авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
-- [ Страница 1 ] --

ФОНД ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ

НАУКИ В СОВРЕМЕННОМ КАЗАХСТАНЕ

IV

Международная научная конференция

Сборник статей

(часть 3)

Естественно-технические науки

Алматы

2010

УДК 001

ББК 72

И 66

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР:

МУХАМЕДЖАНОВ Б.Г. – Исполнительный директор ОФ «Фонд Первого Президента Республики Казахстан»

КОРУЛЬКИН Д. Ю. – доктор химических наук, профессор кафедры органической химии и химии природных соединений КазНУ им. аль-Фараби Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане.

И 66 Сб. статей Межд. науч. конф. (г. Алматы, 26-27 нояб. 2010 г.). – Алматы, 2010. – 280 с. – Каз., рус.

Ч. 3: Естественно-технические науки. – 280 с.

ISBN 978-601-7079-28- В настоящий сборник вошли материалы IV Международной научной конференции «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане» (г. Алматы, 26-27 ноября 2010 года).

Материалы предназначены для молодых ученых, исследователей, преподавателей, студентов и аспирантов, интересующихся проблемами развития современного общества.

УДК ББК ISBN 978-601-7079-28-4 (Ч. 3) © «Фонд Первого Президента ISBN 978-601-7079-25-3 Республики Казахстан», «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

СОДЕРЖАНИЕ № Название статьи Стр.

Секция Физико-математических наук 1 А.Ж.Монашова, А.А.Шкаликов. Об одном компактном возмущении несамосопряженного оператора второго порядка 2 Г.С.Шаймерденова, О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, Д.А.Турдыбекова. Ультрасзгілеу мембраналарыны селективтілігін модельдеу 3 Г.С.Шаймерденова О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, Н.А.Жуматаева. Беттік активті мицеллалы ортада мембраналы кеуектеріндегі оспалар еруін модельдеу 4 М.Б.Шамырканов. Оптимальное управление уровнем грунтовых вод в однослойных пластах 5 Э.Э.Маданбекова. Пример оптимального управления уровнем грунтовых вод в многослойных пластах в установившемся режиме 6 Н.К.Карелхан. Кпшілікке ызмет крсету жйесіне апаратты технологияны олдану 7 А.С.Аскарова, С.А.Болегенова, М.Ж.Рыспаева, И.Э.Волошина. Инновационное развитие численного моделирования процесса горения жидкого топлива 8 Д.

Т.Каргабаева. ашытан оыту технологиясындаы электронды оулыты маыздылыы 9 Ш.М.Сейтов. Уаытты корреляциялы функцияларды кейбір негіздемелері 10 С.Т.Амургалинов, Б.Б.Утегулов, А.Б.Утегулов, А.Б.Уахитова. Метод определения параметров изоляции в симметричной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000В 11 Т.М.Аяганов,Б.Б.Утегулов,А.Б.Утегулов,А.Б.Уахитова. Анализ погреш- ности метода определения тока утечки в сети с изолированной нейтралью 12 К.К.Дауренбеков. Математический подход построения нечетких оценок в адаптивных обучающих программах 13 Н.Ш.Нурмаганбетов, И.Ж.Бодыбаева. Импорт и экспорт данных между приложениями при помощи языка Visual Basic 14 Ж.С.Есенгалиева. Использование графического пакета прикладных программ Corel Graphic Suite 12 в Web-мастеринге 15 Т.Тапалов, А.Ермекбаева, К.Арыстанбаев. LabVIEW ортада визуальды бадарламалау 16 М.Сарсембаев. Жаа заман талабына сайт руа ажетті негізгі программалара шолу жасау 17 Ж.К. Жалгасбекова, К.С.Балхабекова. Инновационный подход в изучении движения тела с помощью моделирующих лабораторных работ на компьютере 18 А..Садыов, А.К.осаяова. азастандаы келесі атар телефониясыны дамуы 19 И.Ж.Бодыбаева. Проектирование базы данных контингента студентов вуза в условиях кредитной технологии обучения 20 Ш.Е.Муталляпова. Математические модели в экологии 21 Г.А.Гиззатова. Система HASSP – всемирно признанный инновационный метод обеспечения безопасности пищевой продукции Секция Химико-технологических наук 22 Е.М.Слеймен, С.Махмудах, М.Сасаки, М.Гото. Компонентный состав СО2-экстракта Echinops ritro 4 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

23 А.К.Шибаева, Л.К.Салькеева, М.Т.Нурмаганбетова, Е.В.Минаева, А.К.Салькеева. Синтез и химическая модификация 2,4-динитрохлор бензола эфирами фосфористой кислоты 24 Е.К.Тайшибекова, Г.М.Жумагулова, Л.К.Салькеева, М.Т.Нурмаганбетова, А.К.Салькеева. Синтез и химическая модификация оксиметилфосфоновой кислоты и ее эфиров 25 К.Ж. Бутабаева. Разработка технологических параметров некоторых псаммопелитогалофитов Казахстана 26 К.Ж. Бутабаева. Состав липофильных веществ из некоторых растений семейства маревые 27 А.А.Машенцева, М.Ю.Лежнева, А.Ж. Сейтембетова, А.С. Мусабекова, Т.С.Сейтембетов. Изучение антиоксидантной активности некоторых производных бетулина 28 О.П.Лойко, А.И.Халитова, А.А.Машенцева, Б.И.Тулеуов, Т.С.Сейтембетов, С.М.Адекенов. Исследование процесса комплексообразования оксима пиностробина с ионами меди (II) спектрофотометрическим методом 29 А.А.Машенцева, О.П.Лойко, А.И.Халитова, Б.И.Тулеуов, Т.С.Сейтембетов. Изучение антиоксидантной активности комплекса оксима пиностробина с ионами меди (II) 30 И.В.Кулаков, А.Е.Аринова, О.А.Нуркенов. Методы циклизации 4- арилзамещенных 3,4-дигидропиримидин-(1Н)-2-тионов и биологическая активность полученных бициклических производных 31 О.А. Нуркенов, Ж.Б. Сатпаева, И.В. Кулаков. Синтез тиосемикарбазидных производных на основе гидразидов N-анабазинил- и N-морфолинилуксусной кислот 32 Н.В.Леонова, И.В. Кулаков, А.И.Ильин, С.С. Касымбекова, Д.В.Баринов, О.В.Щукина. Изучение комплексообразующих свойств (N-метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-бромбензамида и антибак териальная активность хелатного комплекса с сульфатом меди (2+) 33 А.А.Тургумбаева. Компонентный состав семян сафлоры казахстанского вида «Ак май»





34 Н.Б.Курманкулов. Химические превращения ароматических пропаргиламинов 35 М.К.Асемова, А.Е.Халымбетова, Н.Б.Курманкулов, К.Б.Ержанов. Изучение влияния некоторых ацетиленовых спиртов пиперидинового ряда на всхожесть и энергию прорастания семян Serratula coronatа (серпуха венценосная) 36 М.В.Цукерман, А.Е.Халымбетова, Н.Б.Курманкулов, К.Б.Ержанов. Синтез йодметилатов феноксипропиниловых пиперидолов и изучение их рострегулирующих свойств 37 М.С.Татибаева, А.С.Уали, Ш.A.Ержанова, Ш.К.Амерханова. Физико- химические характеристики полимерных пленок, модифицированных Eu(III) и Sm(III) 38 Г..Салахаденова, М.М.Бейсебеков, Р.С.Иминова, М..Бейсебеков, В.К.Ю,.М.Пралиев, Ж..білов. Акриламид-сазды композициялы гидрогельдерге казкаинді иммобилизациялау 39 Ж.Т. Тауанов, М.М. Бейсебеков, Г.Ж. айралапова, Ш.Н.

Жмаалиева, М.. Бейсебеков, Ж.. білов. Бентонит сазы-полиакрил ышылы негізіндегі композициялы гельдерді цетилперидиний бромидімен рекеттесуіне сырты ортаны сері 40 Р.С.Иминова, М.М.Бейсебеков, Ш.Н.Жумагалиева, М.К.Бейсебеков, «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Ж.А.Абилов. Иммобилизация рихлокаина на полиакриламид-глинистых композиционных гелях 41 М.Т. Омырзаов, Б.М. дайбергенова, Ш.Н. Жмаалиева, М.. Бейсебеков, Ж..білов. Поливинил спирті мен бентонит сазы негізіндегі композициялы криогельдерді ауыр металдарды сорбцияы 42 О.Т.Торебеков. Влияние природы соли на размер, форму и распределение микрочастиц переходных металлов на полимерной матрице 43 А.С.Байсанов. Перспективы внепечной технологии выплавки феррована- дия с использованием в качестве восстановителя ферросиликоалюминия 44 А.С.Байсанов. Перспективы производства комплексных сплавов на основе марганца, кремния и алюминия 45 А.С.Колесников. Строение реакционного тигля при электротермической выплавке ферросилиция 46 М.А.Калипекова. Влияние температуры и состава электролита на микроструктуру нано-композиционных электролитических покрытий Cr SiO2 -C 47 Б.С. Рахимбаев, Д.К.Абдрахманова. Изучение кинетики процесса восстановительной плавки с применением внутрипечной конверсии углеводородного топлива 48 М.Е.Буранбаев, Б.С.Рахимбаев. Технология переработки окисленных свинцовых руд участка «Заречное» Маятасской территории 49 Д.А.Есенгалиев, А.С.Байсанов, З.Ш.Райымбекова, Б.С.Келаманов, Б.Е.Кулмагамбетов. Тараз металлургиялы зауытында газдыкальцинирленген термоантрацитті алу ммкіндігін зерттеу 50 А.Т.Мусабеков. Исследование гранулометрического состава и пористой структуры модифицированных кобальтовых катализаторов 51 Б.Н.Акбердиева, К.Т.Жантасов. Повышение качества фосфоритного агломерата за счет введение флюсующих Ni-Co содержащих добавок 52 Д.А.Есенгалиев, А.С.Байсанов, З.Ш.Райымбекова, Д.Т.Каспаков, Е.К.Мухамбетгалиев. БК-2,5-40 айналмалы бырлы пешінде Шбаркл мен борлы кенорындарыны кмірлерінен коксты арнайы трлерін алу шін жргізілген тжірибелік-ндірістік зерттеулер 53 Е.К.Мухамбетгалиев, С.О.Байсанов, М.Ж.Толымбеков, А.С.Байсанов. Математическое моделирование диаграммы фазового строения системы Fe-Si-Al-Mn 54 А.М.Турдукожаева. Связь между температурами кипения и плавления на основе энтропии смешения хаотизированных частиц 55 А.К. Мамырбекова, А.А. Старченко, А.К. Мамырбекова. Исследование кинетики электровосстановления ионов меди (II) в диметилсульфоксиде 56 А.К.Мамырбекова, А.Б.Баешов, А.К.Мамырбекова. Исследование кинетики и механизма электроокисления-восстановления серы в щелочных растворах 57 К.К.Касымжанов, Б.Н.Баркытова, Ж.Ж.Искакова. Исследование кинетических закономерностей взаимодействия в системе молибденовая кислота – гидроксид аммония - вода 58 Р.Н.Нрділлаева, Л.А.Сунатуллаева, А.Н.Жылысбаева, К.А.Баешова. Аызынды суларды тазалауды электрохимиялы дістері 59 Е.В.Кулакова. Изучение электрокаталитического восстановления 6,8-динитрохинолина 60 Р.Н.Нрділлаева, А.С.Кадирбаева. Мыс (I) оксидін алуды электрохимиялы тсілі 6 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

