автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Объектно-ориентированная система анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов



На правах рукописи /

КМ

КОТОВ Владимир Валерьевич

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ СИСТЕМА АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность 05.13.01 -«Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2010

004610885

Работа выполнена на кафедре «Гидропневмоавтоматика и гидропривод» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ковровская государственная технологическая академия им. В.А. Дегтярева».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Халатов Евгений Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Александров Дмитрий Владимирович

доктор технических наук, профессор Даршт Яков Адольфович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Тульский

государственный университет»

Защита состоится « 31 » мая 2010 г., ауд. 211-1, в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д.212.025.01 ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет» по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет».

Автореферат диссертации разослан « 30 » апреля 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета Д.212.025.01, доктор технических наук, профессор

Р.И. Макаров

Общая характеристика работы

Актуальность. Объектом исследований, проведенных в диссертационной работе, являются системы газоснабжения ракетно-космических комплексов (СГС РКК). Они имеют существенные отличия от промышленных систем газоснабжения различного назначения, а именно:

1) использование широкой номенклатуры рабочих тел (воздух, азот, кислород, гелий, ксенон и другие инертные газы);

2) широкий диапазон рабочих параметров (давление рабочих тел - до 40 МПа, температура в диапазоне ±200 °С, расход газа до 10 кг/с);

3) относительно высокие скорости течения газа;

4) высокие требования по надежности.

В этой связи к математическому обеспечению (МО), используемому при расчетах характеристик СГС РКК предъявляются особые требования: учет свойств реального газа, теплообмена и распределенности параметров газа в линиях питания (ЛП).

Современные СГС РКК имеют весьма сложную структуру. Как правило, это древовидные линии питания, ведущие от источников питания к многочисленным (до 50), различным по своим требованиям потребителям. Линии питания содержат большое количество изделий пневмоавтоматики различного назначения (до нескольких тысяч), объединенных в типовые блоки и стойки.

Таким образом, СГС являются сложными техническими объектами. В современных условиях создание подобных систем на высоком техническом уровне, в короткие сроки, с заданными показателями качества требует соответствующего комплекса для анализа и синтеза, а также информационной интеграции всех этапов их разработки, т.е. применения современных информационных технологий. Для решения задач автоматизации анализа и синтеза СГС РКК целесообразно использование специализированной объектно-ориентированной системы, учитывающей особенности систем газоснабжения специального назначения, использующей высокоточное математическое обеспечение и включающей системы информационной поддержки: методическое обеспечение и базы данных рабочих тел, изделий арматуры, трубопроводов и т.д.

К основным работам, посвященным автоматизации задач анализа и синтеза СГС и их элементам следует отнести работы Герц Е.В., Крейнина Г.В., Подчуфарова Б.М., Подчуфарова Ю.Б., Арзуманова Ю.П., Халатова Е.М., Петрова P.A., Никишкина С.И., Носкова В.Н. и др.

Сегодня имеется достаточно большое количество программных средств, ориентированных на проектирование систем газоснабжения, од-

нако, в силу специфики СГС РКК, ни одно из них не может обеспечить в полной мере решение задач их анализа и синтеза.

Таким образом, создание специализированной объектно-ориентированной системы анализа и синтеза систем газоснабжения, позволяющей повысить эффективность процесса их разработки, получить наиболее рациональные значения их параметров является актуальной научно-технической задачей, имеющей важное значение при создании перспективных и модернизации существующих ракетно-космических комплексов.

Цель диссертационной работы заключается в повышении эффективности процесса разработки и технического уровня создаваемых систем газоснабжения ракетно-космических комплексов за счет создания и внедрения в процесс разработки объектно-ориентированной системы автоматизированного анализа и синтеза СГС, базирующейся на соответствующих автоматизированных процедурах анализа и синтеза основных составных частей комплекса.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи.

1. Формализация и алгоритмизация процесса анализа и синтеза СГС в процессе их создания.

2. Разработка структуры автоматизированной системы (АС) анализа и проектирования СГС.

3. Разработка математического обеспечения процесса автоматизированного анализа и синтеза СГС.

4. Анализ достоверности и определение областей применимости моделей различной степени детализации.

5. Разработка методики автоматизированного анализа и синтеза СГС.

6. Разработка программного и информационного обеспечения создаваемой объектно-ориентированной системы.

7. Внедрение результатов работы в практику проектирования предприятий и учебный процесс вузов.

Методы исследований основаны на использовании основ системного анализа, методов автоматизированного проектирования и современных информационных технологий; теоретических положений механики, термодинамики, теплофизики, теплообмена и газовой динамики; методов объектно-ориентированного программирования, вычислительной математики, вычислительного и физического экспериментов.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработана многоуровневая система математических моделей (ММ) процессов в элементах СГС, отличающаяся единством используемых уравнений состояния, высокой степенью общности и детализации уровней.

2. Обоснована достоверность ММ, входящих в систему, сформированы критерии и методические рекомендации по областям их

2

применимости, что позволяет пользователю выбрать рациональную модель для решения конкретной задачи в процессе анализа и синтеза создаваемой системы.

