…В работах [7,9,10] также показано как можно использовать виртуальную реальность в сфере промышленности, симулируя различные опасные или технически сложные процессы…

…По сути, она является продолжением реального мира, но с дополнением его виртуальными объектами [8, с. 99]. 3…

…Именно смешанная реальность позволяет физическим объектам и пользователям сосуществовать в режиме реального времени [8, с. 100]. 4…

…Так, обучающиеся легче осваивают новые знания и навыки, закрепляя их в дальнейших играх и других задачах с развлекательными элементами [8, с. 101]…

…Кинетическая энергии и диссипация турбулентности выражаются через универсальные функции, как: u2 1 2 C k(z) * , m u3 z (z) * , z L φε определяется в зависимости от стратификации: 1- z , L 0 L . z m — L , L 0 Аналогичные функции с некоторыми отличиями используются в работе [5]…

…Кроме того, эти данные могут быть использованы для уточнения и корректировки математических моделей распространения газовых выбросов, которые используются в рамках систем предупреждения и прогнозирования техногенных катастроф [2]…

…В большинстве ранних исследований взаимодействия АПС
с отдельными ветротурбинами использовали усредненный
по Рейнольдсу подход Навье — Стокса (RANS) [6, 8, 9, 22, 33-40]…

…Часто рассматривается нейтрально стратифицированный АПС [38]…

…Авторы [38] использовали пакет Flue-nt 6.3…

…Используются главным образом вихреразрешающий LES-подход
и k-ε-модели турбулентности [34, 37-40]…

…T}}{{\partial {{x}_{i}}}},гдеh = {{c}_{p}}T−энтальпия,кДж/кг;
cp−удельнаяизобарнаятеплоемкость,кДж/(кг⋅K);
Т−температуравоздуха,K;
λ−коэффициенттеплопроводности,Вт/(м⋅K);
μt−турбулентныйкоэффициентвязкости,Па⋅с;
Prt−турбулентноечислоПрандтля,Prt=0.85[38];
уравнениетурбулентнойкинетическойэнергии\begin{gathered} \frac{{\partial \left( {\rho k} \right)}}{{\partial t}} + \frac{{\partial \left( {\rho k{{u}_{i}}} \right)}}{{\partial {{x}_{i}}}} = — \frac{\partial…

…В соответствии с [38-40] можно принять следующие значения: \CYRSμ=0.0373;σk=1.0;σε=1.3; C1ε=1.176;C2ε=1.92. …

…В настоящее время численное моделирование позволяет смоделировать сценарии распространения опасных газов, максимально приближенных к натурным экспериментальным исследованиям или к данным уже случившихся аварий [1-5]…

…Для прогнозирования моделирования распространения выбросов опасного газа предлагается воспользоваться разработанной ранее модифицированной математической моделью [1-5], состоящая из следующей системы уравнений: уравнение неразрывности: , где ρ — плотность воздуха или газо-воздушной смеси, кг/м3; xi — координаты x, y, z в метрах (x — координата в направлении ветра;…

…- удельная изобарная теплоемкость, кДж/кг; Т — температура воздуха, К; λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м К); μt — коэффициент турбулентной вязкости, ; Prt- турбулентное число Прандтля, Prt-=0,85 [15]…

…Константы турбулентности, исходя из источников [15, 18, 19] допустимо принять равными Сμ = 0,0333; σk = 1,00; σε = 1,3; C1ε = 1,176; C2ε = 1,92. (11) Граничные условия для стационарного АПС: 󰇛 󰇜 󰇛 󰇜 (12) 󰇛 󰇜 󰇛 󰇜 Система уравнений (1) — (12) с граничными…

…Методика ОНД-86 показала завышенные концентрации сероводорода, что согласуется с результатами, полученными другими исследователями [12, 19, 20]…

…Cµ = 0,0333; σk = 1,0; σɛ = 1,3; модифицированный источниковый член Sk (кг/м·с3), служащий коррекцией турбулентности в уравнении для переноса кинетической энергии турбулентности k: Результаты в предыдущих работах [6, 7] показали, что коэффициенты турбулентной диффузии, полученные с использованием модифицируемого источника в k-ε standard модели, не сильно отличаются от коэффициентов турбулентной диффузии, полученных по данным Монина и Обухова [13, 14]…