61 А.Б.Баешов, Э.Ж.Тулешова, Г.Т.Сарбаева. Влияние различных параметров электролиза на электрохимическое поведение серебра в солянокислом растворе 62 К.К.Касымжанов, Д.А.Бейсахметов. Натрий молибдаты ерітіндісін мембраналы электролиз жадайында оптималды деу 63 Л.К.Сапарбекова, К.Т.Жантасов. Получение сложного минерального удобрения содержащего влагоудерживающий материал 64 Ш.К.Амерханова, Р.М.Шляпов, Ф.Ж.Беккулина. Исследование процессов комплексообразования в системе (i-C3H7O)2PS2Na и ZnSO 65 М.К.Балапанов, А.Г.Касымова. Новые возможности переработки бурожелезняковых руд Казахстана 66 Б.Б.Мырзахметова. Исследование возможности получения комплексного органоминерального удобрения на основе гуминовых кислот бурых углей Казахстана и твердофазных минеральных отходов 67 Б.С. Альжанова, Л.М.Сатаева, Б.Н.Корганбаев, Ж.С.Альжанова. Технология очистки сточных вод от нефтепродуктов 68 Б.Е.Жакипбаев. К синтезу пеноматериалов на основе обогащенных кремнеземом горных пород 69 Э.Д.Асарова, М.О.Алтынбекова. Кентау іріндегі ндіріс алдытарынан орасынды бліп алу 70 Г.С.Шаймерденова, О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, А.Н.Бексеитова. Мембраналы аппаратты конструкциялы жне режимді параметрлерін жйелік тадау бойынша іс-тжірибелік сыну нтижелері 71 Г.С.Шаймерденова, О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, Ж.А.Тулебаев. Мембраналы аппаратты есептеуді инженерлік дістемесі 72 Б.Ж.Манапбаев. Гидротехникалы рылымдарды металл конструкцияларындаы тоттануды даму механизмін зерттеу 73 З.Султанова, В.М.Джанпаизова. Иірім жіпті тріне байланысты спайкасыны беріктігін жіп ораыш машинасында анытау 74 А.Ермекбаева, К.Арыстанбаев. Исследование влияния режима работы паровых котлов на концентрацию оксидов углерода и азота в интегрированной среде LabVIEW 75 Е.О.Омаров, У.Ш.Кокаев. Влияние режима работы двигателя на интенсивность детонации 76 О.Т.Балабаев, Д.В.Бескоровайный. Разработка компьютерной программы для прочностного расчета конструкций барабанов ленточных конвейеров 77 А.И.Кириленко. Исследования кристаллических включений в стекле 78 Т.В.Дудник. Активизация белитового клинкера путем кратковременного высокотемпературного легирования 79 С.Т.Калиев, А.А. Рахманов. Влияние конструктивных факторов на токсичность отработавших газов 80 С.Т.Калиев, А.А. Рахманов, Е.О. Омаров. Безопасность движения в ночное время «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

СЕКЦИЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК 8 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

ОБ ОДНОМ КОМПАКТНОМ ВОЗМУЩЕНИИ НЕСАМОСОПРЯЖЕННОГО ОПЕРАТОРА ВТОРОГО ПОРЯДКА А.Ж.Монашова, А.А.Шкаликов Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилев Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова При исследовании спектра несамосопряженного оператора L заданного в гильбертовом пространстве, в определенных случаях бывает полезен метод представления оператора L в виде суммы L = A + B, где A - положительный самосопряженный оператор в L2, а B - компактное возмущение относительно оператора A [1].

В данной работе изучается оператор вида Ly y px y q x y, x 0, R, (1) + где p(x), q(x) - комплекснозначные локально-интегрируемые в R функции.

Будем предполагать, что область определения D(L)L2(R+) и что оператор L порождается краевым условием y(0)=0.

функцию q(x) представим в виде q(x) = q0(x) + iq1(x), где q0(x) и q1(x) - соответственно реальная и мнимая части q(x).

Далее будем предполагать также выполненными следующие условия:

0 inf q 0 x q 0 x I. Функция полуограничена снизу: и x def vx q 0 x 0 0 для почти всех x 0.

x a lim q 0 t dt Для любого a x II..

x q1 ( x ) p( x ) lim lim v( x ) x v( x ) x III..

Пусть L0 - расширение по Фридрихсу следующего полуограниченного снизу минимального оператора L 0,min y y q 0 x y, при y C R D 0, C R - пространство бесконечно дифференцируемых и финитных в R 0, где функций.

Положим для y D 2 y 1 L 0 0 y, y y vx y dx 0.

Пусть H1 – пополнение D0 по норме.

Введем в рассмотрение функцию Отелбаева v x sup x, (2) 0 d 2 x d x x d 0 : d vt dt d x где.

«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Имеют место предельные равенства:

lim v x 0 lim v x,. (3) x 0 x H 0 L 2 R. Известно, что y C y 1 y H v Положим,, H C sup v x v где [2].

x Введем теперь отрицательную норму sup y, f y, y D f UH (4) и пусть H-1 - пополнение D0 по норме (4).

Теорема 1. Оператор B0y = p(x)y’ + iq1(x)y, при y D0 продолжается по непрерывности до вполне непрерывного оператора B: H1 H-1.

Литература 1. Лионс Ж.-Л., Мадженес Э. Неоднородные граничные задачи и их приложения.

М.:Мир.- 2. Отелбаев М.О., Мынбаев К.Т. Весовые функциональные пространства и спектр дифференциальных операторов. М.:Наука.- УЛЬТРАСЗГІЛЕУ МЕМБРАНАЛАРЫНЫ СЕЛЕКТИВТІЛІГІН МОДЕЛЬДЕУ Г.С.Шаймерденова, О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, Д.А.Турдыбекова М. Ауезов атындаы Отстік азастан мемлекеттік университеті Ерітіндіні пермеатты жне ретантты негізгі физика – химиялы сипаттамаларынан, оспаларды мембраналы блуді селективтілік сипаттамаларын есептеу те крделі мселе, йткені сер ететін факторлар кп. [1], [2] жмыста бл мселені шешу шін ытималдылы дісі тиімді пайдаланылан. Мнда жекеленген иондар бойынша наносзгіш мембраналарды селективтілігі бааланан. Бл жмыста біз ытималды дісті ультрасзгілік мембраналарды селективтілігін баалауа олданамыз, оларда блу процесіні механизмі наномембраналар мен салыстыранда айрыша болады.

Ультрасзгіш мембраналарыны кеуектеріне заттарды ену процесін бірнеше кезедерге блуге болады. Олар р трлі ытималдылыпен сипатталады.

Біріншіден, зат бірттас ортадан шекаралы диффузиялы абата енеді. Бл кезе диффузиялы тасымалдау деп есептейді.

Екіншіден, зат мембрана бетіне кнудсен абаты арылы теді, абаттарды алыдыы молекуланы еркіндік жолымен шамалас. Бл абатта диффузиялы тасымалдауды задылытары орындалмайды.

шіншіден, зат мембрана бетінде кеуекті «шыымына» теді.

Тртіншіден, зат кеуек ішінде диффузияланады.

Осы кезедерді рбіріне блінетін ерітінді блшектеріні ытималдылы баалаулары р трлі.

I айма 10 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Шекаралы диффузиялы абатта блшекті S ара-ашытыа t уаытта ыысу ытималдылыын баалау шін, броунды озалысты ытималдылы тыыздыыны формуласын пайдаланамыз.

s P1 s, exp 4 D 4D, (1) мндаы: D – ерітіндідегі период блшегіні диффузия коэффициенті, рнекті диффузиялы шекаралы абаттаы блшекті болу уаыты бойынша интегралдап, ыысу ытималдылыыны таралу тыыздыыны орташа мнін баалаймыз.

P1s s P1 s, d 0, (2) мндаы:

L W, (3) мндаы: W – шекаралы диффузиялы абат маайындаы ортаны орташа жылдамдыы;

L – мембрананы сипаттамалы клдене лшемі.

s 4 D P1s s exp 4 D s2. (4) Шекаралы диффузиялы абат арылы блшекті ыысуы жне кнудсен абатына ту ытималдылыы келесі тедеумен аныталады.

s exp 4 D h 4 D P1 ds h1 s, (5) мндаы: – диффузиялы шекаралы абатты алыдыы;

1 – кнудсен абатыны алыдыы.

Кнудсен абатыны алыдыын кнудсен саныны [3] кмегімен баалаймыз:

h1 hKn. (6) D 1 боландытан, [2,3] дістерін пайдаланып, (5) интегралды баалаймыз.

Knh 4 D 2 D 1 exp h 3 exp P 4 D 4 D h 3 Kn.

(7) Концентрациялы поляризацияа тзетулер енгізіп аламыз:

Knh C1 4 D 2 D 1 exp h P exp 4 D 4 D h 3 Kn Cs, (8) мндаы: С1 – диффузиялы абат шекарасында блінетін раушыны концентрациясы;

Сs - мембрана бетіндегі концентрация.

Концентрациялы поляризация коэффициентіні [2] жмысы бойынша баалаймыз.

Сонда h C C C 1 exp G Kp 1 C D C s C1 1, (9) мндаы: С – алашы ерітіндідегі блінетін раушыны концентрациясы;

h G – блінетін ерітіндіні шыыны;

– ттыр абатыны алыдыы [1].

II айма «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

II зонадаы ытималдылыты баалау шін, кнудсен абатындаы блшекті озалыс геометриясын арастырайы Блшекті еркін жолыны зындыы мембрана бетінен ашытыта жатып, блшек сипаттамалы уаытта радиусы шар бетіні кез келген нктесінде бола алады.

Сондытан блшекті мембрана бетіндегі сотыысу ытималдылыын жасаушысы жне биіктігі S конус клеміні радиусы шар клеміні атынасымен анытайды.

s P2 s 2. (10) Интегралдап аламыз:

Kn P 4. (11) негізінде кнудсен абатындаы блінетін затты, блшек аыныны рнегін алу иын емес.

Еркін жру жолыны зындыы шін [2] тедеуді пайдаланамыз.

kT 2 2 (nkT p ), (12) мндаы: n – блшек концентрациясы;

Т – температура;

р – ысым;

к – Больцман тратысы;

– блшекті сипаттамалы лшемі.

Жылулы озалыстаы молекуларды орташа жылдамдыы.

3kT V m, (13) мндаы: m – блшекті массасы.

Кнудсен абатындаы болуды орташа уаыты [4] mkT 6 2 nkT p. (14) (12), (13), (14), атынастарды пайдаланып, кнудсен абатыны алыдыы бойынша интегралдап, кнудсен абатындаы мембрана бетіндегі блшек аындары шін:

1 nkT j, 4 2 nkT p.

(15) Кнудсен саны негізінде баалап, Kn h, (16) аламыз:

nh j, Kn 4. (17) III айма Мембрана бетіне жеткен блшекті кеуекке ену ытималдылыын, мембрана кеуектеріні меншікті беті S арылы баалауа болады. Дрыс цилиндрлі кеуектер шін ол баалау мембрананы кеуектік дрежесімен сйкес келеді. Кеуектерді исыты коэффициентін q ескергенде [3]:

P3 S q. (18) Сонымен, ерітіндіден мембрана бетіне блшектерді толы ыысу ытималдылыы мен мембрана кеуектерін енуді анытаймыз:

12 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

PS P P2 P3.