3. Предложена структурно-логическая схема автоматизированной системы, отличающейся тем, что она обеспечивает решение разнообразных задач анализа и синтеза проектных решений СГС на основе системного математического обеспечения в рамках единой информационной технологии.

4. Разработан интерактивный алгоритм укрупненного автоматизированного синтеза СГС, отличающийся возможностью минимизации базовых параметров трубопроводов линий питания, а также высокой точностью расчета параметров источника питания, что позволяет оптимизировать запасы газа в системе и уменьшить массогабаритные характеристики систем.

5. Разработана методика автоматизированного анализа и синтеза СГС, которая позволяет оперативно и целенаправленно решать задачи анализа и синтеза систем газоснабжения и их элементов, повышая эффективность процесса разработки и технический уровень создаваемых систем.

6. Разработана методика расчета гидравлических сопротивлений изделий арматуры, блоков и стоек с учетом взаимного влияния сопротивлений их элементов, которая позволяет обеспечить пополняемость информационной базы данных для расчетов СГС.

7. Предложен алгоритм расчета расхода реального газа через дросселирующее отверстие, практически исключающий итерации при поиске критических параметров газа.

Практическая полезность работы состоит в улучшении характеристик вновь создаваемых систем газоснабжения ракетно-космических комплексов, сокращении сроков их разработки. Самостоятельное значение имеет предложенная методика расчета гидравлических сопротивлений изделий пневмоавтоматики различного вида с учетом взаимного влияния сопротивления их элементов, позволяющая наполнять информационный массив данных системы достоверной информацией об элементной базе системы.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты работы в виде методики анализа и синтеза систем газоснабжения приняты и внедрены в КБ «Арматура» - филиале ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, а также в учебный процесс по дисциплинам «Проектирование гидропневмосистем ракетно-космических комплексов», «Конструкции гидропневмосистем ракетно-космических комплексов» кафедры «Гидропневомавтоматика и гидропривод» Ковровской государственной технологической академии им. В.А. Дегтярева.

з

На защиту выносятся:

1. Система математических моделей установившегося неизотермического течения реального газа в трубопроводах с дозвуковыми скоростями.

2. Методика автоматизированного проектирования систем газоснабжения.

3. Структурно-логическая схема автоматизированной системы, обеспечивающей решение разнообразных задач анализа и синтеза проектных решений СГС в рамках единой информационной технологии.

4. Алгоритм укрупненного автоматизированного проектирования СГС, отличающийся возможностью минимизации базовых параметров трубопроводов линий питания, а также высокой точностью расчета параметров источника питания.

5. Методика расчета гидравлических сопротивлений изделий арматуры, блоков и стоек с учетом взаимного влияния сопротивлений их элементов.

6. Алгоритм расчета расхода реального газа через дросселирующее отверстие, практически исключающий итерации при поиске критических параметров газа.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались в период с 2005 по 2010 г. на научно-технических семинарах кафедры «Гидропневомавтоматика и гидропривод» Ковровской государственной технологической академии им. В.А. Дегтярева, а также на следующих конференциях:

- V Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике», Оренбург 2006;

- II Научно-техническая конференция аспирантов и молодых ученых «Вооружение, технология, безопасность, управление», Ковров 2007;

- XIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск 2007;

- III Научно-техническая конференция аспирантов и молодых ученых «Вооружение, технология, безопасность, управление», Ковров 2008;

- Международная научно-техническая конференция «Современные информационные технологии -2008», Пенза 2008.

- IV Научно-техническая конференция аспирантов и молодых ученых с международным участием «Вооружение, технология, безопасность, управление», Ковров 2009;

— II Всероссийская межвузовская научная конференция «Наука и образование в развитии промышленной, социальной и экономической сфер регионов России», Муром, 2010.

Публикации по работе. По материалам диссертационных исследований опубликовано 11 работ, в том числе 3 свидетельства о государственной регистрации разработки в отраслевом фонде алгоритмов и программ и 2 статьи в изданиях, рецензируемых ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 172 страницах и состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 50 рисунков и 8 таблиц, включает список литературы из 117 наименований и 6 приложений.

Содержание работы

Во введении дана общая характеристика работы: представлен объект исследования и его особенности, предмет исследования, обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи исследования, определены научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе проводится анализ особенностей СГС РКК, процесса их разработки и современного уровня его автоматизации. Выполняется формализация процесса разработки СГС. По результатам анализа определяются задачи исследования и формируются требования к программно-методическому комплексу анализа и проектирования СГС РКК.

Показывается, что системы газоснабжения ракетно-космических комплексов имеют существенные отличия от промышленных СГС.

Анализируется современный уровень автоматизации проектирования СГС и их элементов. Отмечается, что в направлении анализа и синтеза СГС имеется большой теоретический задел. Однако имеющиеся на рынке программные средства не учитывают в полной мере специфику СГС РКК и не могут быть успешно использованы для их анализа и синтеза.

