Численное моделирование технологических процессов морского перегрузочного комплекса углеводородного сырья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, доктор технических наук Казунин, Дмитрий Владимирович

• Казунин, Дмитрий Владимирович
• доктор технических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор технических наук Казунин, Дмитрий Владимирович

Введение.

1. Требования современных международных документов к треражеру ЬСНК. Базовая структура тренажера и основные функции.

1.1 Требование Конвенции ПДМНВ-95 к тренажеру.

1.1.1. Требования ПДМНВ к составляющим тренажерной подготовки.

1.1.2. Требование конвенции к набору систем обучаемого.

1.2 Основные требования Модельных курсов ИМО к тренажеру.

1.3 Основные требования классификационных обществ, эксплутационно-нормативных документов к тренажеру.

1.4 Обобщенные требования к модулям и функциям тренажера.

1.5 Обобщенные требования к математической модели.

1.5.1. Состав моделируемых систем тренажера ЬСНБ и их композиция для программной реализации.

1.5.2. Список основных требований к математической модели.

1.6 Анализ разработок, представленных на рынке ЪСЖ в 1997-2002 году. Достоинства и недостатки. Коррекция наших представлений с учетом выполненных разработок.

1.6.1. Консоли управления. Пользовательский интерфейс.

1.6.2. Математическая модель.

1.6.3. Модуль модели по расчету посадки и прочности корпуса судна.

1.6.4. Учебные возможности тренажера. Методика обучения.

1.6.5. Сетевое окружение.

1.6.6. Модуль «Инструктор».

2. Архитектура тренажеров грузобалластных и технологических операций на танкерах и терминалах.

2.1 Задачи программных модулей тренажера.

2.1.1. Внешние данные программных задач.

2.1.2. Задачи программного модуля «Обучаемый».

2.1.3. Задачи программного модуля «Инструктор».

2.1.4. Задачи программного модуля «Сетевое окружение».

2.2 Организация модулей тренажера.

2.2.1. Организация внешних данных модулей. Упражнение.

2.2.2. Организация внешних данных модулей. Пленка.

2.2.3. Организация чтения внешних данных модулем «Консоль».

2.2.4. Обобщенная организация взаимодействия программных модулей

2.2.5. Организация функционирования модулей.

2.3 Концепция программной реализации модулей тренажера.

2.3.1. Основные требования к программной реализации задач.

2.3.2. Реализация задачи «Модель».

2.3.3. Реализация задачи «Консоль Обучаемого».

2.3.4. Реализация задачи «Консоль Инструктора».

2.3.5. Концепция задачи «Оповещение об изменениях» модуля «Сетевое окружение».

2.3.6. Ограничения на размещение задач модулей тренажера.

2.3.7. Реализация модуля «Распространение изменений по сети».

3. Математическая модель изотермического нестационарного потока сжимаемой жидкости.

3.1 Движение изотермического, нестационарного потока сжимаемой жидкости в трубопроводе.

3.2 Метод характеристик.

3.3 Упрощенная процедура Годунова.

3.4 Расчет параметров на границе по полной процедуре Годунова.

3.5 Расчет параметров на участке по квазиодномерной методике.

3.6 Расчет параметров в случаях, когда одна граница участка подвижна, не подвижна, является стоком или бесконечным объемом.

3.7 Расчет параметров в канале со скачком площади поперечного сечения. .:.

3.8 Расчет параметров в канале с поворотом.

3.9 Расчет параметров в канале со скачком площади поперечного сечения и подвижной стенкой, открывающей щель стока.

3.10Расчет параметров в канале с внешним источником энергии.

3.11 Расчет параметров в канале с разделением потока по ветвям и скачком площади поперечного сечения.

3.12Методика построения расчетной области.

3.13 Проверка адекватности математической модели экспериментальным данным.

4. Исследование свойств перекачиваемых сред.-.

4.1 Масштабы. Бинодаль. Обобщенное уравнение бинодали.

4.2 Определение термических и калоримертических параметров на линии испарения.

4.3 Выбор типа уравнения состояния.

4.3.1. Вывод коэффициентов уравнения состояния по экспериментальным данным.

4.3.2. Вывод уравнения состояния жидкости на основе теории обобщенных параметров.

4.4 Термические соотношения, линеаризуемые по опорным точкам.

4.5 Калориметрические соотношения, линеаризуемые по опорным точкам.

4.6 Линеаризация зависимостей трения в трубах.

5. Моделирование нестационарного фазового перехода однокомпонентного вещества в инертную среду в режиме реального времени.

5.1 Основные допущения и область ограничения состояний веществ в Р-Т координатах тренажерной задачи.

5.2 Термические и калорические уравнения состояния.

5.3 Основные понятия динамики смеси пара и нейтрального газа.

5.4 Уравнение баланса для сосуда с испаряющейся жидкостью.

5.5 Наиболее распространенные частные случаи.

5.6 Построение численной схемы.

5.7 Коэффициенты теплопереноса.

5.8 Проверка адекватности модели.

6. Изотермическая модель квазистационарного потока несжимаемой жидкости. Разделенный опорный расчет. Многокомпонентная, двухфазная среда.

6.1 Постановка задачи. Нелинейная сетевая задача.

6.2 Функции проводимости. Теория течения однофазной среды.

6.3 Пассивные элементы системы. Двухпроточные клапаны.

6.4 Функция коррекции величины потока. Невозвратный регулирующий клапан и клапан-корректор.

6.5 Методика выбора функции коррекции параметров.

6.6 Моечные машинки. Мойка танков сырой нефтью.

6.7 Центробежные нагнетатели и объемные насосы.

6.8 Преобразование тройников в двухполюсные ребра. Воздушный колпак. Эжектор.

6.9 Теплообменный аппарат. б.ЮВнешние объекты сети. Фазовый переход в малых танках и трубах, i

Течение разных фаз и газа по трубам.

6.11 Особенности численной реализации процесса смешения в трубах.

Температуры и концентрации.

7. Оптимизация вычислений для сложных топологических схем. Графовые алгоритмы.

7.1 Представление топологической схемы в виде несимметричной матрицы связей.

7.2 Оптимизация стандартных методов решения сетевой задачи.

7.2.1. Исследованные методы решения, в которых расчетная область тесно связана с программным кодом.

7.2.2. Исследованные методы решения, в которых расчетная область отделена от программного кода.

7.2.3. Оптимизация методов решения сетевой задачи.

7.3 Представление топологической схемы в виде несимметричной матрицы связей.

7.3.1. Выделение из системы уравнений несимметричной матрицы связей

7.3.2. Динамически определяемая матрица связей.

7.4 Выделение максимально полной трансверсали.

7.4.1. Алгоритм поиска максимально возможной трансверсали.