1 (19) C h 4D 2D C 1 exp G PS Kn D h 4q C1 C1 Kn h 1 h exp exp 4D 4D Kn (20) (20) – тедігіндегі мембрана маайындаы молекулалы диффузия коэффициентіні кестелік мнінен айрыша болады, йткені, бл маайда ерітіндіні идеал еместігін ескермеуге болмайды.

Сондытан оны тзетілген мнін былай аламыз [4].

Сйытылан ерітінділер теориясынан блінген затты химиялы потенциалыны рнегін пайдаланамыз:

RT ln С AX 1 C 2, (21) мндаы: - стандарт химиялы потенциал;

R – универсал газ тратысы;

AX – жйені идеал еместігін сипаттайтын тзеткіш.

Идеал емес тзеткішіне [4] атынасты пайдаланамыз:

AX 2 AX XX, (22) мндаы: AX XX - реагент молекулаларыны зара рекеттесу энергиялары;

- параметрі, ол сйы кйді моделіне байланысты.

Ерітінді, сйытылан деп есептелетіндіктен, С 1 жне А жне А молекулаларыны арасындаы рекеттесуді ескермеуге болады.

Сонда жуы трде келесі тедік орын алады:

RT ln C AX 1 2C. (23) Сйытылан ерітіндіні термодинамикасы бойынша диффузия коэффициенті химиялы потенциалды концентрация бойынша туындысымен аныталады [4].

Сонда:

RT RT 1 2 AX C 2 AX C C C. (24) Осыдан:

D Di 1 2 AX C, (25) мндаы: Dі – идеал жйедегі молекулаларды диффузия коэффициенті.

[2] жмыста блшектерді кеуек арылы ту ытималдылыы те крделі, оны шешуді жолдары сынылмаан. Осы жмыста келтірілген баалауларда олдануа болады. Бл кеуек ішіндегі адсорбциялы абатты рылымын білу ажет, инженерлік есептеулерде оны олдану иынды туызады.

Дегенмен, ультрасзгілеу кезінде тоннельдеу есебін ескермеуге болады, ол квантты механикалы дегейде. Шын мнінде потенциалды тосауылдан ту, ішкі автокатализ нтижесінде жреді. Яни сырты квантты электронды дегейлер жалпыланып, энергетикалы дегейлер тмендейді E act ерітіндіден ту Сонда Аррениус - Гамов тедеуіндегі активті энергияны серін сипаттайтын осылышты ана алуа болады [2]:

E PIV A exp act kT. (26) «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Жиілік факторын баалау шін кеуектегі блшек аралы ара– ашытыты еркін жру зындыы атынасын пайдаланамыз:

le 3 1 C1. (27) Мембрананы сыртындаы блшек аралы ара ашыты тедеумен аныталатындытан, кеуек ішінде баалау аымыны бос клемін есепке алуды ажет етеді.

li 3 1 (C1 ). (28) Осыдан 1 (С1 ) E P4 exp act kT. (29) Сонда мембрананы селективтілігін теориялы баалауды келесі трінде жазуа болады [4]:

PS P4. (30) Бл модельді дрыстыын тексеру шін кптеген тжірибелік мліметтер ажет.

Есептеу нтижелерін тгелдей аланда сапалы трде ультрасзгілеу задылытарымен жне тжірибелі мліметтермен сйкес келеді. [1, 2, 3].

дебиеттер 1. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. - М.: Химия, 1986. - 272 с.

2. Смирнов А.В., Бартов А.С. Вероятностный подход в оценке селективности мембраны по отдельным ионам // Мембраны. - 2005. - №2 (26). - С. 23-30.

3. Накагаки М. Физическая химия мембран. - М.: Мир, 1991. - 254 с.

4. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. - М.: Химия, 1975. – 583с.

БЕТТІК АКТИВТІ МИЦЕЛЛАЛЫ ОРТАДА МЕМБРАНАЛЫ КЕУЕКТЕРІНДЕГІ ОСПАЛАР ЕРУІН МОДЕЛЬДЕУ Г.С.Шаймерденова О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, Н.А.Жуматаева М. Ауезов атындаы Отстік азастан мемлекеттік университеті Мембраналы кеуекті оспаларыны ББЗ ортадаы еруін модельдеу.

Беттік белсенді зат мембраналы технологияларда олданылады, олар ерігіштігі тмен зат тамшыларыны мембрана кеуектеріне енуді жылдамдататын ортаны райды. Бл діс топыраты органикалы еріткіштерден тазалауа, сулы органикалы оспаларды блуде, мнай ндіруде, фармацевтика ндірісінде т.б.

олданылады [1, 2].

Беттік белсенді зат (ББЗ) негізінен еріткіште мицеллалар тзеді. Мицеллалар ертіндідегі блшектерді стап алады жне ортадаы оспа блшектерін адсорбциялайды.

Бл жмыста оспа тамшыларыны мембрана кеуектеріндегі беттік белсенді зат (ББЗ) мицеллалары атысындаы еру процесіні моделі сынылады.

14 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Солюбилизация процесі реакциялы – диффузиялы механизм бойынша жреді деп есептейді. Яни, еріген зат молекулалары мицелла бетіне диффузияланады жне бетте солюбилизация реакциясына атысады.

Бл процесті математикалы моделі келесі трде алынады [2].

a k a CmC t, (1) мндаы: С – тасымалдайтын ортадаы еріген оспа концентрациясы;

моль/м3;

а – мицелладаы оспаны келтірілген концентрациясы;

моль/м3;

Сm – ортадаы мицелла концентрациясы;

1/ м3;

k a – солюбилизация жылдамды тратысы, м3/с;

t – уаыт, с.

абылданан механизм бойынша диффузия тедеуі тмендегідей жазылады:

2C C a D t t z, (2) мндаы, D – диффузия коэффициенті.

(1) ескергенде мембрана кеуектеріндегі тамшыларды реакциялы – диффузиялы тедеуі келесі трде жазылады:

2C C D 2 k a CmC t z, (3) z – клдене координаты (кеуекті осі бойынша 1 – сурет).

мндаы, d f f z 1 сурет – Мембрана кеуектеріндегі солюбилизация процесіні кескіні Шекаралы шарттар келесі трде жазылады:

d C, t Ceq 2, (4) d a, t 2, (5) C мндаы: d – уаыт бойынша згеретін тамшы лшемі;

eq – тамшы беті маайындаы ерітіндідегі оспаны тепе–тедік концентрациясы.

Егер мицелярлы стауды шебі туралы ым енгізсек [3, 4], онда кеуектегі тамшыны ара ашытыын f шекаралы шарттармен толытырып:

С f,t 0, (6) a f, t 0, (7) (3) тедеу ерітіндідегі мицелла концентрациясы траты боланда жзгін толын трінде шешімдер болады.

«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Автомодельдік айнымалыны енгізейік:

z wt, (8) мндаы: w – оспаны таралу шебіні жылдамдыы.

Сонда (3) тедеу келесі трге трленеді:

d 2C dC D 2 k a CmC w d d. (9) Бл тедеуді жалпы шешімі:

C C1 exp1 C 2 exp2, (10) мндаы w w 2 4 Dk a Cm 1, 2D, (11) шешімдерді шектеулілік шартынан:

w w 2 4 Dk C z wt am С Сeq exp 2D. (12) Белгілеу енгізейік:

w w 2 4 Dk a Cm 2D. (13) атынастан тамшыны толы еру уаыты мен еру ізіні Балансты зындыы f арасындаы байланысты аламыз.

Шын мнінде еріген затты массасы мицеллалы стап алуды есепке аланда:

f w Cd M S. (14) Екінші жаынан, бл масса тамшыны келтірілген массасына те:

M dS, (15) мндаы: S – кеуекті клдене имасы.

Осыдан:

Ceq exp( f w 1 d. (16) Еру шебіні жылдамдыы ретінде орташа мнді алып, осыдан:

f w (17) Ceq exp2f 1 d. (18) Осыдан еру шебіні зындыын баалаймыз:

1 d ln f 2 MCeq, (19) мндаы M - еріген затты молекулалы массасы.

Еру шебіні орташа жылдамдыын былай баалаймыз.

– тамшы мицелласыны ерітіндісі фаза аралы бетіндегі масса тасымалдау j Фик заына сйкес келеді:

коэффициенті. Сонда еритін зат аынына 16 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

С Ceq jD z d z.

(20) Осыдан масса тасымалдау коэффициенті, бл жадайда жылдамды лшемімен аныталады жне w орташа баалауа болады:

w. (21) Сонымен [5] мембрана кеуектеріндегі мицеллалы ерітіндіні еру шебіні зындыын есептеуге (16) тедеуін аламыз, мндаы:

2 4 Dk a Cm 2D. (23) дебиеттер 1. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. - М.: Химия, 1975. – 583с.

2. Fable J. Surfactants in Consumer Products: Theory, Technology and Application. // Springer-Verlag, New-York, 1986. - 432 p.

3. Угрозов В.В., Филиппов А.Н. Ускоренное растворение капли примесной жидкости в мембранной поре (капилляре), заполненной мицелярным раствором // Мембраны, 2004. - №3 (23). - С. 14-20.

4. Adamson A.W. Physical Chemistry of Surfaces. - 1997, A Wiley-Inter. Publ., New York. - 804 p.

5. Шаймерденова Г.С., Сатаев М.И., Ескендиров Ш.З. Моделирование растворения примесей в мембранных порах в среде с поверхностно-активными мицеллами. // Узбекский химический журнал. – 2007, №6. - С.64-67.

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ УРОВНЕМ ГРУНТОВЫХ ВОД В ОДНОСЛОЙНЫХ ПЛАСТАХ М.Б.Шамырканов Ысык-Кульский государственный университет им. К.Тыныстанова, Кыргызская Республика Одной из основных задач мелиорации является обеспечение влагой корневой системы сельскохозяйственных культур. При близком залегании грунтовых вод к поверхности земли эту задачу можно решить путем поддержания уровня грунтовых вод в заданном режиме.

Движение грунтовых вод в верхнем покровном слое земли в стационарном режиме описывается уравнением Буссинеска [1] h h k h b x y k h b y q h f x, y, x, y D x (1) с граничным условием h k в h b x, y S, h, n (2) k в k в x, y где h h x, y – уровень грунтовых вод;

– коэффициент фильтрации покровного слоя;

b b x, y – поверхность раздела между покровным слоем и «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

подстилающей его слабопроницаемой прослойкой;

f x, y – функция инфильтрации;

q q x, y – функция, учитывающая переток из нижележащего напорного водоносного горизонта (если переток отсутствует, то q 0 );

x, y и x, y – заданные функции;

n – производная по внешней нормали к границе области фильтрации;

D – область фильтрации в плане, S D – граница области D.

Управление уровнем грунтовых вод производится путем проведения поливов (при низком залегании грунтовых вод) или осушительных мероприятий (при высоком залегании). В математической модели фильтрации (1) эти мероприятия осуществляются функцией f x, y. Тогда задача оптимального управления уровнем грунтовых вод ставится следующим образом.