Рассматривается типовой технологический процесс разработки СГС. В общем случае при разработке СГС последовательно решаются задачи формирования структуры и синтеза основных параметров СГС, проектирования элементов и фрагментов СГС, конструирования элементов и системы, разработки конструкторско-технологической документации на элементы и систему в целом. Задача анализа и синтеза СГС является относительно самостоятельной и может рассматриваться отдельно. Эта задача формализуется и представляется в виде логической схемы (рис. 1). В центральном столбце схемы перечислены проектные процедуры, слева - информационное обеспечение, справа — формируемая в ходе выполнения процедур

документация. Процесс разработки СГС проводится в соответствии с классическим принципом декомпозиции-композиции. Результаты, полученные на каждом этапе анализируются на соответствие требованиям технического задания и в случае необходимости осуществляется возврат к предыдущей процедуре (обратные связи, характерные для каждой из процедур, на схеме не указаны).

Техническое задание

Е

Б1 Архив проектов Пр1 Поиск и выбор

СГС прототипа

Б2 Архив планов размещения и блок-схем

—^ Пр2 Формирование плана Д1 План размещения и

размещения и блок-схемы блок-схема СГС

БЗ БД структур ЛП, ПрЗ Формирование Д2 Структурные схемы

ИП, СЗ структурных схем ЛП, ИП, СЗ

Б4 бд изделий арматуры, сопротивлений блоков и стоек

Пр4 Формирование принципиальных схем (идентификация)

ДЗ

Принципиальные схемы ЛП, ИП, СЗ и их характеристики

^ БД стоек и блоков

К процедурам 1-5

О

ч......

Пр5 с Формирование блок-сем и спецификаций стоек, блоков

♦

Прб Анализ вариантов, выбор проектного решения

Д4 Состав стоек, блоков и их характеристики

К подсистеме проектирования арматуры

К следующему этапу проектирования

На печать

В архив

Рис. 1. Блок-схема процесса анализа и проектирования СГС

На основе проведенного анализа обосновывается актуальность данной работы, формулируется цель и основные задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке единого в своей основе математического обеспечения для решения разнообразных задач анализа и синтеза, возникающих в процессе разработки СГС, их подсистем и компонентов.

Решается вопрос о выборе базовых уравнений состояния: классического уравнения Клапейрона-Менделеева (идеальный газ) и двух уравнений реального газа: Редлиха-Квонга и полиномиального. Использование указанных уравнений состояния при построении математического обеспечения системы проектирования СГС образует надежную основу для решения задач анализа и синтеза в широком диапазоне изменения параметров газа.

Представлена система математических моделей для анализа процессов, протекающих в трубопроводах. В качестве базовой предложена обобщенная математическая модель установившегося течения газа в трубопроводах, базирующаяся на основных уравнениях газовой динамики для уравнений состояния различного вида, справедливая для дозвуковых скоростей, отражающая гидравлические потери и теплообмен. Из нее последовательным упрощением получены модели меньшей степени детализации (рис.2).

Исходная ММ представляет собой систему одномерных уравнений газовой динамики при учете гидравлических потерь на трение и теплообмена с внешней средой, которые замыкаются термическим и калорическим уравнениями состояния. Гидравлические потери на трение учитываются по формуле Дарси-Вейсбаха, теплообмен - в форме закона Фурье. После преобразований и разрешения системы уравнений относительно давления и температуры получена общая модель установившегося течения газа:

где р - давление газа, Т - температура газа, IV - удельный объем, срл с„ -удельные теплоемкости при постоянном давлении и объеме соответственно, Л - энтальпия, М- число Маха, С? - расход газа.

Из общей математической модели при малых скоростях движения (М«1) получена упрощенная модель, содержащая уравнения:

сЬ с

\-М

сЬс с£с ср

где Уг — эффект Джоуля-Томсона. Выражения для величин, входящих в уравнения, зависят от выбранной формы уравнения состояния.

Рис. 2. Система математических моделей установившегося течения газа в газопроводе

Предложен алгоритм расчета расхода реального газа (рис. 3), в котором используется относительно постоянный показатель изоэнтропийного

процесса п3, введенный Шехтманом: пл =

1-2Д

УУ с

, где г - коэф-

фициент сжимаемости газа, Я - газовая постоянная.

Начальное приближение критического отношения давления довольно точно определяется с использованием адиабаты реального газа п (в прототипах используется малоэффективный метод деления отрезка пополам). Циклы расчета содержат не более трех итераций, поскольку в них используется уравнение адиабаты с показателем пТаким образом, предлагаемый алгоритм является более экономичным, что имеет важное значение при моделировании динамических процессов, где процедура расчета реального газа является массовой.

Далее приводится система моделей, отражающих динамические процессы в газовых емкостях, включающая модели идеального и реального газов, различающиеся способом учета теплообмена: адиабатические, изотермические, с учетом теплообмена в форме конвекции.