…Cµ = 0,0333; σk = 1,0; σɛ = 1,3; модифицированный источниковый член Sk (кг/м·с3), служащий коррекцией турбулентности в уравнении для переноса кинетической энергии турбулентности k: Результаты в предыдущих работах [6, 7] показали, что коэффициенты турбулентной диффузии, полученные с использованием модифицируемого источника в k-ε standard модели, не сильно отличаются от коэффициентов турбулентной диффузии, полученных по данным Монина и Обухова [13, 14]…

…Однако значения вышеперечисленных параметров можно задавать как граничные условия расчетной области в виде следующих функций [7]: 1) при моделировании неустойчивого состояния атмосферы L0: (17) (18) (19) (20) (21) (22) Для оценки распространения выброса горячего ангидрида впервые использовалась модифицированная физико-математическая…

…Т — температура воздуха, К; Коэффициент турбулентной диффузии определяется выражением: — коэффициент теплопроводности, Вт/(м К); — коэффициент турбулентной вязкости; Prt — турбулент- (12) ное число Прандтля, Prt = 0,85 [21]…

…Константы турбулентности, исходя из источника [21-23] допустимо принять равными: Граничные условия для стационарного АПС: (14) (15) ну…

…Однако с целью доведения точности получаемого решения до инженерных пределов необходимо учесть влияние атмосферной влаги, оказывающей существенное воздействие на энергетический баланс смеси, а также дополнить критериями дальности распространения [4, 6, 5, 7]…

…При вычислении использована многослойная нейронная сеть с 3 слоями и числом нейронов скрытых слоёв равным 10, которая показывает значения со среднеквадратичным отклонением 12-20 % от результатов, полученных аналитическим путём в соответствии с методикой [14]…

…Используя методики расчета [3, 4, 5], определяется время стравливания и расход газа через свечу заданного диаметра…

…Область определения такой функции [0,1] или [-1,1], то есть нейроны оперируют числами в пределах данного диапазона…

…Область определения такой функции [0,1] или [-1,1], то есть нейроны оперируют числами в пределах данного диапазона…

…Оценка этих и некоторых других методик расчета рассеивания газов в атмосфере [3] показала, что лежащие в их основе математические модели, упрощенные допущения и зависимости требуют экспертных уточнений…

…Целью же данной работы являлась разработка архитектуры искусственной нейронной сети (ИНС) и ее верификация на базе полученных данных работы [1] для последующего использования возможности модели ИНС в практической деятельности…

…Проведено сравнение концентраций на 35 секунде выброса пропан-бутановой смеси при разрушении резервуара, полученных в результате численного моделирования [1], с данными, полученными с помощью ИНС. Искусственная нейронная сеть ИНС представляет собой связанную группу искусственных нейронов и обеспечивает обработку информации, используя сетевой подход…

…Как правило, к ним выдвигаются требования иметь область значения [0,1] или [-1,1] и быть возрастающими…

…Как правило, к ним выдвигаются требования иметь область значения [0,1] или [-1,1] и быть возрастающими…

…Исследование Для удобства вычислений используемые данные работы [1] переведены в отрицательный натуральный логарифм…

…После перевода 53 47 30 7,3 2,7 2,5 2,8 3,5 32 25 15 3,9 2,7 2,8 3,7 4,4 21 14 7,9 3,8 3,6 4,0 4,2 4,5 45 39 23 9,2 2,9 3,0 4,1 5,0 28 21 12 4,7 3,0 4.0 4,9 5,3 Результаты В таблице 2 приведены часть отклонений между значениями работы [1] и значениями, полученных по обученной ИНС. Среднее значение отклонений по всем полученным значениям составило 2,56%…

…Таблица 2 — Часть расчетных значений Значения работы [1] Значения, полученные по обученной ИНС Отклонения, % 0,0306593250 0,0307570134 0,3186252825 0,0052277944 0,0051699383 1,1067011985 0,0022039062 0,0021636549 1,8263600054 0,0001305435 0,0001305055 0,0291093256…