Требуется найти функцию f x, y, доставляющую минимум функционалу [2] I f h x, y;

f x, y dx dy f x, y dx dy, (3) D D где x, y – заданные уровни грунтовых вод;

– параметр регуляризации;

h x, y;

f – расчетные значения уровня грунтовых вод, получаемые решением задачи (1), (2) при изменении инфильтрации f x, y.

При численном решении задачи (1), (2) значения функции h x, y;

f получаются в дискретном множестве точек, т.е. в узлах расчетной сетки. Поэтому в практических расчетах пользуемся дискретным аналогом формулы (3):

n n J f h x k, y k ;

f k x k, y k 2 f k. (4) k 1 k В общем случае зависимость функции h x, y;

f от управления f x, y нелинейная, поэтому линеаризуем функцию f x, y;

f следующем образом:

~ h ~n h x, y;

f h f j f j R2 f fj j, (5) ~ ~ где f – значения функции f, полученные в предыдущей итерации;

h – ~ соответствующие им значения уровней грунтовых вод;

f f f.

Подставим выражение для функции h из (5) в формулу (4):

~ ~ hk n n n ~ J f hk f j f j k fk fk fj k 1 j 1 k и к функции многих переменных J f применим необходимое условие экстремума:

Jf 0, i 1, 2,..., n fi.

Имеем n hk ~ hk n ~ ~ hk f j f j k f i f i fj fi k, i 1, 2,..., n.

j (6) Полученную систему линейных алгебраических уравнений (6) запишем ~ f j f j f j относительно :

18 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

n a f j bi, ij i 1, 2,..., n, (7) j где hk hk hk n n ai i ai j, i j, i j,, k 1 f i k 1 f i f j ~ hk n bi k h k fi.

k После решения системы (7) составляем следующее приближение управления:

~ f x i, y i f x i, y i f x i, y i, i 1, 2,..., n. (8) Для проведения расчетов по описанному алгоритму в качестве начальных приближений уровней грунтовых вод и инфильтрации берем их существующие состояния. Затем придаем функции f x, y приращения, пропорциональные разности h x, y h x, y, вычисляем матрицу производных f и решив систему (7), находим f x, y и по формуле (8) определяем новое приближение управления. Для каждого следующего приближения управления вычисляем соответствующие значения уровней грунтовых вод. Признаком окончания счета является выполнение условия maх h i i, i 1, 2,..., n, i где 0 заданное малое число.

Теперь остановимся на решении задачи (1), (2). Введем обозначение T ( x, y ) k h 0 b, (9) где h – начальное приближение уровней грунтовых вод, так что задача (1), (2) становится линейной. Решаем её методом конечных элементов [3]. Область фильтрации D разбивается на треугольные элементы и внутри элемента (е) функция h x, y представляется в виде h e x, y N ie x, y hi N je x, y h j N ke x, y hk, (10) где h r h x r, y r, r i, j, k – узловые значения искомой функции;

N r x, y – линейные базисные функции:

N ie x, y a ie в ie x c ie y / e, N je x, y a je в je x c je y / e, N ke x, y a ke в ke x c ke y / e, a ie x j y k x k y j, в ie y j y k, c ie x k x j, a je x k yi x i y k, в je y k y i, c je x i x k, a ke x i y j x j y i, в ke y i y j, c ke x j xi, e – площадь элемента (е).

Суммируя равенство (10) по всем элементам, получаем для искомой функции разложение n h x, y h n x, y N i x, y h i. (11) i Здесь n – число всех узлов сетки.

«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Подставляя в задаче (1), (2) вместо h x, y функцию h n x, y, по обобщенному принципу Галеркина получаем соотношения hn hn hn N x y T y q h n f d x d y N j T n h n d s T j x, D S i 1, 2,..., n.

Применяя к двойному интегралу первую формулу Грина, имеем равенства N j h N j h T x xn y yn q N j h n N j f d x d y N j h n d s D, S j 1, 2,..., n.

После подстановки вместо функции h n x, y ее разложения из (11) приходим к системе линейных алгебраических уравнений относительно h i N j Ni N j Ni n T q N j Ni h i d x d y Ni N j h i d s x x y y D i 1 S N j f d x d y N j d s i 1, 2,..., n,, D S или n a h i в j ji i 1, 2,..., n,, (12) i где N j Ni N j Ni a j i T x x y y d x d y N j N i q d x d y N j N i d s, D D S j N j f d x d y N i d s.

D S Матрица системы (12) симметричная и хорошо обусловленная с диагональным преобладанием, поэтому ее можно легко решить одним из точных или приближенных методов. Решив систему алгебраических уравнений (5), определяем значения h (1) x i, y i i 1, 2,..., n (1) (0). Подставляя в формуле (9) вместо h значения h i, находим ( 2) следующее приближение h i и т.д. итерационный процесс продолжим до выполнения условия maх hi hi 1 1, 2,...

, i где – номер итерации.

Работа алгоритма апробирована на решении следующего тестового примера. В центре круговой области радиуса r 3000 м находится источник, благодаря которому поддерживается постоянный уровень h0 370 м, а уровень воды на границе области h x, y hr2 r 2 x 2 y 2 ;

hr 350 м. Исходные данные задачи:

q x, y 1 ;

f x, y 2 2 k x, y 5 q h x, y ;

k x, y 10 x y r 5 ;

x, y k r hr x 2 y 2 r 2, - произвольное число, 16 10.

для Рассмотрены четыре случая задания функции x, y : 1) x, y 350 м;

2) x, y 360 м;

3) x, y 370 ;

4) x, y h r x y 2 2. В табл. 20 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

приведены значения уровней грунтовых вод h x, y и управления f x, y для указанных случаев на расстоянии r0 0 м ;

r1 1000 м ;

r2 2000 м ;

r3 3000 м от центра круга, полученные описанным алгоритмом.

Таблица Расстояние от центра области, м 0 1000 2000 Начальные уровни грунтовых вод, м 370 367,83 361,25 Начальные значения инфильтрации, 0,2 0,2 0,2 0, м/сут h x, y, м x, y 350 м;

350,81 350,56 350,10 350, f x, y, м/сут -0,1476 0,0328 0,0100 -0, h x, y, м x, y 360 м;

360,55 360,38 359,87 359, f x, y, м/сут -0,0890 0,0164 -0,0086 0, h x, y, м x, y 370 м. 370,29 370,18 369,63 369, f x, y, м/сут -0,0304 0,0000 -0,0271 0, x, y, м 370 367,83 361,25 h x, y, м 369,80 367,96 361,21 349, f x, y, м/сут 0,07 0,13 0,04 0, Литература 1. Полубаринова – Кочина П.Я., Пряжинская В.Г., Эмих В.Н. Математические методы в вопросах орошения. – М.:Наука, 1969. – 414 с.

2. Мурзакматов М.У., Шамырканов М.Б. Задача оптимального управления уровнем грунтовых вод. // Вестник ИГУ, №21. – Каракол: Изд-во ИГУ, 2008. – с.17 – 23.

3. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. – М.: Мир, 1979. – 392 с.

ПРИМЕР ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ УРОВНЕМ ГРУНТОВЫХ ВОД В МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛАСТАХ В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ Э.Э.Маданбекова Ысык-Кульский государственный университет им. К.Тыныстанова, Кыргызская Республика Управление уровнем грунтовых вод (УГВ) необходимо для наилучшего обеспечения мелиоративной обстановки в заданной области фильтрации. Для наилучшего обеспечения корнеобитаемого слоя растений влагой необходимо удерживать уровень грунтовых вод (УГВ) на определенной глубине от поверхности земли. На режим грунтовых вод влияют многие факторы, главные из которых инфильтрация, приток и отток грунтовых вод через границы области фильтрации, а также перетоки из нижележащих напорных водоносных горизонтов через слабопроницаемые прослойки. Мы рассмотрим задачу оптимального управления УГВ с помощью инфильтрации (т.е. функции источников и стоков) установившееся движение подземных вод в многослойном пласте, состоящем из основного хорошо проницаемого напорного горизонта, покрытого малопроницаемой покровной толщей и подстилаемого «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

снизу слабопроницаемой прослойкой, через которую происходит связь с нижележащим водоносным горизонтом в жестком режиме.

Задача оптимального управления УГВ ставится следующим образом [1,2].

Требуется построить такую управляющую функцию f ( x, y ), которая доставляет минимум функционалу J ( f ) h( x, y ;

f ( x, y )) ( x, y ) dxdy f ( x, y ) dxdy 2, (1) D D где h( x, y ) УГВ;

( x, y ) заданная функция, равная оптимальному УГВ;

0 параметр регуляризации;

D область фильтрации.

Функция f опт ( x, y ), доставляющая минимум функционалу (1), называется h ( x, y ) оптимальным управлением, а соответствующая ей функция опт оптимальным УГВ.

При расчетах фильтрации в слоистых водоносных системах обычно используются общие предпосылки перетекания, в которых предполагается, что движение через раздельные относительно малопроницаемые слои происходит только по вертикали, а в хорошо проницаемых слоях - только по горизонтали.

УГВ h( x, y ) определяется из следующей системы дифференциальных уравнений, описывающей движение подземных вод в многослойных пластах:

h h hH kb( hb) kb( hb) kb f ( x, y), ( 2) x x y y m b T H T H k hH kп ( H Z ) W( x, y), (3) x x y y b m m b п ( x, y ) D, с граничными условиями h bh b, Tb n (4) H H, T ( x, y ) S D, n (5) Здесь Tb k b ( h b ). (6) В формулах (2)(6) приняты следующие обозначения:

h( x, y ), H ( x, y ), Z ( x, y ) отметки УГВ в верхнем покровном слое и напоров в основном и нижележащем напорных пластах соответственно;

k b ( x, y ), k ( x, y ), k п const коэффициенты фильтрации верхнего, основного водоносного и слабопроницаемого слоев;

T ( x, y ) k ( x, y ) m( x, y ) водопроницаемость основного пласта;

mb ( x, y ) h( x, y ) b( x, y ), m( x, y ) и mп const мощности покровного, напорного и слабопроницаемого слоев;

b( x, y ) граница раздела покровного и основного напорного пластов;

W ( x, y ) функция, учитывающая работу эксплуатационных скважин, пробуренных в основной водоносный горизонт;

b ( x, y ), ( x, y ), b ( x, y ) и ( x, y ) известные функции;

D область фильтрации в плане, S D ее граница;

n внешняя нормаль к границе области;

n производная по этой нормали.

22 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Задача (2), (3) (5) решается численно методом конечных элементов [3].

В сеточной области представим искомые функции в виде m n hn ( x, y ) h ( x, y ) h j N j ( x, y ), (e) (7) e 1 j m n H n ( x, y ) H ( e ) ( x, y ) H j N j ( x, y ).

(8) e 1 j где Nj(x,y) – линейные базисные функции.

Представим уравнения (2), (3) в виде h h Tb Tb Qb h Fb, ( x, y ) D, x x y y (9) H H T QH F, ( x, y ) D, T x x y y (10) где kb k kZ Qb, Q Qb п, Fb f Qb H, F W Qb h п.

hb mп mп (11) Уравнение (2) является нелинейной (т.к функция Tb(x,y) зависит от h(x, y)), поэтому для его решения применяется итерационная процедура: в каждой итерации в выражении для Tb берутся значения функции h(x, y), полученные из предыдущей итерации.