Проводится анализ областей применимости математических моделей различной степени детализации. Анализ выполняется для воздуха в типичном для функционирования СГС диапазоне давлений 0,1...40 МПа при температурах ±100° С. Важной характеристикой, которую нужно учитывать как при расчете источников питания, так и потерь давления в линиях питания СГС, является коэффициент сжимаемости газа ъ. Общего удобного для применения аналитического решения этой задачи не существует. В работе приведены графики изменения коэффициента сжимаемости и погрешность расчета плотности газа для различных уравнений состояния (рис. 4). Сделаны выводы, что погрешность расчета коэффициента сжимаемости идеального газа может превышать 35%. Применение уравнения идеального газа обеспечивает приемлемую погрешность лишь в узком диапазоне параметров - при давлениях до 20 МПа и температуре ±50 °С. Погрешность для газа Редлиха-Квонга не превышает 4% на всем анализи-

руемом диапазоне, это уравнение рекомендуется применять для проведения инженерных расчетов. Полиномиальное уравнение применяется в случаях, когда требуется максимальная точность расчетов.

Рис. 4. Оценка погрешности расчета плотности газа при различных температурах: слева - по уравнению идеального газа, справа - по уравнению Редлиха-Квонга

В главе также выполнена оценка погрешности расчета расхода идеального газа в сравнении с реальным; исследовано влияние скорости газа на точность расчета потерь давления в трубопроводе по традиционной формуле Дарси-Вейсбаха при учете свойств реального газа.

В третьей главе представлено и детально описано методическое обеспечение предложенной автоматизированной системы анализа и проектирования СГС.

Приводится структурно-логическая схема автоматизированной системы анализа и проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов (см. рис. 5).

В качестве основных составляющих АС включает две взаимосвязанные аналитические подсистемы: «Проектирование СГС», реализующую укрупненный алгоритм проектирования фрагментов СГС и подсистему «Анализ СГС», позволяющую уточнять характеристики спроектированных элементов и фрагментов СГС. Процесс проектирования поддерживается подсистемой «Информационная поддержка», включающей базы данных рабочих тел, характеристик изделий арматуры, а также классификации и схемные решения СГС.

В главе изложена методика укрупненного синтеза систем газоснабжения. Логическая схема процесса проектирования приведена на рис. 6. Особенностью методики является минимизация диаметров трубопроводов в линиях питания при соблюдении заданных ограничений на потери давления и скорость движения газа в трубопроводе.

10

Рис. 5. Структурно-логическая схема автоматизированной системы анализа и проектирования

СГС

Приводится методика формирования принципиальных схем систем газоснабжения (решение задачи идентификации структурных схем).

Приводится методика расчета гидравлических сопротивлений изделий газоавтоматики с учетом взаимного влияния их элементов. В ней использованы результаты экспериментальных данных по исследованию взаимного влияния диафрагм. Сущность методики заключается в разбиении анализируемого изделия на элементарные гидравлические сопротивления, замене на эквивалентные диафрагмы и определении коэффициентов интерференции согласно экспериментальным данным. Суммарное гидравлическое сопротивление анализируемого изделия определяется по принципу суперпозиции.

В главе 4 приведены примеры практического использования АС и методики для решения задач анализа и синтеза применительно к системе газоснабжения. Объектом проектирования является подсистема обеспечения азотом (ПСОА) системы газоснабжения 2Г82.

Рис. 6. Логическая схема укрупненного синтеза СГС

На основе исходных данных выполнено укрупненное проектирование отдельно для линий высокого и низкого давления. Экранные формы программы с исходными данными и результатами расчетов приведены на рис. 7. С использованием соответствующей методики выполнена идентификация структурой схемы ЛП. Пример запроса к базе данных изделий арматуры для отбора фильтров, удовлетворяющих требованию по рабочему давлению 40 МПа, приведен на рис. 8. Сформирована принципиальная схема стойки выдачи азота высокого давления (рис. 9) и ее спецификация; проведен гидравлический расчет, в результате которого уточнены параметры ЛП. Выполнен расчет динамики процесса выдачи газа из источника питания, в результате которого получено более точное значение конечной температуры газа в баллонах. Выполнен расчет процесса заправки источника питания: динамики изменения температуры и давления в баллонах источника в ходе процессов заправки и термостатирования, разработана технология процесса заправки источника питания. Также выполнен тепло-

12

гидравлический расчет линии выдачи азота высокого давления, позволивший учесть потери давления и изменение температуры в ЛП.

да«««, вт» |»

т«ц«р»тг»,к |:о}

1 с

Котф, вя. . ('.5

Лидавт) 2ЫХ5ЕКСГ0 ТЭуМПрЗЕОЛг •опротигленяе выикгог* тр'?-огрслзда Сеч«в1е гыходнсго тэ>«гпсс®оаг Сопрот;1слен!* вгкосчзг« тр'5йфйбОДв !" Сопроив/иил вИ«Т>(>в'("!Сл6}

иедрисе гочрот»вя«ми ?"»0' Давлен« в меча--* ям»

ъ-этише яотгр« йаап4М1Д Стноэгтелэгюе .-отер! дгвчежо»

¡у""

с.оз; С.ООЭ68Э

£04. 1784

/36.98Н2 а»13

Рис. 7. Исходные данные для проектирования и протокол расчета линии высокого давления

В ■ ■ -"ЯШ

Рис. 8. Пример запроса к базе данных изделий арматуры

Анализ процесса проектирования и результатов расчетов показывает, что предлагаемая методика и автоматизированная система позволяют в короткие сроки с высокой точностью решать поставленные задачи, а потому является средством повышения эффективности процесса проектирования и технического уровня СГС.