7.4.2. Исключение неопределенных уравнений и получение полной трансверсали несимметричной матрицы связей. Постороение орграфа.

7.5 Выделение сильных компонент орграфа.

7.5.1. Сильные компоненты орграфа.

7.5.2. Алгоритм Duff для отыскания сильных компонент орграфа.

7.6 Структура данных модели.

7.7 Организация блока расчета. Диаграммы взаимодействия объектов.

7.8 Структура работы расчетного блока с использованием графовых алгоритмов.

7.9 Результаты применения выполненных исследований.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Численное моделирование технологических процессов морского перегрузочного комплекса углеводородного сырья»

Перестройка закончилась развалом Российской экономики, застоем в науке и кризисом в образовании. Начиная с 1992 года, огромное количество технически образованных людей покинули страну или занялись индивидуальной предпринимательской деятельностью. Дефолт 1998 года еще более усугубил ситуацию. Именно в этих условиях в нашей стране началось внедрение принятой в 1995 году конвенции «Подготовка и дипломирование моряков и несение вахты» (ПДМНВ-95).

Актуальность работы: Конвенция по «Подготовке и дипломированию моряков и несению вахты» (ПДМНВ-95) поставила ряд новых задач перед морскими администрациями стран-участниц. Одна из этих задач - разработка тренажеров, предназначенных для подготовки, оценки компетентности и для отработки навыков поведения в повседневных и аварийных ситуациях.

В соответствии с конвенцией ПДМНВ-95, необходимы четыре типа тренажеров. Для обучения функциям «Навигация», «Радиосвязь», «Управление энергетической установкой» потребовались тренажеры маневрирования (САПР), глобальной связи (GMDSS) и энергетической установки (ERS) соответственно. А для функции «Управление грузовыми операциями» было необходимо разработать тренажер грузо-балластных операций (LCHS), который должен был стать одним из четырех основных типов тренажеров, используемых для подготовки моряков. В отличие от других типов, этот тренажер используется в базовой подготовке, как навигаторов, так и судовых механиков.

Работа посвящена созданию математической модели применительно к разработанной структуре тренажера грузо-балластных операций (LCHS), который ориентирован на решение задачи подготовки специалистов, отвечающих за технологию погрузки танкеров.

Созданию системы разработки тренажера LCHS и посвящена эта работа. Следует отметить, что поставленная задача имела государственный уровень. В нашей стране, аналогичных разработок в 1998 году не проводилось, а подобную задачу Государственная служба Минтранса России поставила только 21.01.2004, объявив открытый конкурс среди научных организаций на разработку НИОКР: «Разработка методологического и программного обеспечения для создания тренажера по загрузке, выравниванию аварийного судна и восстановлению его остойчивости», таким образом, опоздав на 6 лет. В результате в 1997 году на мировом рынке конкурентная борьба развернулась между производителями Норвегии (Norcontrol), США (Ship Analytics), Японии (MOL), Китая (Maritime Institute), Италии (Sindel) и Голландии.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие задачи:

• разработать функциональность тренажера и его архитектуру в соответствии с требованиями конвенции ПДМНВ-95;

• определить допустимую глубину математического моделирования и определить специальные требования к численной модели;

• разработать математическую модель тренажера, обеспечить высокую скорость расчета единичного цикла;

• создать технологию воспроизводства тренажера и его масштабирования. Работа состоит из 7-ми глав:

В первой главе приводится краткий обзор постулатов конвенции ПДМНВ-95, международных судостроительных и технологических документов, анализ которых позволил сформулировать основные требования к математической модели и основным функциям тренажера.

Вторая глава посвящена разработке архитектуры тренажера, разбивке функций на программные задачи с учетом их учебной функциональности и технологичности процесса разработки.

Третья глава посвящена разработке изотермической нестационарной модели течения по трубам при допущении, что сжимаемость жидкости и скорость звука зависят от давления. Приведены результаты сравнения расчета и эксперимента.

Четвертая глава посвящена исследованию свойств сред, используемых в тренажере и характеру течений в трубах. Применена теория обобщенных безразмерных величин для определения (прогнозирования) характеристик сред с помощью масштабных коэффициентов. Исследован предложенный для различных веществ (углеводородных жидкостей-газов) механизм расчета параметров кривой возгонки, теплоты парообразования и построения г-я диаграммы.

Пятая глава посвящена разработке теории фазового перехода в танке для расчетов в режиме реального и ускоренного времени на основе квазиодномерного подхода, реализованного для однокомпонентной. жидкости, находящейся в многокомпонентной инертной среде.

Шестая глава посвящена разработке высокоскоростной квазистационарной математической модели течения по трубопроводам при допущении о несжимаемости жидкости. Приведены функции проводимости объектов системы для решения поставленной сетевой задачи. Исследована их устойчивость.

Седьмая глава посвящена исследованию традиционных методов решения сетевой задачи, а также применению новых алгоритмов, построенных на основе современных методов представления данных. В работе применены и дополнены отдельными решениями графовые алгоритмы, разработанные в Оксфордском университете с 1979-1982, которые применены для высокоскоростных вычислений. Примененные алгоритмы являются относительно новыми методом при решении поставленной нами сетевой задачи и связанных с ней матричных вычислений.

В работе подробно рассмотрено ядро математической модели тренажера — гидродинамическая модель течений, но при этом оставлен без внимания фрагмент расчета прочности и посадки, остойчивости корпуса судна (ЬС8) и прочностные расчеты элементов конструкции, на основе которых принимается решение о «поломке», а также методики расчета систем автоматики и специализированные эффекты отдельных изолированных процессов (например диффузии и т.д.).

Область применения: результаты работы могут быть использованы для создания учебных приложений, а также для имитационного моделирования при создании эскизных проектов систем управления реальных судов с целью: 1) оценки рабочих диапазонов; 2) определения зон перегрузок, описания переходных процессов; 3) оптимизации конструктивных элементов схем трубопроводов, систем их управления; 4) отработки эргономики интерфейса. От фирм Kverner в 2003 и Hyundai в 2006 поступали предложения по предварительному созданию тренажера для системы управления грузовыми системами танкеров класса LNG.

Научная новизна: в результате комплекса представленных в работе исследований решена важная народно-хозяйственная проблема по созданию математической модели и программных технологий, которые позволили разработать новые типы средств обучения в рамках современных международных требований (ПДМНВ-95), разработать систему построения и клонирования тренажеров грузо-балластных операций (LCHS).