Образуя начальные приближения h(0) (х, у) и Н(0) (х, у), подставим их в формулы (6) и (11) вместо функций h и Н и решаем уравнения (9) и (10) совместно с краевыми условиями (4) и (5) соответственно. Обозначим полученные решения через h(1) и H(1), подставим их в формулы (6) и (11), и, решая задачи (9), (2) и (10), (4), находим следующие приближения h(2) и Н(2) и т.д.

Подставляем в уравнения (9) и (10) и краевые условия (4) и (5) вместо h и H функции hn и Hn и применяем обобщенный принцип Галеркина:

hn hn h N i ( x, y) x Tb Qb hn Fb dxdy N i ( x, y ) Tb n b hn ds 0, Tb x y y n Д S i 1,2,..., n, H n H n H n H n ds 0, T QH n F dxdy N i ( x, y ) T N i ( x, y ) T y x x y n Д S i 1,2,..., n.

Используя формулу Грина, получаем системы уравнений N i hn N i hn Tb N i Qb hn d xdy N i b hn ds N i Fb dxdy N i b ds, dxdy x x y y Д Д S Д S i 1, 2,..., n, N i H n N i H n T N i QH n d xdy N i H n ds N i Fdxdy N ids, dxdy x x y y D Д S Д S i 1,2,..., n, или, в силу разложений (6) и (7) приходим к системам линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

n a h bi( h), i 1, 2,, n;

s 1, 2,, ( h) ( s ) ij j j (12) n a H(j s ) bi( H ), i 1, 2,,n;

s 1, 2,, (H) ij (13) j где aij h ) Tb q( N i, N j )dxdy Qb N i ( x, y )N j ( x, y )dxdy b N i ( x, y )N j ( x, y )ds, ( Д Д S bi( h ) Fb N i ( x, y )dxdy b N i ( x, y )ds, Д S aij H ) T q( N i, N j )dxdy QN i ( x, y ) N j ( x, y )dxdy N i ( x, y )N j ( x, y )ds, ( Д Д S bi( H ) F N i ( x, y )dxdy N i ( x, y )ds, Д S N i N j N i N j q( N i, N j ).

x x y y Матрицы СЛАУ (12) и (13) являются хорошо обусловленными с диагональным преобладанием, они решаются последовательно с применением итераций.

Рассмотрим теперь алгоритм решения поставленной задачи.

Поскольку значения УГВ вычисляются в дискретном множестве точек, мы запишем дискретный аналог функционала (1):

n n J ( f ) h( xi, y i ;

f i ) ( xi, y i ) f i 2, (14) i 1 i n число узлов расчетной сетки.

где УГВ h( x, y ;

f ) зависит от функции f ( x, y ), вообще говоря, нелинейно.

Линеаризуем ее относительно f следующим образом:

~ h ~n h( f ) h ( f s f s ) R2 (f ) f s, (15) s ~ ~ ~ здесь h h( f ), f известное значение функции f, найденное в предыдущей итерации. Подставляя выражение (15) для h в формулу (14), имеем:

~ ~ h n n n J ( f ) hi ( f s f s ) i i f i f s i 1 s 1 i. (16) Применяя необходимое условие минимума функции многих переменных J ( f ) f k k 1,2,, n,, из (16) приходим к системе линейных алгебраических уравнений относительно f s, s 1,2,, n :

~ h ~ h n n h ( f f s ) i i i f k i s f s f k, или i 1 s n a f s bk ks k 1,2,, n,, (17) s где 24 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

h h h n n a kk i a ks i i i 1 f k i 1 f s f i ks ;

,, h ~ h ~ n n bk i hi i f s i f s 1 f s i 1 k.

Задача оптимального управления УГВ реализуется следующим образом. За начальное приближение возможного управления берется функция f ( x, y ) 0, (0) (1) и находится соответствующие УГВ h ( x, y ).

решается задача (2)(5) для всех Полученные значения УГВ используются для решения системы (17). Решая эту систему каким-либо точным или итерационным методом, получаем первое приближение (1) управления f ( x, y ). Подставляя эту функцию в уравнение (2) и повторяя весь цикл (2) вычислений, находим следующее приближение f ( x, y ), и т.д. Итерационный процесс продолжается до выполнения условий h ( v ) ( x, y ) h ( v 1 ) ( x, y ), где v номер итерации;

0 и 0 заданные малые числа.

Изложенный алгоритм и реализующая его программа отлажены на примере.

Область фильтрации в плане представляет собой круг радиуса r=3000 м. Уравнения (2) и (3) описывают движение грунтовых и напорных вод в первых двух пластах от поверхности земли соответственно. На границе области, т.е. на окружности радиуса r заданы краевые условия (4) и (5). Проведя концентрические окружности радиуса м и 2000 м, область разбиваем на 55 элементов, число узлов при этом n=39.

Задача (1)-(5) решается со следующими данными:

Т(x,y) hr2 (r 2 x 2 y 2 ), h(x,y) Т b0, H(x,y) h(x,y) 5 м, 5k (x,y) f в (x,y) Т ( х, у ) 22k b(x,y) 5 b Z(x,y) h(x,y) 10 м, T(x,y), 5k b(x,y) 5к п W(x,y) Т 2 T(x,y) mп, r 3000 м, 16 10 4, b0 300 м, hr 350 м, h(0,0) h0 370 м, H(x,y) h(x,y) 5 м, 10xy k b(x,y) 2 5 м/сут, k п 2м / сут, m п 10 м r, кв кп Fb f в ( x, y ) ( h( x, y ) 5 ) F W(x,y) Qb h( x, y ) Z mв mп,, b r k b r (x,y) b(x,y) hr b0 hr b0, b любое число,, любое число, b b ( hr b0 ) r kb ( hr b0 5 ) r, b любое число,, любое число В табл.1. приведены значения УГВ на различных расстояниях от центра области.

«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Таблица 1 - Значения функций ( х, у ), h(x,y) и f(x,y) r,м 0 1000 2000 ( х, у ), м 650.00 650.00 650.00 650. 650.25 649.93 649.90 650. h(x,y), м -0.5928 -0.2525 -0.0452 0. f(x,y), м/сут 0.25 0.07 0.19 0. Абс. погр, м ( х, у ), м 660.00 660.00 660.00 660. 660.25 659.94 659.90 660. h(x,y), м -0.4534 -0.1372 0.0406 0. f(x,y), м/сут 0.25 0.06 0.11 0. Абс.погр, м ( х, у ), м 670.00 670.00 670.00 670. 670.25 669.94 669.89 670. h(x,y), м -0.3202 -0.0183 0.1215 0. f(x,y), м/сут 0.25 0.06 0.11 0. Абс.погр, м ( х, у ), м 670.00 667.83 661.25 650. 669.80 667.96 661.21 649. h(x,y), м 0.07 -0.15 -0.05 -0. f(x,y), м/сут 0.20 0.13 0.04 0. Абс.погр, м Литература 1. Васильев П.В. Методы решения экстремальных задач. –М.: Наука, 1981.-400с.

2. Джаныбеков Ч.Дж., Уралиев А.А. Об одном приближенном способе конструирования оптимального управления движениями подземных вод в неоднородноц пористой среде.//Вестник ИГУ, №11, 2004,-с.19-23.

3. Мурзакматов М.У., Маданбекова Э.Э. Математическая модель неустановившейся фильтрации подземных вод в многослойных пластах.

//Доклады 2-ой Международной конференции “Проблемы управления и информатики”, Бишкек, 2007, Книга 2, с. 112-117.

КПШІЛІККЕ ЫЗМЕТ КРСЕТУ ЖЙЕСІНЕ АПАРАТТЫ ТЕХНОЛОГИЯНЫ ОЛДАНУ Н.К.Карелхан Ш. Улиханов атындаы Ккшетау мемлекеттік университеті Кпшілікке ызмет етуді тымды йымдастыруды практикалы талаптары жаа типті бір топ ызыты математикалы есептерді сынды. Алашынды бл есептер тікелей телефонды станция абонентіне ызмет ету, дкендердегі сатып алушыларды зіліссіз анымдау шін ор жинаан есептеу сратарына жне сатушылар мен сауда ксіпорындарыны кассалар санын е тиімді етіп ру сратарына атысты болды.

Кн сайын ндірістік ызметте жне трмыста кпшілікке ызмет крсету ажеттілігі туындайды. ызмет крсетуші йымдарыны ызмет крсету сраныстарын анааттандыру ммкіншілікі шектелген. Бл аида бойынша кезекті тууына келеді. Соан трізді мысалдар р адамда кездестіріледі: дкендердегі, билет 26 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

сататын кассалардаы, автобус жне троллейбустарды аялдамасындаы, жедел жрдем станциясындаы жне скери техникасындаы т.с.с. кезектер. Біра келтірілген мысалдар адамны р-трлі ызмет аймаынан алынанымен, оларды барлыына бірдей математикалы аппаратты кмегімен бейнелеуге ммкіндік беретін формальды белгі зіне тн болады. Осымен бірге ызмет крсетуді сапасымен талап ету жйесіне аншалыты дер кезінде ызмет крсету жргізілгені тсіндіріледі.

Шынымен ызмет крсету сапасын алай да санды трде баалау ажет.

Осындай баалаулар шін кп белгілер жете зерттелінген, р айсысыны тиімділігі ойылан есепті зерттеуімен аныталады. Ереже трінде кпшілікке ызмет крсету жйесіні зерттеу есебі ажетті ызмет крсету сапасын амтамасыз ету шін аынны тиімділігін анытау ажеттілігіне апарады.

Кпшілікке ызмет крсетумен байланысты барлы есепті орта ерекшелігі зерттелінетін былысты кездейсо сипаты болады. Олар ызмет крсетуге талап етуді саны, оларды тсу уаыт аралыы, ызмет крсету талап уаыт затыыны кездейсотылыы болып табылады.

Кпшілікке ызмет крсету жйесіні ке таран трі ктумен кпшілікке ызмет крсету жйесі. Бл зерттеуді масаты жедел жрдем станциясына кпшілікке ызмет крсету теориясыны Эрланг арастырып шешімін тапан жйесіні формулаларын олдануа болатындыын длелдеу. Онымен оса баса да кез-келген жедел жрдем станциясы з мліметтері бойынша гипотезаны тексере алатын жне Эрланг формулаларын есептеп нтижесін алатын Delphi ортасында программа ру.

Талап аыны шектелмеген жйе Есепті ойылымы: біз мнда кпшілікке ызмет крсету теориясын классикалы есебін Эрланг арастырып шешімін тапан жадайында арастырамыз.

Бл жйелер функциялауды келесі ерекшеліктерімен ажыратылады: кпшілікке ызмет крсету жйесі n-шектелген санды аппараттардан трады;

р аппарат бір уаытта тек р айта тскен бір талапа ызмет крсетуге абілетті. Барлы аппараттар бос емес болан жадайда кезекте трады да жне аппараттарды біреуі босаанша кезекте болады. Егер талап жйеде бос аппарат болан жадайда тссе, онда тура ызмет крсетуге абылданады. рбір талап тек бір аспаппен амтамасыз етеді жне рбір аспап бір мезгілде тек бір ана талапа ызмет етеді.

ызмет ету затыы тек бір ана лестіру ытималдылыы (х) кездейсо шаманы крсетеді. Ол х0 кезінде F ( x) l e x (1) Мндаы 0 траты.

