105 – 113.

10. Бут Е. Н. Сплайн-аппроксимация температурного поля как численно-аналитический метод приближенного решения нестационарной двухмерной задачи теплопроводности // Авиационно-космическая техника и технология. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2001. – Вып. 25. – С. 227 – 232.

11. Бут Е. Н. Лингвистические проблемы компьютерного общения // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2001. – Вып. 9. – С. 140 – 146.

12. Бут Е. Н. Компьютерное моделирование последовательностей случайных чисел // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2001. – Вып. 10. – С. 101 – 109.

13. Бут Е. Н. Синтез – анализ или анализ – синтез // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2001. – Вып. 11. – С. 17 – 21.

14. Бут Е. Н. Квазивоспроизводимые случайные процессы в компьютерном моделировании задачи о «разладке» // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2001. – Вып. 12. – С. 57 – 62.

15. Бут Е. Н. Достоверность и точность сплайн-идентификации теплопереноса // Проблемы машиностроения. – 2002. – Т. 5. – № 1.– С. 39 – 43.

16. Бут Е. Н. Дискретная модель для компьютерного моделирования нестационарных процессов тепломассопереноса в капиллярно-пористой среде // Авіаційно-космічна техніка і технологія. – Х.: НАКУ «ХАІ». – 2002. – Вип. 32. – С. 248 – 253.

17. Бут Е. Н. О постановке задачи измерения зависимостей // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2002. – Вып. 13. – С. 92 – 97.

18. Бут Е. Н. Математическая модель фигуры в эвольвентной сплайновой геометрии // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2002. – Вып. 14. – С. 25 – 31.

19. Бут Е. Н. Регуляризация метода итераций для компьютерного моделирования тепломассопереноса с фазовым переходом в пористых средах // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2002. – Вып. 15. – С. 154 – 158.

20. Бут Е. Н. Решение нестационарной пространственной задачи теплопроводности методом сплайн-аппроксимации температурного поля // Промышленная теплотехника. – 2002. – Т. 24. – № 2 – 3. – С. 36 – 39.

21. Мацевитый Ю. М. Математическая модель тепломассопереноса в капиллярном насосе контурной тепловой трубы / Ю. М. Мацевитый, Е. Н. Бут // Авіаційно-космічна техніка і технологія. – Х.: НАКУ «ХАІ». – 2002. – Вип. 33. – С. 260 – 270.

22. Бут Е. Н. Условные фазовые переходы первого рода // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Х.: НАКУ «ХАИ». – 2004. – Вып. 22. – С. 72 – 80.

23. Бут Е. Н. Сплайн-идентификация как метод решения некорректно поставленных обратных задач теплопроводности общего вида // Материалы YI Всесоюз. конф. «Тепломассообмен-YI» (Минск, 1980). – Минск: ИТМО АН БССР. – 1980. – Т. 9: Теплопроводность и общие вопросы теории тепломассообмена. – С. 128 – 131.

24. Бут Е. Н. О критериях динамических измерений // Тез. докл. 3-го Всесоюз. симпозиума «Динамические измерения». – Л.: ВНИИМ. – 1981. – С. 22 – 27.

25. Бут Е. Н. Компьютерная геометрия в САПР и АСТПП // Автоматизация проектирования средств технологического оснащения в машиностроении и приборостроении. – Рига: РПИ. – 1988. – С. 17 – 19.

26. Бут Е. Н. Математические модели, средства и шкалы измерений // Тез. докл. Всесоюз. науч.-метод. конф. «Подготовка и повышение квалификации инженерных кадров в области метрологии, стандартизации и управления качеством». – Х.: ХАИ. – 1990. – С. 81 – 83.

27. Macevity J. M. Heat-mass Transfer in Capyllary Porus a Layer with Phase Transition of the Heatcarrier / J. M. Macevity, E. N. But, A. P. Slesarenko // Proceeding of fourth Ukraine-Russia-China symposium on space science and technology (12-17 September 1996), 1996. – Vol. 1. – P. 207– 209.

28. Macevity J. M. Modeling of transient heat-mass exchange in contour heat pipes for temperature control systems of space vehicle / J. M. Macevity, A. P. Slesarenko, E. N. But // Proceeding of fifth Ukraine-Russia-China symposium on space science and technology. (6-9 June, 2000), 2000. – Vol. 1. – P. 744 – 748.