На защиту выносится:

• общая имитационная численная модель, описывающая поведение грузо-балластных и технологических систем современных нефтяных, химических, продуктовых, газовых танкеров, терминалов, выполняющая вычисления в режиме реального и ускоренного времени для сетей сложной топологии;

• локальная имитационная математическая модель, описывающая распространение ударных волн и волн разрежения по фрагментам трубопроводной сети реальной геометрии, включающей технические устройства;

• имитационная модель свойств транспортируемых по трубопроводной сети веществ на основе теории обобщенных параметров;

• эффективный численный алгоритм решения системы предварительно подготовленных уравнений, описывающих технические элементы гидравлической сети сложной топологии, реализованный на ЭВМ и проверенный с помощью вычислительного эксперимента;

• новая структура нового программно реализованного распределенного учебно-вычислительного комплекса (тренажера), которая для имитации учебной среды включает: 3D визуализацию виртуальной среды, консоли управления для решения задач диспетчерского круга, математические модели, приложение инструктора и сеть, служащую для синхронизации задач класса и позволяющую выполнять совместные операции в единой учебной группе в рамках единой топологии гидравлической сети, включающей: грузовые, зачистные, балластные и газовые системы танкеров и терминала;

• основные принципы решения прикладной задачи по созданию LCHS тренажера как средства обучения, соответствующего современным требованиям конвенции ПДМНВ-95 и позволяющего непрерывно выполнять любую последовательность технологических операций в рамках единого упражнения для групп "терминал и два танкера" в составе сетевого класса, состоящего из 36 компьютеров под управлением инструктора;

Исследования проводились в компании Транзас и на кафедре судовых двигателей внутреннего сгорания Государственной Морской Академии им. С.О.Макарова при консультировании д.т.н., профессора С.В.Камкина. Разработка методов моделирования нестационарных потоков сжимаемой жидкости и фазовых переходов выполнена при консультировании д.ф.-м.н. профессора СПбГУ С.К.Матвеева. Испытания нефтепродуктов выполнены в лаборатории «Раскон Аналит» при участии и консультировании к.т.н., доцента НГМА А.С.Трусова. Исследование нестационарного режима течения в трубах выполнено при участии к.т.н., доцента, старшего механика Unicom Ф.А.Васькевича. Программная реализация, отработка алгоритмов тренажера, выполненных в компании Транзас Марин с 1998 по 2001 гг, производилась при участии и поддержке к.т.н. A.B. Кожевникова, который также определил архитектуру первых проектов тренажера грузобалластных операций: LCC и LPG танкеров.

Внедрение результатов работы, на сегодняшний день разработанные соискателем тренажеры LCHS установлены более чем в 50-ти учебных центрах 25 стран мира (см. Приложение 1, акт 2003 года), в том числе в 7-ми учебных центрах нашей страны.

Апробация работы: материалы диссертационной работы докладывались на заседаниях кафедры Судовых двигателей внутреннего сгорания государственной морской академии им. С.О. Макарова с 1992 по 2000 год. Отдельные положения диссертации докладывались автором на следующих конференция и семинарах.

• На конференциях: ГМА им.Макарова в 1991, 1992, 1997 годах; МЕЕТ'99: Marine Engineering (education and training), проводимой институтом морских инженеров Англии; 4-й международной научно-технической конференции «Компьютерное моделирование 2003» в С-Петербургском государственном политехническом университете в июне 2003; Sixth International Conference on Engine Room Simulators (ICER), Wuhan, China 2004; LNG TECH Global Summit "Liquefaction, Transaportation", Севила, Испания, май 2006; 14th International

Navigation Simulator Lecturers Conference, INSLC 14, Генуя, Италия, июль 2006; международных конференциях по тренажерой тематике: МЕВА (США), июль 2005, Гетеборгский университет (Швеция), июль 2007; «Нефтекадры-2008» г.Москва; международной конференции «Sakhalin Oil and Gas 2009, Sep.30-Oct.2, 2009, Yuzhno-Sakhalinsk» (Россия).

• На семинарах: 120-ом Всесоюзном межотраслевом научно-техническом семинаре в Ленинграде в 1991 году; на 388-ом заседании Всесоюзного научно-технического семинара в МГТУ им. Баумана; на научных семинарах СПбГТУ в мае 1999 и феврале 2002 по тренажерной тематике для морских приложений; Blackpool and the Fly de college (Fleetwood, Англия ) семинаре' по тренажерной тематике в июле 2000 года; на российско-финском семинаре по судостроению и судоходству, СПб., март 2005; семинаре "Вопросы подготовки и аттестации персонала танкеров", ГМА им.Макарова, 2005; Marine training and appraisal systems, Афины, Греция, май 2006.

• Программный код выполненного при участии автора тренажера установлен и доступен в рабочем состоянии в настоящий момент в учебных центрах мира, где он эксплуатируется в процессе подготовки и проверки знаний специалистов, отвечающих за выполнение грузо-балластных операций газо- и неф-те- перегрузочного комплекса. Отзыв о работе тренажерной системы, данный одним из российских пользователей представлен в Приложение 2. Дополнительно программный комплекс демонстрировался в разные годы в ходе международных выставок: "Нева" - 2001, 2003, 2005, 2007, 2009 (С-Петербург, Россия,); Gas Tech 2006 (ОАЭ, Абу-Даби); SMM-2004, 2006, 2008 (Гамбург, Германия) и ряда др.

По теме диссертации опубликована монография и 33 печатных работы, в числе которых 11 работ, опубликованных в изданиях, рекомендованных в ПеI речне ВАК, 2 авторских свидетельства, 2 патента на изобретение, 2 свидетельства о регистрации программ, 3 публикации в материалах международных конференций и 13 - в других изданиях.

Экономические результаты от внедрения работы автора подтверждены актом о внедрении предприятия (Приложение 3).

Представленный в Приложении 4 акт морской администрации страны- участницы конвенции ПДМНВ-95 свидетельствует о том, что принятые автором в работе решения позволили создать тренажер, соответствующий требованиям конвенции, и решить поставленные в работе задачи. Подтверждением международного признания работы явилось то, что: 1) изданный в 2007 модельный курс ИМО 1.36 в качестве примера на стр. 39-56 включает именно разработанный нами тренажер в качестве примера и 2) то, что регистр судоходства Украины признал тренажер соответствующим для подготовки экипажей танкеров (акт приведен в Приложении 4).

LCHS

CBT

LCS

VOC МОД сод

HWS sws ДУ

ТА

ПДМНВ 95 STCW 95

MARPOL 73/78

ISGOTT SOLAS 74 IBC Code

SOPEP IGC Code

OPA 90 OCIMF ICS

SIGGTO

СОКРАЩЕНИЯ

- Liquid Cargo Handling Simulator - тренажер грузобалласт-ных операций

- Computer Based Training - программный продукт, переходный между тренажером и электронным учебником

- Load Control System - программа расчета прочности корпуса судна

-Volatile Organic Compounds

- Малооборотные дизельные двигатели

- Среднеоборотные дизельные двигатели

- Тренажеры, использующие реальные органы управления и индикации

- Тренажеры использующие экранные органы управления и индикации

- дифференциальное уравнение

- топливная аппаратура

Список сокращений названий документов

- конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты

- International Convention on the Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, 1978, as amended in 1995

- International Convention for the Prevention of pollution from Ships, 1973/78

- International Safety Guide for Oil Tankers & Terminals.

- International Convention on the Safety of Life at Sea 1974

- International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Dangerous Chemicals in Bulk

- Shipboard Oil Pollution Emergency Procedures

- International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk

- US Oil Pollution Act 1990

- Oil Companies Marine Forum

- International Chamber of Shipping

-International Society for Gas Tanker and Terminal Operators

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ а(р),а — скорость распространения волн давления в топливе, м/с.

B(t),B — постоянная уравнения состояния жидкости, МПа. к — фактор гидравлического сопротивления, Усек.

Р,Р — давление, Па. и - приведенное давление, % = Р/Ркр.

T,t - температура, °К,°С. и,U, u,w - скорость, м/с.

W(x), W — скорость движения стенки, м/с. рЯ — плотность, кг/м3.

RPM - частота вращения, об/мин. т — время, с.

X - пространственная координата, м.

L, d - длина и диаметр канала, м. и - удельный обьем, м /кг.

S,A,f - площадь, м2. a ,ß - коэффициент сжимаемости, Н"1. а л - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м К).

- коэффициент диффузии (1/м).

D л - коэффициент диффузии (м /с).

M - масса, кг.

• m - массоотток с поверхности жидкости в газ кг/(м2с).

V - объем, м3. g - ускорение свободного падения, м/с2.

Q - количество тепла, Дж.

X — коэффициент теплопроводности, Вт/(м- К). я - коэффициент гидравлического сопротивления трения. i - энтальпия, Дж/кг. с — удельная теплоемкость, Дж/(кг К).

7 — расход, кг/с. 2

Я/ > Ч&> -тепловой поток, Дж/м с. г — теплота парообразования, Дж/кг. массовая концентрация пара.

Z — высота, м. г - фактор сжимаемости.

Индексы подстрочные и надстрочные п - нижняя граница в - верхняя граница 1,],п,т — индексы. о - начальное состояние £-газ

I— жидкость

5" -поверхности раздела фаз " - сухой насыщенный пар ' -жидкость в насыщенном состоянии кр — критическая точка к - точка кипения

V— пар среды проходящей фазовый переход в процессе

N - пар нейтральной среды, не проходящей фазовый переход в процессе УЫ- комбинированные параметры * - параметр рассчитываемый специальным численным приемом

- осредненныи специальным образом параметр Е — суммарная Т - изотермический р - изобарный v - изохорный л - ламинарный н - наружный см - смесь т - труба ф — фазовый э - эквивалентный эф — эффективный s - относящийся к температуре насыщения, на линии насыщения шах - максимальный min — минимальный

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Казунин, Дмитрий Владимирович

ВЫВОДЫ

1 .Выполнен анализ стандартных методов расчета для сетевых задач.

2.В работе предложена реализация графовых алгоритмов для разбиения системы нелинейных уравнений на подчиненные, последовательно разрешаемые блоки, что является новым и мало проверенным подходом.

3.Построен и реализован алгоритм поиска решения для системы уравнений соответствующей сложной топологии гидравлической сети.

4.Эмпирически проверена правомерность этого подхода для решения систем специальным образом подготовленных уравнений вида ра,рр, цар | дар \) - 0, о которых речь шла в главе 6.

5.Применены и взаимоувязаны в необходимые (для решения нашей задачи) последовательности современные алгоритмы:

• алгоритм построения максимально полной трансверсали;

• алгоритм построения орграфа;

• алгоритма выделения максимально независимых блоков и их подчиненности в виде сильных компонент орграфа;

• алгоритмы Ньютона-Рафсона, Гаусса с выбором главного элемента.

При реализации и построении взаимодействия стандартных алгоритмов нами самостоятельно решены следующие задачи:

• выбраны и реализованы наиболее эффективные форматы хранения данных;

• разработан и реализован механизм транспонирования топологии гидравлической схемы в систему предварительно подготовленных, нелинейных уравнений с возможностью их динамической замены по управляющим воздействиям, что позволило решить проблему "протекания" клапанов, описанную в главе 6;

• реализован механизм автоматического выделения из полученной системы уравнений матрицы связей (как структурно определенных, так и неопределенных);

• для случая с избыточными уравнениями системы разработан и реализован механизм предопределенного исключения уравнений из системы с помощью построения максимально полной трансверсали для матрицы связей, полученной чуть выше;

• разработана и реализована процедура численного дифференцирования с автоматическим выбором точности в методе Ньютона-Рафсона;

• разработан и реализован механизм восстановления данных, поврежденных графовыми алгоритмами, к их исходному виду. б.Показана эффективность предложенных алгоритмов для решения больших систем с разряженными матрицами, которые имеют изолированные под блоки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В заключении можно сформулировать следующие основные выводы:

1. Изучены и обобщены международные документы, на основе которых сформированы функции и перечень систем ЬСН8 тренажера, а также определены основные допущения к математической модели.

2. Выполнена систематизация функций тренажера и сформированы программные модули, из которых построена архитектура тренажера, а также представлена диаграмма использования модулей тренажера. Ключевые решения:

2.1. Выделеные функции управления и отображения модулей «Инструктос ра» и «Обучаемого» объединены в одной задаче - «Консоль », в которой собрана повторяющаяся функциональность задач, составляющих эти модули.

2.2. Разделены данные консоли и модели принципиально на «управляющие» воздействия и «отклик-реакцию» расчета, что позволило, в сочетании с использованием данных <имя><величина>, - защитить приложения от потери данных.

2.3. Использовано единое пространство глобальных имен для всего тренажера в результате создания уникальных имен переменных\<м?огк $расё> <компъютер> <задача> <имя величины> <##>. В результате получена Одноуровневая иерархия адресаций, которая позволила создать динамическое отслеживание изменений переменных и приложений.

3. Описаны принципы факторизации вычислительной Модели и построения трафаретных Консолей управления.

4. Выполнена разработка численного имитатора гидроудара в разветвленной трубопроводной сети переменного сечения:

4.1. Разработана численная схема счета по обобщенной процедуре Годунова (распад произвольного разрыва), позволяющая учитывать более общее уравнение состояния в форме степенного уравнения Тейта. Схема позволяет описывать движение изотермического, нестационарного потока сжимаемой жидкости в трубопроводе переменного сечения, Т-образного сочленения - как для волновых процессов, так и для обычного переносного течения.