Жйені ызметі егер оан талапты пуассонды аыны тссе ана арастырылады.

Кезектер аспаптар Талапты тсуі ызмет крсетілген талаптар Сурет 1.Шектелмеген аынды талапты жйені кестесі. (ажыратылан жйе) «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Енді есептеу формулаларын келтірейік:

1. Параметр, (2) мндаы –кіру аын талабыны тыыздыы, - жйедегі крсеткіш зады ызмет крсету уаытыны параметрі.

Мнда, n-бригада санынан кіші болуы міндетті шарт, яни n (2)' ызмет крсету аспаптарынны бос болу ытималдыы:

p 0 n 1 k n k! (n 1)!(n ), егер n (3) k мнда n жйедегі ызмет крсету аспаптарыны саны.

2. ызмет крсету к –аспаптарыны бос емес болу ытималдыы (к жйедегі талаптар):

k pk p, егер 1 k n k! (4) Жйедегі барлы аспаптарды бос емес болу ытималдыы ( k n ):

3.

n p0 (n 1)!(n ), егер n (5) 4. Жйедегі барлы аспаптарыны бос емес болу жне s талапты кезекте тру ытималдыы:

ns pn s p n!n s, егер s0 (6) 5. Кезектегі талапты тсу уаыты t шамасынан лкен болу ытималдыы:

p ( t ) e ( n ) t (7) 6. ызмет крсету жйесіндегі талапты кезекте кту бастауыны орташа уаыты:


t обс t ож ( n ), егер n (8) tобс ызмет крсету жйесіндегі талапты орташа уаыты.

мнда 7. Кезекті орташа зындыы:

Рn М ож n(1 ) n (9) 8. Жйеде орналасан талапты орташа саны:

Pn k n p М М ож k 1 ( k 1)!

n (10) 9. ызмет крсетпей бос тран аспаптарды орташа саны:

nk k n N0 p k! (11) k 10. Аспаптарды бос болу коэффициенті:

28 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

N Кп n (12) 11. Аспаптарды ызмет крсетіп, бос емес болуыны орташа саны:

N з n N0 (13) 12. Аспаптарды тиелу коэффициенті:

Np Кз n (14) Талап аыны шектелмеген жйені тиімділігін есептеу мысалы Осы келтірілген формулалара Ккшетау аласыны жедел жрдем станциясыны 10 кнні берілгендерін олданып, бадарлама ру арылы мынадай есептеулерді жауабын алды.

Алдымен кіру аын талабыны тыыздыын табу шін р кнні шаыру санын алып, бір кндік уаытына (24 саатты 60 минута кбейтіп) блдік, яни *=( +2 +…+10)/10 (15) 1=251/1440 6=219/ 2=217/1440 7=184/ 3=189/1440 8=230/ 4=209/1440 9=243/ 5=203/1440 10=201/ *=(1 +2 +…+10)/10 =0, Ал жйедегі крсеткіш зады ызмет крсету уаытыны параметрін анытау шін р кнні шаыру санын алып, бір кндік ызмет крсету уаыттарыны осындысына блдік, яни *=(1+2+…+10)/10 (16) 1=251/15364 6=219/ 2=217/11203 7=184/ 3=189/11029 8=230/ 4=209/12889 9=243/ 5=203/12364 10=201/ *=0, Осындан аныталынды жне =0.149/0.0178,765 15 шарты орындалды.

Бл жйеге Эрланг формуласын олдануа болатынын длелдеу керек.

Сондытан Пирсонны 2 критериясымен тексеру шін жедел жрдем станциясыны берілгендері бойынша шаыруларды келіп тсу аралыын 0 ден 60 минута дейін минутты интервалмен, ал ызмет крсету аралыын 0 ден 120 минута дейін минутты интервалмен блінді.

Кесте 1. Шаыруларды келіп тсуі (5 минут интервалмен блінген, мысалы 0 ден минут аралыы n1).

Кндер n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n 10 кнні 1126 523 264 117 53 24 10 14 7 2 3 ішінде барлыы Шаыруларды кбіні келіп тсу аралыы уаыт скен сайын азайып бара жатанын кестеден круге болады. Біра соы бірнеше ана шаырудан болып кему згергендіктен оны зерттеуге кедергі жасамау шін бл кездейсо бірнеше шаыруды алдыы интервала осып шаыру санын згертпейтіндей етіп кему ретімен орналастырамыз, сонда жоары кесте мынадай трге згереді.

«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Кесте 2. Шаыруларды келіп тсуін кему ретімен орналастыру (5 минут интервалмен блінген, мысалы 0 ден 5 минут аралыы n1).

Кндер n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n 10 кнні 1126 523 264 117 53 24 16 10 6 4 2 ішінде барлыы ( n i np i ) k np i Бл есептеулерге формуласын олдананда жедел i жрдем станциясыны 2аб18,05 болды. Ал 2кр(10;

0,01)23.3 екені белгілі жне де оларды салыстыранда 2 кр 2 аб боландытан гипотеза орындалды. Мндаы ni-ал, pi болса Эрланг бойынша F(x)=1-ex формуласымен есептелінеді.

Кесте 3. ызмет крсету аралыы. ( 10 минут интервалмен блінген).

Кндер m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m11 m 10 кнні 32 39 144 288 353 352 286 198 181 102 56 ішінде барлыы Сондытан жоарда крсетілген Эрланг арастырып шешімін тапан жадайында арастыруа болатыны длелдедік, яни талап аыны шектелмеген жйені формулаларын олдануа болады.

Кесте 4. Программамен алынан есептеу нтижелері.

Жедел жрдем станциясында кезекті болуы, болмауы адам міріне байланысты боландытан кезекті басталмааны дрыс деп есептеп, жоардаы кестеден жалпы бір тулік бойы аланда аспап саныны n=13 болуы е тиімді жадайда деуге болады.

Біра, бір тулікті уаытын кіру аыныны тыыздыына байлынысты шаырулар тыыздыы да р трлі екендігі байалады. Сондытан толы ортынды жасау шін саат бойынша таертенгі 8-ден 12-ге дейін, 12-ден 19-а дейін, 19-дан тнгі 2 ке, 2-ден 8 ге дейін деп бліп зерттегенді жн крдік. Мнда мні алдыы зерттеуімізден згеше шыады. Ол шін 10 кнні нтижесін саат бойынша блеміз.

Кесте 5. р кнні ызмет крсету уаытын 4 блікке блу.

Са 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8-12 2755 1932 2307 2101 2185 2793 2093 2266 2061 12-19 4862 3911 3539 4478 4479 5121 4680 4610 5456 19-2 5022 4351 3750 5029 3986 3957 3362 4738 3615 2-8 2763 1009 1602 1281 1714 1812 1530 1973 2074 30 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Кесте 6. р кнні шаырулар саны 4 блікке бліп арастыранда.

Са 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8-12 46 41 39 32 36 49 31 31 39 32 12-19 87 82 59 76 73 80 72 80 102 74 19-2 83 78 69 82 71 65 60 86 72 77 2-8 36 17 23 20 24 26 22 31 31 19 Осыдан кіру аын талабыны тыыздыы мен жйедегі крсеткіш зады ызмет крсету уаытыны параметрін анытады 1 =379/2400,1579 1=(1 *+2 *+…+10 *)/100, 2 =785/4200,1869 2=(1 **+2 **+…+10 **)/100, 3 =743/4200,1769 3=(1 ***+2 ***+…+10 ***)/100, 4 =249/3600,0692 4=(1 ****+2 ****+…+10 ****)/100, Осыдан 19,237 210,845 39,958 44,62 нтижелерін алды. Осы мндерін программаа ойып, tкту мндерінен мынадай ортындыа келдік:

8:00-12:00 аралыында - 13 бригада, 12:00-19:00 аралыында - 15 бригада, 12:00-19:00 аралыында - 14 бригада, 2:00-8:00 аралыында - 9 дан 10 бригада жеткілікті екендігі аныталды.

дебиеттер 1. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания.

Москва 1987г.

2. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Москва 1977г.

3. Коваленко И.Н. Филлипова А.А. Теория вероятностей и математическая статистика. Москва 1973г.

4. Климова Л. М. Delphi. Основы программирования. Решение типовых задач.

Самоучитель. Москва 2006 г.

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА А.С.Аскарова, С.А.Болегенова, М.Ж.Рыспаева, И.Э.Волошина Казахский национальный университет им. аль-Фараби Применение численного моделирования при изучении многообразных явлений в теплофизике сегодня является надежным и эффективным средством моделирования сложных физико-химических процессов, происходящих при движении жидких и газовых сред, с учетом широкого ряда дополнительных явлений, таких как горение, тепло и массоперенос, фазовые переходы и т.д. В современных исследованиях математическое и компьютерное моделирование занимает ведущее место среди самых эффективных информационных технологий, определяющих развитие передовых отраслей фундаментальной науки и техники.

Благодаря интенсивному развитию науки в этой области результаты численных расчетов в настоящее время характеризуются достаточно высокой точностью и широкими пределами применения. Вычислительные эксперименты используются также для обоснования выбранных параметров и режимов теплофизических процессов «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

и для подготовки последующих экспериментальных исследований на реальных объектах.

Численный эксперимент является одним из эффективных путей теоретического исследования, в основе которого лежат математические модели реальных процессов, в частности физических. Чем точнее модель отражает какой-то процесс, тем лучше соответствие результатов, полученных на основе этой модели, и опыта. Не маловажную роль играет метод решения систем уравнений, получаемых в результате реализации математической модели, поскольку далеко не всегда модель численного (в отличие от аналитического) решения оказывается эффективной, не вносящей возмущения в получаемые результаты. В то же время аналитическое решение удается получить, как правило, для простых линейных систем. Большинство же систем уравнений, описывающих реальные физические процессы, это нелинейные дифференциальные уравнения высокого порядка с источниковыми членами, решить их, как правило, можно только численно. Другими словами, численные решения – это основной путь теоретического исследования физических процессов.

Таким образом, важно отметить, что при исследовании сложных физико химических процессов в различных областях науки и техники необходимо уметь разрабатывать полный комплекс: многопроцессорная высокоскоростная вычислительная система, адекватная математическая модель и точный метод решения систем дифференциальных уравнений, составляющих основу математической модели.

В Казахском национальном университете имени аль-Фараби на физическом факультете преподается специальная дисциплина, посвященная физике горения. Как известно, горение – это самоподдерживающийся и самораспространяющийся физико химический процесс превращения молекул топлива и окислителя в молекулы продуктов реакции. К сожалению, данная дисциплина всегда носила скорее теоретический, чем практический характер, так как в большинстве устройств, использующих процесс горения, поток обычно бывает турбулентным. Исследование турбулентности является, пожалуй, самым сложным разделом гидродинамики.

Так как исследование процесса горения невозможно без его детального изучения, то на первый план выходит проблема финансовых затрат, необходимых на дорогостоящие эксперименты. Поэтому все большее распространение в промышленности получают методы вычислительной гидродинамики, поскольку появляется возможность оптимизировать эксперимент на основе его виртуального прототипа. Современное компьютерное моделирование становится все более важным элементом исследования процессов горения и проектирования различных устройств, использующих процесс горения. Видны несомненные удобства, как для студентов, так и для преподавателей в выполнении лабораторных работ на ЭВМ.

