В рамках программы «Приоритет 2030» и стратегического проекта «Интеллектуальное производство» научные сотрудники Института естественных и точных наук ЮУрГУ зарегистрировали программу для вычислительных машин, решающую краевые задачи в области проектного строительства. Программа позволяет получить расчетные результаты, оптимальные по вычислительным затратам по сравнению с предыдущими методами решения.
В теплотехнике при расчете оптимальных систем обогрева используется метод решения краевых задач. Для создания программного кода учеными был сформулирован новый алгоритм и метод решения краевых задач – метод «итерационных расширений». Он был получен путем аналитической работы теоретических и практических наработок ученых.
«Практическим примером решения краевых задач может служить расчет температурного распределения в разных точках помещения при проектировании системы теплоснабжения дома. Разработанный метод показал большую эффективность в сравнении с другими методами решения краевых задач: методом фиктивных областей, фиктивных неизвестных, фиктивных компонентов, фиктивных пространств. Эффективность заключается в том, что процесс вычисления температурного режима по программе, составленной в соответствии с методом итерационных расширений, осуществляется быстрее», – пояснил старший научный сотрудник кафедры «Математическое и компьютерное моделирование» ЮУрГУ Андрей Ушаков.
Разработанные метод и программа могут быть полезны для академической и научно-исследовательской сферы, для проектной отрасли и отрасли строительства. Программа предназначена для специалистов, занимающихся обучением, исследованием и применением методов, алгоритмов и их программной реализацией на электронно-вычислительных машинах для эффективного численного решения задач математической физики.
Краевая задача имеет условия, указанные в крайних точках («границах») независимой переменной в уравнении. Условиями задачи являются показатели реального физического процесса. С помощью программы также возможно проиллюстрировать распределение температуры от тепловых источников на графике и диаграмме.
Данное исследование является не только экспериментальным подтверждением ранее изданных теоретических работ, но и товарным продуктом.
Южно-Уральский государственный университет – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
Читайте нас: