В исследовании сложных систем значительное место занимает процесс постановки задачи. Принципиальная ограниченность строгого формального описания сложных объектов и процессов диктует необходимость поэтапной формализации задачи. Для организации такого процесса необходимо знать современные методы прикладной математики, ориентированные на решение практических задач. Автор статьи делится опытом обучения студентов прикладным дисциплинам, позволяющим освоить технику формализации в процессе моделирования.
Интерес к одностадийной конверсии метана, составляющего большую часть в составе природного газа, сохраняется уже многие годы и десятилетия. Одним из активно развивающихся направлений является плазмохимическая конверсия метана в метанол. За это время были предложены разнообразные лабораторные конструкции реакторов, преимущественно барьерного типа разряда, исследовано влияние температуры, давления, расходов, энерговклада и других параметров в реакторе на эффективность процесса, выраженную в степени конверсии метана, селективности по метанолу, выходе метанола и удельном энерговкладе на единицу полезного продукта. В данном обзоре приводятся основные результаты, полученные авторами по всему миру за последние 30 лет как в экспериментальных, так и в численных исследованиях процесса получения метанола из метана в одностадийных процессах.
Монография состоит из научно-популярной (разделы I - VI) и исследовательской (разделы VII - XII и Приложение) частей, предназначенных, соответственно, для широкого круга читателей и научных работников различных специальностей с определённым уровнем математических знаний. В первой части рассказывается о развитии естественнонаучных представлений о времени. Во второй части формулируется общая постановка задачи о моделировании понятия собственного времени, порождаемого самим процессом; предлагаются математические модели вычисления единиц собственного времени процесса по результатам наблюдений с использованием и без использования астрономической шкалы времени; для процессов, описываемых дифференциальными уравнениями, устанавливаются пространственно – временные метрики, позволяющие осуществлять исследования процессов геометрическими методами, а также определяются такие дифференциалы собственного времени, которые реализуют идею А.Пуанкаре об упрощении самих уравнений с целью их полного интегрирования. В монографии формулируются вопросы, в изучении которых можно достигнуть заметного прогресса уже в ближайшем будущем.
В представленной работе на основании данных температурного мониторинга состояния ледопородного ограждения (ЛПО) скипового ствола строящегося калийного рудника параметризована теплофизическая модель замораживаемого массива пород. Она использована для оценки энергоэффективности работы системы замораживания. Показано, что в условиях достаточно большого интервала замораживания пород для верхних слоев наблюдаются существенные превышения фактической толщины ЛПО над требуемой толщиной, а также имеется высокая доля неэффективно используемой тепловой энергии, затраченной на замораживание пород.
Известно, что в математическом описании (или представлении) реальности есть масса проблем. В работах Белика А.В., например,«Новая математика для химиков. Начало пути» (Челябинск: Полиграф-Мастер, - 2016. 95с.) и «Новая математика для химиков. Шаг первый» (Челябинск: Полиграф-Мастер, - 2017. 114с.), предложен простой путь решения некоторых из них. Имеется реальная возможность привести известный математический аппарат в соответствие с законами Природы, как, например, с законами Сохранения. При этом, нет необходимости в ведении комплексных чисел, так как корень из минус единицы может быть определен. Работа «Новый подход к математическому моделированию задач естествознания» развивает, дополняет и систематизирует ранее предложенные инновации в математике. Книга предназначена для любознательного читателя, способного отвлечься от существующих стереотипов и открыть для себя новые стороны и страницы математики, которая ориентирована на решение актуальных задач современного естествознания. В ней имеются программы на Фортране для персональных компьютеров (ПК), которые позволят оперативно провести свои собственные математические эксперименты на ПК. Книга может быть полезна физикам и химикам, так как предложенный подход дает возможность наполнить некоторые известные математические формулы новым физическим содержанием.
Книга посвящена разработке и анализу методов численного моделирования физических явлений. Различные физические процессы характеризуются некоторыми интегральными законами сохранения. При выводе дифференциальных уравнений математической физики обычно исходят из некоторого интегрального соотношения, выражающего закон сохранения для малого объема. Дифференциальное уравнение получается из уравнения баланса при стягивании объема к нулю в предположении существования непрерывных производных, входящих в уравнение.
В книге описаны математические модели экологических процессов, протекающих в воздушной и водной средах, включая модели динамики популяций. В монографии содержатся элементы теории разностных схем, включая численные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных, приведены примеры использования описанных численных методов.
Монография предназначена для научных сотрудников, инженеров, аспирантов и магистрантов, специализирующихся в области математического моделирования, прикладной математики, гидрофизики.
Данная статья посвящена исследованию динамики конвективных потоков воздуха в пределах наклонных горных выработок, позволяющий определить критическую тепловую мощность источника тепловыделения и условия опрокидывания воздушного потока при наличии тепловой депрессии. В статье рассмотрен один из способов проведения натурного эксперимента с использование имитационного стенда. Выполнено трехмерное численное моделирование с целью определения основных требований, которым должна отвечать проектируемая установка. Так же на основании трехмерного численного моделирования получены качественные зависимости устойчивости проветривания от изменяемых параметров наклонной выработки при наличии интенсивного источника нагрева.
На территории Верхнекамского месторождения калийных солей проведены исследования состояния водозащитной толщи (ВЗТ), путем сейсморазведочных исследований, цифровой обработки и интерпретации сейсморазведочных данных, для выявления зоны, отличающейся по упругим свойствам от вмещающего массива пород. Проведено моделирование исследуемого участка для получения синтетических сейсмограмм и последующих их обработки и интерпретации данных. Выполнен подбор модели среды, для уточнения количественных характеристик выявленной зоны.
Рассмотрены способы повышения механической прочности и воспроизводимости в конструкции двухспектральных утоньшенных матричных фотоприемников из InSb посредством напыления многослойных интерференционных покрытий на основе слоёв кремния и двуокиси кремния. Представлены результаты моделирования распределения механических напряжений и подавления погрешностей оптической толщины антиотражающих покрытий с различным количеством слоев. Получены экспериментальные образцы двухспектральных матричных фотоприемников, подтверждающие результаты моделирования.
Прогнозування й оцінка шумового режиму на об’єкті, що, захищається - наприклад, робочому місці промислового підприємства, у контрольній точці селитьби міста й ін., є актуальним завданням. Кількісна і якісна оцінка поширення шуму, вивчення закономірностей цього поширення в складних умовах, з урахуванням безлічі супутніх факторів і хвильових явищ, що неминуче проявляються при тому (інтерференція, дифракція й ін.), може бути отримана шляхом побудови моделей, що базуються на аналогії акустичних й оптичних процесів. Ця аналогія була виявлена автором у результаті досліджень.