В лаборатории моделирования процессов тепломассопереноса кафедры теплофизики, стандартизации и метрологии разработаны компьютерные лабораторные работы по дисциплине «Физика горения и взрыва», которые отражают современные подходы к организации специального практикума. Каждая работа состоит из шести разделов и предназначена для студентов, магистрантов, аспирантов и докторантов PhD кафедры теплофизики, стандартизации и метрологии. Первый раздел посвящен краткому теоретическому введению, где дано описание процессов воспламенения и горения жидкого топлива и их особенности. «Основные уравнения», представленные во втором разделе, где математическая модель задачи о горении впрыска жидкого топлива включает в себя уравнение неразрывности для компонентов реакции горения, уравнение импульса, уравнение энергии, уравнения k- модели турбулентности.


Постановка задачи третьего раздела включает в себя описание камеры сгорания и последовательность действий. Жидкое топливо при некоторой начальной температуре впрыскивается в камеру сгорания через круглое сопло, расположенное в центре нижней части камеры. Камера сгорания (рис. 1) представляет собой цилиндр высотой H и 32 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

радиусом r, заполненный воздухом при температуре T и при давлении P. После впрыска происходит быстрое испарение топлива, пары топлива смешиваются с окислителем, и сгорание осуществляется в газовой фазе. Процесс горения жидкого топлива является быстро протекающим, и его длительность не превышает, в среднем, мс. После впрыска происходит быстрое испарение топлива, пары топлива смешиваются с окислителем, и сгорание осуществляется в газовой фазе.

Рисунок 1 – Геометрия камеры сгорания Вычислительные эксперименты, описанные в разделе 4 «Порядок выполнения работы», направлены на исследование влияния начальных условий на процессы воспламенения и горения впрыска жидких распыленных топлив, образования продуктов реакции в камере сгорания.

Следующие разделы, посвящены контрольным вопросам и литературе.

Ниже приведены примеры выполнения лабораторных работ бакалаврами и магистрантами.

Лабораторная работа № Численное исследование влияния начальной температуры на воспламенение, горение впрыска жидкого топлива и концентрацию паров топлива в камере сгорания (рис. 2).

Цель работы: изучение влияния начальной температуры на воспламенение и горение жидкого топлива, а также на концентрацию паров топлива с помощью пакета компьютерных программ для численного расчета реагирующих течений с впрысками.

Рисунок 2 – Распределение концентрации углекислого газа в разные моменты времени при температуре 900 К и 1000 К в камере сгорания Лабораторная работа № Численное исследование влияния начального радиуса впрыскиваемых капель на воспламенение впрыска жидкого топлива в камере сгорания (рис. 3).

«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Цель работы: Изучение влияния начального радиуса впрыскиваемых капель на воспламенение впрыска жидкого топлива в камере сгорания с помощью компьютерного моделирования.

Рисунок 3 – Распределение давления в камере сгорания при начальном радиусе впрыскиваемых капель жидкого топлива 25,50 и 75 микрон Лабораторная работа № Численное исследование влияния впрыскиваемой массы жидкого топлива на процесс горения в цилиндрической камере сгорания (рис. 4).

Цель работы: исследование горения жидкого топлива и выделения углекислого газа в зависимости от впрыскиваемой массы в камере сгорания при заданных начальных условиях и определение оптимального режима горения с помощью программы KIVA-II.

Рисунок 4 – Распределение капель по размерам в камере сгорания при различных начальных массах жидкого топлива Лабораторная работа № Численное исследование влияния скорости впрыска на процесс горения жидкого топлива в цилиндрической камере сгорания (рис. 5).

Цель работы: исследование процесса горения жидкого топлива в зависимости от скорости впрыска в камере сгорания при заданных начальных условиях в разные моменты времени и определение оптимального режима горения с помощью программы KIVA-II.

34 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

Рисунок 5 – Распределение температуры в камере сгорания при различных скоростях впрыска жидкого топлива Задание для студентов состоит в определение времени и зоны воспламенения, получении в графическом виде с помощью программ Tecplot, OriginPro характеристик процесса горения, такие как температуры газа и частиц топлива, скорости частиц, концентрации компонентов реакции, а также характеристик образования продуктов реакции в камере сгорания. Для визуального мониторинга можно воспользоваться такими программами, как Microsoft Excel, MathCAD и т.д.

АШЫТАН ОЫТУ ТЕХНОЛОГИЯСЫНДАЫ ЭЛЕКТРОНДЫ ОУЛЫТЫ МАЫЗДЫЛЫЫ Д.Т.Каргабаева Жамбыл гуманитарлы-техникалы университеті Екінші мыжылды соы индустриалдытан негізгі німділік кші білім болатын апаратты оама тумен белгілі болды. Апаратты оамда міршеділікпен білім беру стратегиясы згеруде, жне де оны е маызды бейнесі ол ашыты. Ашы оыту е алдыы, азіргі заман оыту технологияларына негізделген азіргі заманы кейіптегі білім алу. Осы технологиялар санына желілік, апаратты, ашытан жне инновациялы білім беру технологиялары жатады. Жоары техникалы оуды азіргі заманы шарттарда е маызды алы шарты болаша инженерлерде алыптасуы жне зерттеушілерді ылыми ойлауын, дербес игеру іскерліктерін жне жаа малматтарды критикалы анализін, ылыми гипотезаларды ра алуын жне оларды тексеруімен экспериментті жоспарлау. Бл мселелерді шешу жаа апаратты технологияларды ке олданбай ммкін болмайды. Апаратты ресурстар шындыында ылыми-техникалы прогресс ктерілуіне келесі баяндаушы жаа экономикалы категорияа айналды. Ресурсты жне энергосатайтын, таза экологиялы жне ауіпсіз химия ндірісін шына айналдыру тек ана азіргі заманы апаратты технологиялармен бірге ммкін болады.

Апаратты тезхнологиялар аясында жылдам прогресс дербес компьютерлерді отайлы оыту ралы ретінде пайдалануа рсат береді. Білім беру рдісін автоматизациялау компьютерлік оыту программалары жне электронды оулытар арылы болады. Осыан байланысты те маыздысы р трлі оу пндері бойынша «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

электронды оулыты руды концепцияларын деу. арапайым кітаптарды басты кемшіліктеріне дстрлі олданатын сызыты ретті ала тарту (себеп-салдар) жне мселерді баяндауды жотыы. Мндай кітапты оу салдарынан оушыда білім алуа деген штарлыын тудырмайды. Оан оса, арапайым кітап пайдалананда кері байланыс йымдастыру жне білім алу рдісін басару ммкін емес. Белгіленген кемшіліктер электронды оулытар пайдалану арылы алынып тасталынады.

Электронды оулы оыту рдісіні отайлылыын біршама арттыруа негізделген.

Оны студентті дербес жмысын дістемелік дрыс йымдастыруды жне оларды йренгені мен іскерлігін дамытуа рсат беретін осымша ылыми-методикалы рал ретінде арастыруа болады. Электронды оулы дістемелік дрыс рылуы, айын логикалы рылымды болуы, зерттеліп жатан материалды базалы клемін руы, ылымдаы жаа тенденцияны жне жаын болашатаы технологияларды ескеруі керек. Осыан байланысты электронды оулыа материал тадау техника ылымыны перспективті даму баытын анализдеу негізінде болуы керек. Электронды оулы тарматалан компьютерлік оытушы бадарлама принципі бойынша жасалуы ммкін. Бірінші – тменгі – базалы дегейі пн баяндалуы мен осы тсініктер мен анытамаларды иллюстрацияларын алатын негізгі тсінігі болуы керек. Оулыты жалпы клеміні ширегінен асырмай раанда бл дегей, анша дегенмен, пнні біткен толы суретін беру керек. Екінші – негізгі дегей оу материалыны шамамен жартысынан трады жне оу курсы бадарламасыны барлы сратарыны натыра берілгенінен трады. Аыры шінші дегей зіні білімін берілген сра жзінде кеейткісі келетін студенттерге тере маыналы берілген блек сратардан трады.

ш ртрлі иынды дегейді болуы материалды берілгендігі, келесі электронды оулыты рылым ерекшеліктеріне алып келеді.

1. Оулыта материал «здікті» берілуі керек. Оулыты р тарауы оу рдісі кезінде кері байланысты осыны кмегі арылы болатын тексеру сратармен бітуі керек.

2. Оулы материалындаы мселелерді ала тартудаы студент оу мселелерін шешуге сынылан баыт варианттары дербес пайдалану керек. Себебі студент оу мселелерін шешуге зі атысады, ол оулыты соавторына айналандай болады.

3. Оулытаы материалды баяндалуы оулы материалыны маыздылыы бойынша ртрлі блігін бліп алуа болатындай, яни анытамалар, орытындылар, таблицалар, суреттер жне т.б. болуы керек. Блар гипермтін режимінде оай орындалады.

4. Мультипликациялар жне видеотехникалар ралдарын пайдалану арылы динамикалы режимде оулы материалын наты мысалдармен рау ажет. Химия курсында, мысала, компьютер олдану арылы химиялы эксперименттер ткізілуін йымдастыруа, ртрлі заттар алуды ндіріс дістеріні крінісін жне т.б.

5. Жоары курстара арналан оулы ылыми монографиялара жаын болуы керек, сол уаытта кіші курстар шін оулы ортаы жадай мектеп оулыы мен монография ортасын алуы керек.

Электронды кпдегейлі оулы оу материалын арастыруды бірнеше ммкін жолдарын: бірінші бойынша, екінші жне т.б. дегейлерін амту керек. Жне де электронды оулыты кезкелген жерінде ртрлі иынды бойыншы дегейлер арасына ткел арастырылуы керек. Білім тексеру экзамен режимінде орындалуы керек, яни ол ткізілгенде оушыны ойылан сратара жауабы баалануы жреді.

Экзамен соында оушыа оны нтижелерін жариялау ажет жне ажет болан жадайда беру керек, оушыа оны оу жмысында рі арай баыт сыну керек.

Электронды оулыты оу материалы дстрлі оулытан айырмашылыы ол, оулыта баяндалатын, жадайлар логикалы немесе математикалы модельдер негізінде атысушыа ртрлі ммкіндіктер беретін динамикалы элементтер крініс реті – графикалар, суреттер жне сол сиятылардан трады. Мысалы, химиялы 36 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

реакцияны кинетикасын зерттеу кезінде атысушыа реакцияны ткізілуіні шартын (параметрін) – температурасын, концентрациясын жне басаларды ауыстыру ммкіндігі сынылады. рдісті математикалы моделіне сйкес кезкелген параметрін ауыстыранда берілген оулы блімін суреттейтін, суреттегі графика айта реттеледі.

Электронды оулы ммкіндігін мліметтер базасын оулыа осу жолы арылы да арттыру болады. Бл жадайда атысушы кбірек фактілік материалдар, мысалы, мтіндік материалда мысал келтірілген, кезкелген зат асиетін кре алады. Бл кезде оулыа мліметтер базасына бару баяндауы, мліметтер базасыны рамын дейтін кейбір тсілдер, мысалы, орташаны есептеу, диаграмма ру жне сол сиятыларды осу керек.