4.2. Разработана численная схема счета процессов в различных элементах гидравлической системы, которая позволяет учесть всю сложность конфигурации трубопроводов, многообразие ее элементов и учитывает зависимость скорости звука, плотности среды от давления. Комплекс этих мероприятий позволяет обеспечить относительную интегральную ошибку до 2,5%.

4.3. Для быстрой оценки параметров гидроудара (необходимого для задания первого приближения распределения параметров) предложена более рациональная интерпретация схемы счета методом характеристик, счет по которому выполняется в 18,5 раз быстрее, а относительная интегральная ошибка не превышает 3,5%.

5. Исследована возможность применения обобщенной теории безразмерных величин для расчета свойств веществ при решении задач ЬСНБ тренажеров, на ее основе определены термические (уравнения состояния, бинодаль) и калориметрические зависимости, даны рекомендации по выбору коэффициентов для решения задачи ЬСНЭ тренажеров.

5.1. Дополнительно выполнен обзор, выбран тип уравнения состояния, пригодного для решения нашей задачи, а также разработана расчетно-экспериментальная методика полпучения его коэффициентов,

5.2. Исследованы обобщенные зависимости, позволяющие получать точные базовые функции для широкого круга веществ по минимальному набору данных.

5.3. Проверена возможность получения опорных точек и линеаризации величин с минимальным количеством расчетных участков. Выполнена проверка адекватности предложенного подхода, произведена оценка погрешности получаемых результатов.

6. На основе обзора литературных данных и выполненных расчетных экспериментов определены зависимости для расчета потерь на трение в трубопроводах при стационарном течении.

Для квазистационарного режима течения решены следующие задачи: описаны причины сделанных допущений, определены границы используемой теории, а также описаны примененные зависимости для определения потерь на трение и приемы, используемые для линеаризации по выделенным характерным точкам кривой коэффициента трения.

7. Для расчетов в режиме реального времени разработана численная схема фазового перехода для криогенных жидкостей в замкнутом объеме газового танка, в которых один компонент проходит фазовый переход в газовую среду с инертным газом.

С учетом специфики тренажерной задачи и свойств среды (главы 4) структурированы и раздельно записанные уравнения для жидкости, газа, а также слоя Кнудсена с целью возможности применения алгоритмов главы 7.

Дополнительно в работе выполнена проверка адекватности численного расчета, поясняются отдельные неочевидные моменты, которые позволяют пояснить физический смысл уравнений системы.

8. В рамках стационарного подхода показаны примененные методы выделения и масштабирования отдельных явлений гидравлической сети, которые позволили для набора наиболее важных контролируемых параметров,- разложить сложные объекты на простые расчетные элементы в рамках связанной топологии сети. '

Этот подход позволяет описывать поведение объекта минимально необходимым набором зависимостей, которые определяют его видимое поведение в наиболее важных точках и обеспечивают максимальную скорость вычислений для всей связанной сети. Необходимые специальные эффекты моделируются логическими воздействиями на простые технические элементы, вызывая возмущение всей сети.

9. Записаны функции проводимости для наиболее важных технических элементов, которые используются в LCHS тренажерах, с учетом специфики решаемой задачи. При этом, допуская грубые приближения в расчетных формулах, - обеспечено соблюдение основных законов сохранения, которые обеспечивают качественное совпадение результатов для всей системы в области нормальной операционной деятельности, но и в области аварийных, и пост аварийных состояний, которые выходят за рамки стандартных научных расчетов

10. На примерах показаны методы специальной подготовки и формирования функций проводимости f(x,y,z)=0 простых технических элементов, узлов и граничных условий.

Специальная подготовка функций обеспечивает возможность применения полученных зависимостей в графовых алгоритмах и выполнять вычисления в режиме реального времени.

11. Выполнена проработка и показана реализация: наиболее важных квазистационарных эффектов и фазовых превращений среды в малых граничных объектах и трубах; демпферов и компенсаторов расчетной неустойчивости.

Показана область допустимого использования и способы выбора начального приближение для заранее неопределенных задач, которые определяют выбор диапазона эксплутационных и аварийных ограничений на степень свободы системы и как следствие - существенным образом влияет на точность вычислений.

12. В работе предложена реализация графовых алгоритмов для разбиения системы нелинейных уравнений на подчиненные, последовательно разрешаемые блоки, что является новым и мало проверенным подходом.

13. Построен и реализован алгоритм поиска решения для системы уравнений, соответствующей сложной топологии гидравлической сети путем последовательного применения алгоритмов поиска максимально полной трансвер-сали, выделения сильных компонент орграфа и Ньютона-Рафсона. При peaлизации и построении взаимодействия стандартных алгоритмов нами самостоятельно решены следующие задачи:

13.1. Выбраны и реализованы наиболее эффективные форматы хранения данных.

13.2. Разработан и реализован механизм транспонирования топологии гидравлической схемы в систему предварительно подготовленных, нелинейных уравнений с возможностью их динамической замены по управляющим воздействиям, что позволило решить проблему "протекания" клапановописанную в главе 6.

13.3. Реализован механизм автоматического выделения из полученной системы уравнений матрицы связей (как структурно определенных, так и неопределенных).

13.4. Для матрицы связей (со структурным дефектом, вызванным избыточными уравнениями системы) разработан и реализован механизм предопределенного исключения уравнений из системы с помощью построении максимально полной трансверсали и получение орграфа.

13.5. Разработана и реализована процедура численного дифференцирования с автоматическим выбором точности в методе Ньютона-Рафсона и механизм восстановления данных, поврежденных графовыми алгоритмами, к их исходному виду.

14.Эмпирически проверена правомерность этого подхода для решения систем специальным образом подготовленных уравнений вида/(ра, рр, цар | £/«/; |)= О о которых речь шла в главе 6. Показана эффективность предложенных алгоритмов для решения больших систем с разряженными матрицами, которые имеют изолированные подблоки.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Казунин, Дмитрий Владимирович, 2010 год

1. Подготовка к дипломированию моряков и несение вахты». — СПб ЦНИИМФ. -1997.-550 с.

2. Kazunin D., Kozhevnikov A., Mjagkov V., Masenko S., Kazunina О. Crude oil tanker simulator // MEET99 Maritime Engineering: Education and Training. Proceedings of International symposium. S.Petersburg. - 1999. - P.167 - 180.

3. Казунин Д.В. Численное моделирование технологических процессов танкеров и терминалов: монография, Новороссийск: МГА им.Ушакова, 2009268 с.

4. Маценко С.В., Казунин Д.В. Оценка уровня квалификации операторов грузовых систем нефтяных терминалов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2005. № 3. С. 57-62.