В заключении изложены основные результаты диссертационной работы, подтверждающие ее завершенность; отмечена их практическая значимость.

В приложениях приведены зависимости для расчета теплообмена, алгоритмические модели для расчета термодинамических свойств газов, алгоритм укрупненного синтеза СГС, зависимости для расчета гидравлических сопротивлений типовых элементов; акты внедрения и использования основных результатов работы.

Основные результаты работы

1. Формализован процесс анализа и синтеза СГС с точки зрения последовательности решаемых задач, необходимого информационного обеспечения и получаемых результатов.

2. Сформулированы основные требования, предъявляемые к автоматизированной системе анализа и проектирования СГС, сформирована ее структурно-логическая схема.

3. Выбраны базовые уравнения состояния газа, разработана система математических моделей рабочих процессов в элементах СГС.

4. Обоснована достоверность математических моделей, входящих в систему, сформированы критерии и методические рекомендации по областям их применимости, что позволяет пользователю выбрать рациональную модель для решения конкретной задачи в процессе анализа и синтеза создаваемой системы.

5. Разработана методика автоматизированного проектирования СГС, которая позволяет оперативно и целенаправленно решать задачи анализа и синтеза систем газоснабжения и их элементов, повышая эффективность процесса проектирования и технический уровень создаваемых систем.

6. Разработан алгоритм укрупненного автоматизированного синтеза СГС, отличающийся возможностью минимизации базовых параметров трубопроводов линий питания, а также высокой точностью расчета параметров источника питания, что позволяет оптимизировать требуемые запасы газа и уменьшить массогабаритные характеристики систем.

7. Разработана методика расчета гидравлических сопротивлений изделий арматуры, блоков и стоек с учетом взаимного влияния сопротивлений их элементов, которая позволяет обеспечить пополняемость информационной базы данных для расчетов СГС.

8. Предложен алгоритм расчета расхода реального газа через дросселирующее отверстие, использующий показатель изоэнтропы и практически исключающий итерации при поиске критических параметров газа.

Основной итог диссертационной работы заключается в разработке объектно-ориентированной системы и методики автоматизированного анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов, позволяющей повысить эффективность процесса проектирования и технический уровень создаваемых систем газоснабжения.

Полученные в ходе выполнения диссертационной работы теоретические и прикладные результаты внедрены на предприятии КБ «Арматура» -филиал ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, а также в учебный процесс Ковров-ской государственной технологической академии им. В.А. Дегтярева при подготовке специалистов в области проектирования гидропневмосистем.

Публикации по теме диссертации

В изданиях по перечню ВАК

1. Котов, В.В. Автоматизация проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов [Текст] / В.В. Котов // Вестник ЮУрГУ. Сер. Машиностроение. - 2009. - №11 (144). - С. 36-40.

2. Котов, В.В. Методика автоматизированного проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов [Текст] / В.В. Котов // Вестник Воронежского государственного технического университета. -2010.-№3.-Т. 6.-С. 106-108.

В остальных изданиях

3. Котов, В.В. Автоматизация гидравлических расчетов изделий пневмоавтоматики [Текст] / В.В. Котов, Е.М. Халатов // Вооружение. Технология. Безопасность. Управление: материалы II научно-технической

конференции аспирантов и молодых ученых. Ч. 1. - Ковров: КГТА, 2007. -С. 206-212 (соискатель 50%).

4. Котов, В.В. Автоматизированная система анализа и проектирования систем газоснабжения [Текст] / В.В. Котов, Е.М. Халатов // Вооружение. Технология. Безопасность. Управление: материалы III научно-технической конференции аспирантов и молодых ученых. В 3 ч — Ковров: КГТА, 2008.-Ч. 1,-С. 175-180 (соискатель 50%).

5. Котов, В.В. Автоматизированный программный комплекс анализа и проектирования систем газоснабжения [Текст] / В.В. Котов, Е.М. Халатов // Вооружение. Технология. Безопасность. Управление: материалы IV межотраслевой конференции аспирантов и молодых ученых. В 3 ч - Ковров: КГТА, 2009. - Ч. 2. - С. 17-20 (соискатель 50%).

6. Котов, В.В. К вопросу об автоматизации проектирования систем газоснабжения [Текст] / В.В. Котов, Е.М. Халатов // XIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии»: Труды в 3 т. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - Т. 2. - С. 362-364 (соискатель 50%).

7. Котов, В.В. Современные информационные технологии в проектировании систем газоснабжения [Текст] / В.В. Котов, Е.М. Халатов // Современные информационные технологии: Сборник статей международной научно-технической конференции. Вып. 8. - Пенза: ПГТА, 2008. - С. 160161 (соискатель 50%).

8. Автоматизированная система «Анализ и проектирование систем газоснабжения специального назначения» [Текст]: Свидетельство об отраслевой регистрации разработки / Котов В.В., Халатов Е.М. - № 12239 от 29.01.2009 (соискатель 50%).