азіргі замандаы білім беру жйесі апаратты технологиялар жне компьютерлік телебайланыстарды белсене пайдалануда. ашытан білім беру жйесі ерекше арынды дамып жатыр, бл жадай факторлар ретіне сер етті, жне брінен брын білім беру мекемелерін уатты компьютерлік техникамен жабытау жне Интернет жйесі оамын дамытуа. Лекциялы-семинарлы оыту трі лдеашан зіні німділігін жоалтты – практика длелдегендей, 50%-тей оу уаыты боса теді. Шет елдер тжірибесін зерттей отырып, келесі маызды аспектіні бліп алуа болады:

оытушы апаратты таратушы (дстрлі трде) рлінде емес, ал консультант, аылшы, кейбір кезде білім алушыны ріптесі рлінде болып шыады. Мндай жадай кейбір о жадайлар: студенттер оу процесіне кезінде белсенді атысады, ешкімні кмегінсіз ойлануа, зіні кзарасын ала тартуа, наты жадайларды моделдеуге йренеді. Апаратты техологияларды дамуы жаа, дріс беруді таптырмайтын ммкіндігі – дистанциялы оыту трін енгізуді берді. Біріншіден, ол оушыа зіне оуды уаытын жне орнын тадауа ммкіндік береді, екіншіден, йтеуір бір жадайлармен дстрлі алалмай алан адамдара білім алуа ммкіндік береді, шіншіден, оу саласында жаа апаратты технологиялар олдану, тртіншіден, белгілі бір дрежеде оуа кететін шыынды ысартады. Баса жатан араса, дистанциялы оыту оытуды индивидуалдау ммкіндіктерін кшейте тседі.

ашытан білім беру трінде за бойынша электронды оулытар олданылады. Бл оулытарды артышылыы бізді кзімізше: біріншіден, оларды ышамдылыы, екіншіден, компьютерлік жйелерді дамуына байланысты ол жеткізуге отайлы, шіншіден, азіргі заманы ылыми білім дамуы дрежесіні адекваттыы. Баса жатан аланда, электронды оулытарды жасалуы апараттты материалдарды траты жаарту сияты мселесін шешуге сер етеді. Оларда таы да кптеген жаттыулар мен мысалдар болуы, ртрлі апараттар динамикті трде егжей-тегжейлі бейнеленуі ммкін. Таы да, электронды оулытаы компьютерлік тестілеу кмегі арылы білім дрежесін тексеру жргізіледі. азіргі заманда дистанциялы оыту дние жзіндегі білім беруді ататы трі болып тр. азіргі кезде университеттер жне колледж желілерінде дистанциялы дісімен оушылар бес континентті жауып жатыр. Халыаралы Апараттандыру Академиясы рылан, ал онда 1998 ж.

Дниежзілік Тарату Университеті ш елде Ресейде, азастанда жне Бельгияда тіркелген. Электронды оулытарды практика жзінде олдану, студенттерді берілген матриалдарды сапалы трде абылдауы, оан длел тестілеу результаттары.

Сонымен, апаратты технологияларды дамуы білім саласында жаа дістер ашу шін ке ммкіндіктер береді жне соан оса оны сапасын арттырады.

Есептеу техникасыны біртіндеп дамуы іс-рекет саласыны мірде ажеттілігін крсетеді. Олар малімні кмегінсіз оылатын технологиялы оулытарды жне электронды оулытарды ендіріп румен байланысты болады.

арапайым оулытардан электронды оулытарды айырмашылыы, ол бірнеше маызды интелектерге ие болуы керек. йткені компьютер малімні саба беру ммкіндіктерін электронды оулы арылы айталай алады. Белгілі пн бойынша барлы керекті (одан да кп) оу материалдары электронды оулыты рамында «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

болу керек. Электронды оулыта “интеллектуалды аспектілерді” болуы оларды кемшіліктерін баылап ана оймай, сонымен атар жетістіктерін де (керекті апаратты шапша іздеу, жинатылыты т.б.) крсетеді.

рбір оулы бір жаынан белгілі белгілі бір дрежеде ерекше, ал екінші жаынан рамындаы апаратты мліметтер формасы жне зіні ішкі рылымы бойынша андай да бір стандарттара сай келу керек. Бл керекті оулытар кешеніні бірыай оыту жйесіне (бнда апаратты іздеу жйесі, емтихан жйесі т.б. болуы ммкін) шапша жне оайлыпен байланыстыруа ммкіндік жасайды.

Электронды оулытарды растыру ралдарын топтара блуге болады, мысалы, функцияны олданылу жне орындалу, техникалы амтамаа талап ою, олдану ерекшеліктерін таайындау секілді крсеткіштер осылатын кешенді критерий пайдаланып. Крсетілген критерийлерге сйкес келесідей классификация келтіруге болады:

деттегі алгоритмдік тілдер;

жалпы олданыстаы ралдар;

мультимедиа ралдары;

гипермтіндік жне гипермедиа ралдары.

Технологияны те арынды дамуы мультимедиа жне гипермедиа ралдарын кп дербес компьютерлерге орнату арзана тсіп отыр. Жне де, аппаратты ралдарды уаты жне тез жмыс жасауы жоарыда келтірілген ралдарды олдануа ммкіндік береді.

азіргі кезде оулытара келесідей талаптар ойылады: рылымдылы, олданан кездегі ыайлылы, келтірілген материалды крінуі. Бл талаптарды анааттандыру шін гипермтіндік технологияны олданан тиімді. Оулыты электронды нсасыны зі баылау ралдарын амтиды, йткені білімді баылау оытудаы е негізгі мселені бірі болып табылады. Отанды кезде за уаыт бойы білімді баылау ауызша трде жріп отырды. азіргі кезеде тестілеуді р трлі тсілдері пайдаланылады. Кп адамдар мны олдамайды, олар сараптау, орнына ою жне т.б. секілді дадылардан айырылып алады деп сенеді. ашытан білім беру жйесінде жаа технологияларды олдану бл мселені жаа трде шешуге ммкіндік береді. Біз электронды оулыты жасауа талпынысымызды масаты – жаа апаратты технологияларды олдану білім беруді тиімділігін арттыру, жне де йренушіні з бетімен дайындалуыны ралын жасау. Белгілі бір пндік обылысты жасы йрену шін теорияны оып ана оймай тапсырмаларды шешу кезіндегі тжірибелік дадыларды ру керек екені белгілі. Ол шін йрену процесстеріні жне болмыстарыны математикалы модельдерін руды, шешімдер алгоритмдерін жобалап, оан программа руды йрену керек. Бл масата жету шін электронды оулы рамына программалар мысалдарын келтіру керек. Блар йренушіні образды ойлауын дамытады.

Біз оулыты сырты рылымы, олданушы оны элементтерін кре алатын ммкіншіліктерін арастырамыз. Оулыты ндылыы е басты, оны тематикалы мазмнына байланысты. Егер бл оулы бойынша оушы болашата емтихан немесе сына тапсыратын болса, онда электронды оулыты мазмнын ш трге блуге болады:

1. мтін, сурет, кесте, графиктер т.б. бойынша баяндау.

2. схемо-курс – ысартылан графикалы-мтінді крсететін оулыты рамы. Ол оу материалдарыны, идеяларыны рылымын тсінуге кмектеседі.

3. зін-зі тексеруді мтіндік жйесі – тыдаушыа арнайы интерактивті жйеде крсетілген, сра жне жауап тріндегі оу материалыны рамы. зін-зі тексеруді мтіндік жйесі алашында салыстырмалыты бір блігін крсеткендіктен, йренушілер шін ойындар оулыты е ызыты блігі болуы ммкін.

Оулыты барлы материалдары жне оны программалы амтамасы 38 «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

автоосумен амтылан бір лазерлік дискте саталуы ажет. олданушыны атты дискісінде зі ана ратын апараттар жне мліметтер болуы ммкін. рал апараты мен программаларды тасымалдау инсталяциясы олданылмауы керек (лазерлік дисктен олданушыны атты дискіне).

Барлы графикалы элементтерді мтіндерден блек орналастыран дрыс болар еді, біра бл біріншіден, олайсыз (тіпті арапайым кітаптар шін де), екіншіден, бл оулыты алыптастыру процедурасын формальдау дрежесін жне оны руды автоматтандыру дрежесін тмендетеді. Бетті барлы лкен графикалы элементтері экрана гиперсілтеме кмегімен шаыру арылы пайда боландары дрыс. Экрана шыан кезде олар сипаттаушы мтіндер бліктерін алаламаулары керек.

азіргі уаытта оыту мекемелеріні кптеген оытушылары Word for Windows редакторында жмыс істей алады жне практикалы жмыстары: лекциялар курсы, методикалы сілтемелер жне т.б бар. Жергілікті есептеу желісі дамуы пайдаланушыларды сондай документтерге ке ол жеткізуге рсат береді, біра осымша делмей ондай шыарылымдар зіні ааздаы аналогтарыны тек ана электронды кшірмесі болып алады. Сонымен атар, азіргі заманы апаратты технологиялар ЭЕМ-дегі документтермен жмыс істеу кезінде ртрлі сраныстар орындауа, гипертексттер белгілеу тілдерін кеінен пайдалануа, сіресе, HTML тілін, рсат береді, программа жазу кезінде кеінен олданылды. Редактор Word XP жне баса трлері з документтеріді HTML гипертекстіне айналдыруа рсат береді, біра Word документін гипертекстке айналдыру толы электронды оулы рылды деуге болмайды.

Электронды оулы жасауа олданылан программалар Word XP жне HTML тілі, Javascript тілдері.

Электронды оулы деп рылуы, таратылуы жне олданылуы азіргі апаратты технологиялар кмегімен жзеге асатын білім беретін апаратты ресурсты атаймыз. Бндай айтылу арапайым тестілеу немесе Интернеттегі рефератты жне крделі креативтік орталарды арастыруа ммкіндік береді.

Мультимедианы олдану оытушы жмыс істеп отыран экранны дизайнын ойластыруа керек болды. Апартты бейнелеуді ртрлілігі білім беру ресурсы шін жаа ммкіндіктер береді. Сонымен атар, бл ртрлілік адамдарды абылдау шегіне жне мультимедиалы ресурстармен манипуляциялауда арнайы дадыларды алу ажеттілігіне байланысты мселелер туызады. Осы мселелерді шешу азіргі электронды оулытарды айталанбас трін беретіндігіне сз жо.

азіргі апаратты технологияларды даму стратегиясы апараттан білім беруге дейінгі баытты анытайды. Компьютерлік программалар білімді тасушылар болып табылады, олар бір немесе баса алыптаы апаратты осып ана оймай, аныталан масата жетуді арастыратын апаратты деу алгоритмдерін осады. Бірінші электронды оулытарды зінде авторды оыту масатына рылан алгоритмдер натыланан. Бл электронды оулыты эволюциясыны баыты мультимедиа дамуы секілді білінбейді. Дегенмен тек сол болаша білім беруді апаратты ресурстарын анытайды.

Электронды оулытар білім беру ортасыны элементі болып табылады. Ол білім беру ресурстарын, баса электронды оулытарды, адамды факторды, мемлекетті, баспаларды жне таратушыларды осады.

Бл мселені, ойымша, мемлекет шешу керек. Алдын-ала, оытушылар дайындыын арттыру жне оларды азіргі заманы оыту технологияларды ренуді кеейту.

дебиеттер 1. Киселев Б.Г. «Архитектура электронного учебника» Образовательный центр «КУДИЦ» 107078, Россия, Москва «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.