5. IMO Model Course 7.01: Master and Chief Mate, IMO, Portsmouth, 1999, p.498.

6. IMO Model Course 7.02: Chief and the Second Engineer Officer, IMO, Portsmouth, 1999, p.442.

7. IMO Model Course 7.04: Engineer Officer in Charge of Watch, IMO, Portsmouth, 1999, p.341.

8. IMO Model Course 7.03: Officer in Charge of Navigational Watch, IMO, Portsmouth, 1999, p.582.

9. IMO Model Course 2.06: Oil Tanker Cargo and Ballast Handling Simulator, IMO, Portsmouth, 2002, p.98.

10. IMO Model Course 1.35: Liquefied Petroleum Gas (LPG) Tanker Cargo and Ballast Handling Simulator, IMO, London, 2007, p. 136.

11. IMO Model Course 1.36: Liquefied Natural Gas (LNG) Tanker Cargo and Ballast Handling Simulator, IMO, London, 2007, p. 112.13.1MO Model Course 1.37: Chemical Tanker Cargo and Ballast Handling Simulator, IMO, London, 2007, p.l08.

12. IMO Model Course 1.01: Tanker Familiarization, IMO, Portsmouth, 2000, p. 198.

13. IMO Model Course 1.02: Specialized Training Program for Oil Tanker Operations, IMO, Portsmouth, 1999, p.218.

14. IMO Model Course 1.04: Specialized Training Program for Chemical Tankers, IMO, Portsmouth, 1999, p.236.

15. IMO Model Course 1.06: Specialized Training Program for Liquefied Gas Tankers, IMO, Portsmouth, 1999, p.201.

16. International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Dangerous Chemicals in Bulk (IBC code), IMO, Portsmouth, 1998, p.65.

17. International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk. (IGC code), IMO, Portsmouth, 1993, p.65.

18. International Safety Guide for Oil Tankers & Terminals (ISGOTT). Fourth edition, Witherby, London 1996, p.289.

19. Liquid Gas Handling Principles on Ships and Terminals. Second edition, Witherby, London 1996, p 276.

20. Системы мойки сырой нефтью. (Crude oil washing System) пересмотренное издание. С-Пб, АОЗТ ЦНИИМФ. 1995. с. 175.

21. Руководство по перекачке с судна на судно, С-Пб, АОЗТ ЦНИИМ.1995. с.67.

22. Система инертного газа. Руководство по безопасному применению инертного газа. С-Пб, АОЗТ ЦНИИМФ. 1996. с.210.

23. Marine Terminal Training and Competence Assessment Guidelines for Oil and Petroleum Product Terminals. OCIMF Program, Produced by C-MIST, Edinburgh, UK, 660 p.

24. Training of terminal stuff involved in loading and discharging gas carriers, Published by SIGTTO, London, UK, 785 p.

25. LICOS a New Liquid Cargo Operations Simulator// E/E Ernstbbunner, M L Barnett., The Institute of Maritime Engineers Second International Conference. Marine Communications and Control, London, 21-23 November 1990 , p89-97.

26. Казунин Д.В., Бутурлимов O.B., Ушаков B.B. Система для визуализации и управления сети сложной топологии/ Патент на полезную модель RU 74496 U1, МПК 7 G06F 3/14.1. Глава 2

27. Казунин Д.В., Бутурлимов О.В., Ушаков В.В. Способ визуализации и управления в сети сложной топологии и система для его осуществления / Авторское свидетельство RU 2008109514, МПК 7 G06F 3/14.

28. Казунин Д.В., Комраков Е.В., Мужиков Н.В., Бутурлимов О.В., Ганжа Е.А. Тренажер грузобалластных и технологических операций на танкерах и береговых терминалах / Патент на полезную модель RU 43094 U1, МПК 7 G09B 9/00.

29. Казунин Д.В., Комраков Е.В., Мужиков Н.В., Бутурлимов О.В., Ганжа Е.А. Тренажер грузобалластных и технологических операций на танкерах и береговых терминалах / Авторское свидетельство RU 2004125570/28, МПК G09B 9/00.

30. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. СПб, Невский Диалект, 1998 560с.

31. Мейерс С. Эффективное использование STL. СПб, Питер, 2002 224 с.35,Олифер В.Г., Олифер H.A. Новые технологии и оборудование IP-сетей.1. СПб, БХВ, 2000-512 с.

32. Зб.Олифер В.Г., Олифер H.A. Сетевые операционные системы. Учебник. СПб, Питер, 2001 -410 с.

33. Страуструп Б., Язык программирования С++. Специальное издание. Пер. с англ. М. ООО «Бином-Пресс», 2004 1104с. Главы III и IV.1. Глава 3

34. Матвеев С.К., Казунин Д.В. Уточнение метода характеристик в приложении к расчету топливной аппаратуры ДВС / Двигателестроение, 1991, № 5, С. 29-30.

35. Казунин Д.В., Матвеев С.К. Математическая модель процесса впрыска с учетом реальной геометрии топливной аппаратуры. Двигателестроение 1995 С. 19-23.

36. Казунин Д.В., Матвеев С.К. Математическая модель процесса течения в нефтепродуктопроводной сети с учетом реальной геометрии и динамических процессов. //Труды ЦНИИ имени академика А.Н. Крылова №51(335) 2010. -С. 197-206

37. Казунин Д.В. Численная модель технических элементов для расчета процесса течения в разветвленных нефтепроводах. //Труды ЦНИИ имени академика А.Н. Крылова №51(335) 2010. - С. 187-196

38. Казунин Д.В, ДЕП: Численное моделирование разделения топливной струи // Новороссийск, НГМА 1998; 19 с. - Рус. - Деп. в ВИНИТИЦентр, 01.04.98, №01980003320.

39. Васькевич Ф.А., Казунин Д.В., Хведелидзе А.Д. Теоретическая модель построения диагностических характеристик топливной аппаратуры судового дизеля// Двигателестроение, 2003, № 2, С. 42-45.

40. Оран Э., Борис Дж. Численное моделирование реагирующих потоков, М.: Мир, 1990.-661 с.

41. Гинзбург И.П. Прикладная гидрогазодинамика. Л.: Изд. ЛГУ, 1958. 338 с.

42. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям, М.: Машиностроение, 1992. 672 с.

43. Фомин Ю.Я. Топливная аппаратура судовых дизелей. М. Транспорт, 1966. -240 с.

44. Элементы САПР ДВС. Алгоритмы прикладных программ. / P.M. Петриченко. Л.: Машиностроение, 1990. — 353 с.

45. Lallement J. Etude du comportement dynamique des lignes hydrauliques / Les mémoires techniques du centre technicque des industries mécaniques CETIM, Senlis, France, n 27, September 1976.