9. Термодинамические и теплофизические свойства газов [Текст]: Свидетельство об отраслевой регистрации разработки / Котов В.В., Боро-дачев С.М., Никишкин С.И.-№ 12241 от29.01.2009 (соискатель 33%).

10. Расчет взаимного влияния элементарных гидравлических сопротивлений [Текст]: Свидетельство об отраслевой регистрации разработки / Котов В.В., Косорукова О.В., Халатов Е.М. -№ 12245 от 29.01.2009 (соискатель 33%).

11. Котов, В.В. К вопросу об автоматизации проектирования систем газоснабжения специального назначения [Электронный ресурс] / В.В. Котов II Наука и образование в развитии промышленной, социальной и экономической сфер регионов России: II Всероссийские научные Зворыкин-ские чтения. Сб. тез. докладов II Всероссийской межвузовской научной конференции. - Муром: МИ ВлГУ, 2010. - С. 140-141. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). -№ гос. регистрации 0321000182.

Подписано в печать 26.04.10 Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ /Об -Издательство Владимирского государственного университета. 600000, Владимир, ул. Горького, 87.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА И ПРЕДМЕТА ИССЛЕДОВАНИЯ, РАЗРАБОТКА ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ.

1.1. Назначение, состав и основные требования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов.

1.2. Анализ и формализация процесса разработки систем газоснабжения. Требования к математическому и информационному обеспечению.

1.3.Анализ уровня автоматизации разработки СГС и их элементов. Постановка цели и задач исследования.

1.4. Структура объектно-ориентированной системы анализа и синтеза систем газоснабжения ракетных комплексов.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕДУР АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ.

2.1. Предварительные замечания.

2.2. Особенности математического описания функционирования СГС. Базовые уравнения состояния и термодинамические зависимости.

2.3. Математическое обеспечение для расчета установившегося течения газа в линиях питания СГС.

2.4. Математическое обеспечение для расчета массового расхода газа через сужающее устройство.

2.5. Математическое обеспечение для расчета процессов в газовых емкостях.

2.5.1. Расчетная схема газовой емкости.

2.5.2. Изотермические модели.

2.5.3. Адиабатические модели.

2.5.4. Модели с учетом теплообмена с окружающей средой.

2.6. Анализ областей применимости математических моделей различной степени детализации.

2.6.1. Учет коэффициента сжимаемости газа.

2.6.2. Расход газа через сужающее отверстие.

2.6.3. Течение газа по трубопроводу.

2.7. Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ И МЕТОДИКИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ.

3.1. Предварительные замечания

3.2. Структура автоматизированной системы анализа и проектирования СГС.

3.2.1. Подсистема проектирования СГС.

3.2.2. Подсистема анализа СГС.

3.3. Методическое и информационное обеспечение процесса анализа и синтеза систем газоснабжения.

3.3.1. Методика автоматизированного анализа и синтеза систем газоснабжения.

3.3.2. Методика формирования структурных схем линий питания СГС.

3.3.3. Методика формирования принципиальных схем систем газоснабжения.

3.3.4. Методика расчета гидравлических сопротивлений систем с учетом взаимного влияния элементов.

3.3.5. Расчет параметров технологической части блоков и стоек.

3.4. Общая методика использования объектно-ориентированной системы анализа и синтеза систем газоснабжения.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. ПРИМЕР ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СГС.

4.1. Предварительные замечания.

4.2. Исходные данные.

4.3. Формирование структурной схемы СГС и расчет параметров.

4.3.1. Определение основных параметров подсистемы высокого давления.

4.3.2. Определение основных параметров подсистемы низкого давления

4.4. Уточнение характеристик линий питания высокого давления

4.4.1. Формирование принципиальной схемы стойки выдачи.

4.4.2. Уточненный анализ процесса выдачи газа из источника питания.

4.4.3. Уточненный расчет линий питания.

4.5. Расчет процесса заправки источника питания.

4.5.1. Исходные данные для расчета заправки источника питания.

4.5.2. Проведение расчета процесса заправки источника питания.

4.6. Теплогидравлический расчет линии высокого давления.

4.7. Выводы

Объектом исследований, проведенных в диссертационной работе, являются системы газоснабжения ракетно-космических комплексов (СГС РКК). Они представляют собой совокупность взаимосвязанных агрегатов, устройств и приборов, предназначенных для приема сжатых газов от средств заправки, их хранения и выдачи потребителям стартового комплекса с заданными параметрами (давление, температура, расход, масса газа).

СГС являются специфическим классом систем газоавтоматики, отличающимся от промышленных СГС [72] большой номенклатурой рабочих тел, широким диапазоном их термодинамических параметров (давления до 40 МПа, температуры ±200 °С). Поэтому при их анализе и проектировании зачастую необходимо учитывать свойства реального газа и теплообмен.