…Вся рассматриваемая расчетная область (размером 150м*100м*40м), разбита на 313722 ячейки [5]…

…Оценка этих и некоторых других методик расчета рассеивания газов в атмосфере [3] показала, что лежащие в их основе упрощенные допущения и зависимости требуют многочисленных уточнений…

…Однако у такого комплекса, как уже ранее отмечали авторы [2], существуют свои недостатки: · зависимость функционирования от доступа к интернету; · медленное обновление данных при неблагоприятных метеоусловиях; · медленное обновление данных в слабо населенной местности…

…Пример построения сетки авторами приведен в работе [10]…

…Еще одним достоинством модели [11] является то, что появляется возможность использовать зависимость параметров атмосферы от времени, что особенно важно при моделировании продолжительных сбросов газа…

…Transport equation for k (turbulent kinetic energy): , (5) where Gb is generation (or suppression) of turbulence by buoyancy forces, kg/m·s3; Sk is a source term, kg/(m·s3) defined as [7, 11] and , (6) where ? is thermal expansion coefficient taken equal to 0.00367, 1/K [11]…

…Justification of these boundary conditions is given in [7]…

…The main feature of this model is the use of the modified values of turbulence coefficients as well as the use of the source term in the transport equation for k [7], which allows considering various options of atmospheric stability on the basis of Monin-Obukhov’s similarity theory [14]…

…One of the positive features of the proposed physico-mathematical model is a possibility of establishing dependences of atmospheric parameters on time [7], and capability of modeling of non-stationary gas discharges [15, 16]…

…Одним из положительных моментов предложенной физико-математической модели является как возможность установления зависимостей параметров атмосферы от времени [6], так и осуществимость моделирования нестационарных сбросов [9-12]…

…В отличие от указанных методик численное моделирование позволяет получать реальную картину рассеивания газов при выбросах со свеч с учетом рельефа и характера застройки местности и атмосферной устойчивости [1-3]…

…Использование этих зависимостей в качестве граничных условий при расчете сброса в таких программных комплексах, как Fluent [1, 6], позволяет адекватно рассчитать процесс распространения газовоздушной смеси в приземном слое атмосферы при стравливании опасных газов из промышленного емкостного оборудования в случае остановок технологических систем на ремонт или при возникновении внештатных аварийных ситуаций…

…The use of these dependences as boundary conditions for calculation of gas releases in such software packages as Fluent [1,6], allows for adequate calculating the process of propagation of the air-gas mixture in the atmospheric surface layer at releasing dangerous gases from the industrial tanks and vessels in cases of shutdowns of technological systems for repairs or at emergencies…

…Известно, что при численном моделировании достаточно сложно задать весь комплекс граничных и начальных условий [6-9]…

…Использование этих зависимостей в качестве граничных условий при расчете сброса в таких программных комплексах, как Fluent [1, 6], позволяет адекватно рассчитать процесс распространения газовоздушной смеси в приземном слое атмосферы при стравливании опасных газов из промышленного емкостного оборудования в случае остановок технологических систем на ремонт или при возникновении внештатных аварийных ситуаций…

…The use of these dependences as boundary conditions for calculation of gas releases in such software packages as Fluent [1,6], allows for adequate calculating the process of propagation of the air-gas mixture in the atmospheric surface layer at releasing dangerous gases from the industrial tanks and vessels in cases of shutdowns of technological systems for repairs or at emergencies…

…Сравнение экспериментальных значений с расчетными Высота 6,4 м перед препятствием Высота 0,4 м на задней поверхности куба Время, с Макс. конц., v/v % Время, с Макс. конц., v/v % Эксперимент 10 4,715 22,30 2,124 k- ? realizable 15 4,621 30,00 1,973 k- ? realizable[1] 15,5 4,446 29,50 1,889 Рис. 1…

…Она базируется на основании моделирования пограничного слоя атмосферы и последующего моделирования выброса [3]…

…В процессе моделирования использовалась модель турбулентности k-? realizable и применялся источниковый член в уравнении для переноса кинетической энергии турбулентности [3]…

…При этом предлагается использовать физико-математическую модель, подробно освященную в статье [2]…