ФРАКТАЛЬНАЯ ГРАФИКА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
НХТИ КНИТУ
Тип:
Статья
Страницы:
с 94
по 98
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ФРАКТАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ, CAD/CAE-СИСТЕМЫ, 3D-ПЕЧАТЬ
Аннотация (русский):
Представлены результаты исследования по использованию методов фрактальной геометрии при моделировании и проектировании процессов и аппаратов химических производств. Показано, что перспективными могут быть направления, связанные с моделированием микрогеометрии элементов оборудования, таких как, например, шероховатость поверхности, а также с моделированием контактных устройств массообменной аппаратуры, имеющей свойство самоподобия на всех уровнях детализации. В первом случае важными моментами являются возможность задания случайно-распределенных параметров с помощью фрактальной математики, а также возможность масштабирования и 3D-печати полученных образцов с последующим изучением. Во втором случае интерес представляет возможность использования однотипных математических моделей при описании массообменных процессов на всех уровнях детализации массообменного контактного оборудования в силу наличия фрактального самоподобия. В работе предложены несколько математических формул, которые можно использовать для формирования затравки (генератора) при построении фрактала. Фрактал формируется с помощью рекурсивной функции. Показано, что программная реализация фрактального твердотельного объекта возможна, как из внешней по отношению к CAD-системе программы, так и с помощью встроенного в CAD-систему макроязыка. Построенная 3D-модель объекта распечатывается с помощью 3D-принтера из ABS-пластика, формируя, таким образом, физическую модель предложенного фрактала, которая далее испытывается с помощью небольшой лабораторной установки. Предложенный алгоритм: «Идея фрактала - Программирование - Трехмерная модель в CAD-системе - Физическая модель, сформированная на 3D-принтере - Исследование на лабораторном стенде» позволяет оперативно подбирать наиболее эффективные варианты фрактальных моделей, корректируя их и отсеивая неработоспособные образцы.
Представлены результаты исследования по использованию методов фрактальной геометрии при моделировании и проектировании процессов и аппаратов химических производств. Показано, что перспективными могут быть направления, связанные с моделированием микрогеометрии элементов оборудования, таких как, например, шероховатость поверхности, а также с моделированием контактных устройств массообменной аппаратуры, имеющей свойство самоподобия на всех уровнях детализации. В первом случае важными моментами являются возможность задания случайно-распределенных параметров с помощью фрактальной математики, а также возможность масштабирования и 3D-печати полученных образцов с последующим изучением. Во втором случае интерес представляет возможность использования однотипных математических моделей при описании массообменных процессов на всех уровнях детализации массообменного контактного оборудования в силу наличия фрактального самоподобия. В работе предложены несколько математических формул, которые можно использовать для формирования затравки (генератора) при построении фрактала. Фрактал формируется с помощью рекурсивной функции. Показано, что программная реализация фрактального твердотельного объекта возможна, как из внешней по отношению к CAD-системе программы, так и с помощью встроенного в CAD-систему макроязыка. Построенная 3D-модель объекта распечатывается с помощью 3D-принтера из ABS-пластика, формируя, таким образом, физическую модель предложенного фрактала, которая далее испытывается с помощью небольшой лабораторной установки. Предложенный алгоритм: «Идея фрактала - Программирование - Трехмерная модель в CAD-системе - Физическая модель, сформированная на 3D-принтере - Исследование на лабораторном стенде» позволяет оперативно подбирать наиболее эффективные варианты фрактальных моделей, корректируя их и отсеивая неработоспособные образцы.
Ключевые слова:
ФРАКТАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ, CAD/CAE-СИСТЕМЫ, 3D-ПЕЧАТЬ
ФРАКТАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ, CAD/CAE-СИСТЕМЫ, 3D-ПЕЧАТЬ