Газобаллонные источники питания СГС включают до тысячи баллонов объемом 0,5 м , то есть являются весьма энергоемкими. Высокие требования по надежности обусловили специфику их структур: это древовидные линии питания (ЛП) от ресиверов источника питания к многочисленным и различным по своим требованиям потребителям (до 50 штук). В ЛП установлено большое количество изделий арматуры различного назначения (до нескольких тысяч), объединенных в типовые блоки, колонки, стойки. Подобные структуры обеспечивают как высокую надежность, так и возможность быстрой идентификации и ликвидации отказов.

Таким образом, СГС являются сложными техническими объектами, разработка которых требует значительных затрат времени и других ресурсов. В современных условиях создание подобных систем на высоком техническом уровне, в короткие сроки, с заданными показателями качества невозможно без автоматизации и информационной интеграции всех этапов их разработки, т. е. применения современных информационных технологий.

Анализ существующих программных продуктов, ориентированных на разработку СГС показал, что они не могут обеспечить в полной мере решение задач анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов в силу их специфики.

Анализ литературы в области проектирования СГС показал, что накоплен большой теоретический и практический опыт их разработки [4, 9-12], имеется теоретический задел по комплексному учету свойств реального газа с использованием соответствующих основ термодинамики [12, 19, 73-76]. На их базе разработан ряд программных средств для анализа и проектирования СГС [63-64]. Однако данное программное обеспечение устарело, оно предназначалось для решения частных задач и не обеспечивало информационной интеграции. Следовательно, уровень автоматизации проектирования СГС РКК следует считать не соответствующим требованиям современных информационных технологий.

Поэтому научно-техническая задача, заключающаяся в создании объектно-ориентированной системы анализа и синтеза СГС РКК, обеспечивающей автоматизацию и информационную интеграцию процесса разработки систем газоснабжения в составе ракетно-космического комплекса, является актуальной.

Цель диссертационной работы заключается в повышении эффективности процесса разработки и технического уровня создаваемых систем газоснабжения ракетно-космических комплексов за счет создания и внедрения объектно-ориентированной системы автоматизированного анализа и синтеза СГС, базирующейся на соответствующих автоматизированных процедурах анализа и синтеза основных составных частей комплекса.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи.

1. Формализация и алгоритмизация процесса анализа и синтеза СГС в процессе их создания.

2. Разработка структуры автоматизированной системы (АС) анализа и проектирования СГС.

3. Разработка математического обеспечения процесса автоматизированного анализа и синтеза СГС РКК.

4. Анализ достоверности и определение областей применимости математических моделей различной степени детализации.

5. Разработка методики автоматизированного анализа и синтеза СГС.

6. Разработка программного и информационного обеспечения создаваемой объектно-ориентированной системы.

7. Внедрение результатов работы в практику проектирования предприятий и учебный процесс вузов.

При выполнении работы использованы теоретико-экспериментальные методы, основными из которых являются: основы системного анализа, САПР и современных информационных технологий; теоретические положения механики, термодинамики, теплофизики, теплообмена и газовой динамики; методы объектно-ориентированного программирования, вычислительной математики, вычислительного и физического экспериментов.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработана многоуровневая система математических моделей (ММ) процессов в элементах СГС, отличающаяся единством используемых уравнений состояния, высокой степенью общности и детализации уровней.

2. Обоснована достоверность ММ, входящих в систему, сформированы критерии и методические рекомендации по областям их применимости, что позволяет пользователю выбрать рациональную модель для решения конкретной задачи в процессе анализа и синтеза создаваемой системы.

3. Предложена структурно-логическая схема автоматизированной системы, отличающейся тем, что она обеспечивает решение разнообразных задач анализа и синтеза проектных решений систем газоснабжения ракетно-космических комплексов на основе системного математического обеспечения в рамках единой информационной технологии.

4. Разработан интерактивный алгоритм укрупненного проектирования систем газоснабжения, отличающийся возможностью минимизации базовых параметров трубопроводов линий питания, а также высокой точностью расчета параметров источника питания, что позволяет оптимизировать запасы газа в системе и уменьшить массогабаритные характеристики систем.

5. Разработана методика автоматизированного анализа и синтеза СГС, которая позволяет оперативно и целенаправленно решать задачи анализа и синтеза систем газоснабжения и их элементов, повышая эффективность процесса разработки и технический уровень создаваемых систем.

6. Разработана методика расчета гидравлических сопротивлений изделий арматуры, блоков и стоек с учетом взаимного влияния сопротивлений их элементов, которая позволяет обеспечить пополняемость информационной базы данных для расчетов СГС.

7. Предложен алгоритм расчета расхода реального газа через дросселирующее отверстие, практически исключающий итерации при поиске критических параметров газа.

Практическая полезность работы состоит в улучшении характеристик вновь создаваемых систем газоснабжения ракетно-космических комплексов, сокращении сроков их разработки. Самостоятельное значение имеет предложенная методика расчета гидравлических сопротивлений изделий пневмоавтоматики различного вида с учетом взаимного влияния сопротивления их элементов, позволяющая наполнять информационный массив данных системы достоверной информацией об элементной базе системы.