46. Топливные системы и экономичность дизелей. / И.В.Астахов, Л.Н. Голубков, A.B. и др. М. Машиностроение, 1990. 288 с.

47. Численное решение многомерных задач газовой динамики. / С.К.Годунов, А.В.Забродин и др. М.: Наука, 1976. 400 с.

48. Керимов З.Х. Численное решение уравнений неустановившегося потока в нагнетательном трубопроводе системы впрыска ДВС / Сб. Научных трудов Аз.ПИ, Баку 1988, С. 62-69.

49. Яушев И.К. Распад произвольного разрыва в канале со скачком площади сечения //Изв.Сиб.отд. АН СССР, 1967, № 8, вып. 2, сер.тех.наук, С. 109-120.

50. Павлов C.B., Яушев И.К. Распад произвольного разрыва в канале с поворотом // Известия Сибирского отделения АН СССР, 1976, № 8, вып. 2, сер. тех. наук, -С. 23-28.

51. Яушев И.К., Черешнев А.П. К задаче о распаде разрыва в разветвленных каналах. В сб.: Численные методы механики сплошной среды, т.2, № 2 Новосибирск, изд. ВЦ СО АН СССР, 1971.

52. Ударно — волновые процессы в системах сжатого газа./ ред. В.Г.Дулов. — СПб. Издательство С.-Петербургского университета, 1998. 134 с.1. Глава 4

53. Казунин Д.В., Бутурлимов О.В. Оценка свойств перекачиваемых сред на основе метода обобщенных параметров в широком диапазоне состояний// Изв. вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки. 2006. - Прил. №1, С.32-40.

54. Кирилин В.А., Сычев В.В. и др. Техническая термодинамика. -М.: Энерго-атомиздат, 1983. 416 с.

55. Кирпичев М.В., Конаков П.К. Математические основы теории подобия. АН СССР,-М., 1943.286 е.

56. Казунин Д.В., Антипин A.B. Уравнение состояния топлив// Сб. научных трудов НГМА вып.1, Новороссийск 1996. С. 161-166.бЗ.Эглит М.Э. Механика сплошных сред в задачах. Т. 1. Теория и задачи. М., 1996. 396 с.

57. Филиппов Л.П. Развитие методов прогнозирования свойств жидкостей и газов //ИФЖ. № 5, т. 44, С. 839-856.

58. Чалых А.Е. Топологические описания диаграмм фазового состояния / Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровское сообщение, 2001, №4.

59. Филиппов Л.П. Подобие свойств веществ. МГУ 1982., 210 с.

60. Химия нефти и газа /Под ред.д.т.н. Проскурякова. — СПб, Химия. 1995. 73 е.

61. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.Наука 1986, 544 с.

62. Жидкие углеводороды и нефтепродукты. Под редакцией Шахпарова М.И. Мое. Гос. Университет 1989., 192 с.

63. Филиппов JI.П. Новые методы расчета теплофизических свойств жидкостей и газов в области пониженной термодинамической устойчивости // Известия вузов. Энергетика 1984. № 3., С.51-56.

64. Филиппов Л.П. Использование теории подобия для описания свойств жидкостей. Экстраполяция температурной зависимости давления насыщенных паров и ортобарической плотности //ЖФХ.1957 том 31. Вып.5. С.1136— 1140.

65. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие. 3-е изд., Л.: Химия, 1982 , 532 с.

66. В.Б.Дерман Обобщенные данные по коэффициенту сжимаемости и теплотам испарения малоизученных веществ с помощью новой точки подобия. // Теп-лофизические свойства жидкостей, АН СССР, Наука, М.1973, С.75-81.

67. Антанов Ю.А. Приближенное уравнение состояния жидкостей при высоких давлениях // Журнал «Физическая химия». 1966, Т. 40, № 6. С. 1216-1218.

68. Голик А.З., Адоменко И.И., Боровик В.В. Исследование P-V-T состояния для Н-парафинов в интервале давлений до 2500 атм. и температуре до 120 °С // Украинский физический журнал. Т. 17. 1972, № 10-12. С. 2075-2083.

69. Голик А.З., Махно М.Г. Уравнение состояния и другие тепловые свойства молекулярных жидкостей // Украинский физический журнал. 1982, № 6. С.48-52.

70. Голик A.C. Скорость ультразвука в Н-парафинах при переменных параметрах состояния // Украинский физический журнал Т.32, № 10, октябрь 1987. С. 1524-1526.

71. Азанбаев Ш.Т. Математическая модель процесса застывания парофиносо-держащих систем.// Изв.вуз.Нефть и газ. 1988, №126 С.52-54.

72. Нигматулин Р. И. Основы механики гетерогенных сред.М.Наука, 1978,-330 с.

73. Филиппов Л.П. Новые методы расчета свойств нефтепродуктов. // ИФЖ. 1984 том XLVI, №6 С. 964-974.

74. Филиппов Л.П. Расчет свойств нефтепродуктов // Известия вузов Нефть и газ 1983 №12. С. 56-61.

75. Карапитьянс М.Х. Примеры и задачи по химической термодинамике, Рос-вузиздат 1963. 326 с.

76. Казунин Д.В, Васькевич Ф.А. Влияние трения в трубопроводе топливной аппаратуры на затухание импульса давления // Сборник научных трудов НГМА Новороссийск, - 1996. - вып.1. - С.204-211.

77. Казунин Д.В., Васькевич Ф.А. Топливный стенд. Методика проведения испытаний // Сборник научных трудов НГМА Новороссийск, - 1996. - вып.1. -С. 198-204.1. Глава 5

78. Iztok Tiselj and Stojan Petelin, Modelling of Two-Phase Flom with Second-Order Accurate Schemt / Journal of computational physics 136, 503-521(1997) articale No. CP75778.

79. Lee W.H.and Lyczkowski R.W. The basic character of five two-phase model equation sets / International Journal for numerical methods in fluids, Int. J. Numer. Meth. Fluids 2000; 33: P.1075-1098.

80. Jinliang Xu, Tingkuan Chen, Acoustic wave prediction in flowing steam-water two-phase // International Journal of Hear and Mass Transfer 43 (2000) P. 10781088.

81. Stadtke H., Franchello G., Worth В., Numerical simulation of multi-dimensional two-phase flow / Nuclear Engineering and Design 177 (19997) P. 199-213.

82. John A. Trpp, A Discrete Particle Model for Bubble-Slug Two-Phase Flows / Journal of computational physics 107, P.367-377(1993).

83. Jakb Munch Jensen and H.J. Hogaard Knudsen. A New Moving Boundary Model for Trasient Simulators of Dry-Expantion Evaporators. P.34-47

84. Кумзерова Е.Ю., Шмид А.А. Численное моделирование нуклеации и динамики пузырьков при быстром падении давления жидкости. / Журнал технической физики. 2002, том 72, вып. 7. С.3-7

85. Нигматулин Р.И. Динамика многфазных сред. Часть 1. М.Наука 1987,464 с.

86. Нигматулин Р.И. Динамика многфазных сред. Часть 2. М.Наука 1987, 359 с.

87. Лабунцов Д.А. Физические основы энергетики. Избранные труды. -М. МЭИ, 2000.-388 с.

88. Казунин Д.В., Матвеев С.К. Моделирование нестационарного фазового перехода однокомпонентного вещества в инертную среду в режиме реального времени // Изв. вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки. 2005. - Прил. №4, С. 80-92.

89. Казунин Д.В., Матвеев С.К. Численное моделирование нестационарного фазового перехода сжиженного газа в танках газовоза. / Мехатроника, автоматика, управление. 2008. — Прил. №4: Судовая автоматика и управление на морском и речном флоте, С. 9-14.

90. Kazunin D. Cargo simulation. // LNG Industry, a supplement to hydrocarbon engineering, autumn 2006, ISSN 1468-9340, P.100-104.

91. Kazunin D., Buturlimov O. LNG processing simulation. // LNG Industry, a supplement to hydrocarbon engineering, summer 2008, ISSN 1468-9340, P 41-46.

92. D.Kazunin, G.Wagstaff, T.Park. A contemporary cargo carrier.// LNG Industry, a supplement to hydrocarbon engineering, summer 2009, ISSN 1468-9340, P 3338.

93. Гинзбург И.П. Трение и теплопередача при движении смеси газов. Л. ЛГУ, 1975, 278 с.

94. Comparison of Sp.&Mem. Large LNG carriers in terms of Cargo Handling, GasTech2005, by Kiho Moon, Hyundai Industry Research Institute, 24 p .

95. Шервуд Т. «Массопередача», M. химия 1983, 280 с.

96. Арнольд Л.В. Техническая термодинамика и теплопередача. — М.: Высшая школа, 1979, 446 с.

97. Казунин Д.В., Бутурлимов О.В. Изотермическая модель квазистационарного потока не сжимаемой жидкости. Функции проводимости // Изв. вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки. 2005. -Прил. №4, С. 65-79.

98. Биркгоф Г. Теория решеток. М.Наука, 1984. 284 с.

99. Биркгоф Г. Теория структур. М.изд.ин.лит., 1952. 407 е.

100. С"4", Специализированный справочник, ред. Б. Карпов, "Питер" 2001, 520 с.

101. Гидравлика, гидромашины, гидроприводы: учебник для машиностроительных вузов / Т.М.Башта, С.С.Руднев и др. М.: Машиностроение, 1982. -423 с.

102. Насосы. Справочное пособие /ред. Р.Бедекс, М. Машиностроение 1979., -124 с.

103. Костышин B.C. Моделирование режимов работы центробежных насосов на основе электрических анологий. Ивано-Франковск, 2000. — 163 с.

104. Лукашин В.Н., Шатов М.Г. Теплотехника. М.: Выс.шк., 2002. - 671 с.

105. Teitel Y, and others. Modeling Flow Pattern Transitions for steady Upward Gas-Liquid Flow in Vertical Tubes.// AIChE J. vol. 26, 1980. pp.345-354.

106. И5.Кутуков C.E. гидродинамические условия существования газовых скоплений в трубопроводах// Нефтегазовое дело, http://www.ogbus.ru , 2003.

107. Гаррис H.A., Гаррис Ю.О. и др. Построение динамической характкристики магистрального трубопровода (модель вязко-пластичной жидкости). Нефтегазовое дело. http://www.ogbus.ru/Garris/Garris4.pdf, 2004.

108. Тугунов П.И. Транспортировка вязких нефтепродуктов по трубам. -М.: Недра, 1973.-88 с.1. Глава 7

109. Duff I.S. Algorithms for Obtaining a Maximum Transversal. ACM Transactions on Mathematical Software, vol.7, num. 3, Sept. 1981, P.315-330.

110. Duff I.S., Torbjorn W. Remarks on Implementation of 0(n ~x) Assignment Algorithms. ACM Transactions on Mathematical Software, vol.14, num. 3, Sept. 1988, P.267-287.

111. Duff I.S. Algorithm 575 Permition for Zero-Free Diagonal Fl. ACM Transactions on Mathematical Software, vol.7, num. 3., Sept. 1981, p.387-390.

112. Duff I.S., Koster J. On Algorithms for Permuting Large Entries to the Diagonal of Sparse Matrix. Technical Report TR/PA/13 from CERFACS, 42 Ave G.Coriolis, 31057 Toulouse Cedex, France, April 1999,. 28 p.

113. Писсанецки С. Технология разряженных матриц. М.Мир 1988. - 410 с.

114. Kazunin D. Simulator for stability control training // Sixth International conference on Engine room simulators (ICER). Wuhan, China. -2004. -P.40-48.

115. Комраков E.B, Мужиков H.B., Казунин Д.В., Бутурлимов O.B., Ганжа Е.А. Транзас Liquid Cargo Handling Simulator 4000 (LCHS 4000 ver. 1) / Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005610824 от 07.04.2005.

116. Комраков Е.В, Мужиков Н.В., Казунин Д.В. Транзас Liquid Cargo Handling Simulator 2000 (LCHS 2000 ver 3) / Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2004611867 от 12.07.2004.

117. Златаев 3. Прямые методы для разряженных матриц. М.Мир, 1987. 280 с.

118. Тьюарсон Р. Разряженные марицы. М.Мир. 1977. 184 с.

119. Tarjan R.E. Depth First Search and Liner Graph Algorithm. SI AM J Comput. 1, P. 146-160.

120. Duff I.S., Reid J.K An Implementation of Tarian's Algorithm for the Block Tri-andularization of Matrix. ACM Transactions on Mathematical Software, vol.4, 1978, P.137-147.

121. Кнут Д. Э. Искусство Программирования. Том 1 Основные Алгоритмы. ISBN 978-5-8459-1163-6, Изд. Вильяме. 2007, 685 с.

122. Кнут Д. Э. Искусство Программирования. Том 2 Получисленные алгоритмы. ISBN 5-8459-0081-6, Изд.Вильямс. 2005, 832.

123. Kazunin D., Sokolov A., Ponomarev V., Delgado L., Global accident and post accident marine training simulator // 14th International Navigation Simulator Lecturers Conference, INSLC 14, Genova 2006, P. 195-201

124. Автор выражает благодарность д. т. н., профессору кафедры Судовых двигателей внутреннего сгорания Государственной морской академии им. С.О.Макарова Сергею Васильевичу Камкину за предоставленные консультации по теме работы.