Полученные в диссертации результаты исследований в виде методики анализа и синтеза систем газоснабжения приняты и внедрены в КБ «Арматура» - филиале ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, а также в учебный процесс по дисциплинам «Проектирование гидропневмосистем ракетно-космических комплексов», «Конструкции гидропневмосистем ракетно-космических комплексов» кафедры «Гидропривод и гидропнево-мавтоматика» ГОУ ВПО «Ковровская государственная технологическая академия им. В.А. Дегтярева».

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались в период с 2005 по 2010 г. на научно-технических семинарах кафедры «Гидропривод и гидропневомавтоматика» Ковровской государственной технологической академии им. В.А. Дегтярева, а также на следующих конференциях:

V Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике», Оренбург 2006;

II Научно-техническая конференция аспирантов и молодых ученых «Вооружение, технология, безопасность, управление», Ковров 2007;

XIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск 2007;

III Научно-техническая конференция аспирантов и молодых ученых «Вооружение, технология, безопасность, управление», Ковров 2008;

Международная научно-техническая конференция «Современные информационные технологии — 2008», Пенза 2008.

IV Научно-техническая конференция аспирантов и молодых ученых с международным участием «Вооружение, технология, безопасность, управление», Ковров 2009;

II Всероссийская межвузовская научная конференция «Наука и образование в развитии промышленной, социальной и экономической сфер регионов России», Муром, 2010.

Публикации по работе. По материалам диссертационных исследований опубликовано 11 работ, в том числе 3 свидетельства о государственной регистрации разработки в отраслевом фонде алгоритмов и программ и 2 статьи в изданиях по перечню ВАК.

Материал диссертации изложен в следующей последовательности.

В первой главе, на основе анализа особенностей СГС РКК, процесса их разработки, современного уровня его автоматизации и рынка автоматизированных систем, обоснована необходимость создания специализированной объектно-ориентированной системы анализа и синтеза СГС, важнейшими составными частями которой будут являться математическое и алгоритмическое обеспечение, методики автоматизированного анализа и синтеза СГС и базирующаяся на них автоматизированная система.

Анализ существующего процесса проектирования систем газоснабжения позволил выделить в нем относительно самостоятельный этап формирования проектных решений и формализовать его, то есть представить его в форме последовательных процедур анализа и синтеза, используемых в ходе автоматизированного проектирования СГС.

На базе детального анализа процесса разработки, с учетом обзора литературы по автоматизации проектирования СГС, сформулированы основные требования к отдельным видам обеспечения объектно-ориентированной системы, общие требования к ней. На этой основе в первой главе сформирована общая структура объектно-ориентированной системы анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов.

Вторая глава посвящена разработке единого в своей основе математического обеспечения для решения разнообразных задач, возникающих в процессе анализа и синтеза СГС, их подсистем и компонентов.

На начальном этапе решен вопрос о базовых уравнениях состояния. Принято решение использовать классическое уравнение Клапейрона-Менделеева (идеальный газ) и два уравнения реального газа: Редлиха-Квонга и полиномиальное. Использование указанных уравнений состояния при построении математического обеспечения объектно-ориентированной системы образует надежную основу для решения задач анализа и синтеза в широком диапазоне изменения параметров газа.

Представлено математическое обеспечение для анализа процессов в основных элементах СГС. В качестве базовой предложена обобщенная математическая модель установившегося течения газа в трубопроводах, базирующаяся на основных уравнениях газовой динамики в предположении уравнения состояния газа различного вида, справедливая для дозвуковых скоростей, отражающая гидравлические потери и теплообмен. Из нее последовательным упрощением получены ММ меньшей степени детализации. Наиболее простыми являются классические формулы Дарси-Вейсбаха для гидравлических расчетов и Шухова для тепловых расчетов.

Приведен общий алгоритм расчета расхода реального газа через дросселирующее отверстие, отличающийся отсутствием многочисленных итераций, а также его реализация для выбранных уравнений состояния (для идеального газа это известная формула Сен-Венана и Вентцеля).

Рассмотрена система ММ для описания динамических процессов в газовых емкостях различного назначения. В основе систематизации также лежат базовые уравнения состояния газа и способы учета теплообмена. Наиболее простые ММ являются известными аналитическими зависимостями для расчета процессов наполнения и опорожнения емкостей, удобными для ориентировочных расчетов.

Отдельный подраздел главы 2 посвящен обоснованию достоверности предлагаемого к использованию МО и формированию методических рекомендаций и критериев применимости ММ различной степени детализации. Приведены критерии, математические зависимости и графики, позволяющие выбрать рациональную ММ для решения конкретной задачи.

В главе 3 представлено и детально описано методическое обеспечение анализа и синтеза СГС. Дано описание автоматизированной системы анализа и проектирования СГС и ее аналитических подсистем. Описано информационное обеспечение для поддержки работы аналитических подсистем, методическое обеспечение для применения отдельных программных средств. В частности, описана методика расчета гидравлических сопротивлений как изделий арматуры, так и более сложных объектов, отличающаяся учетом взаимного влияния элементарных гидравлических сопротивлений. Приводится общая методика использования объектно-ориентированной системы анализа и синтеза систем газоснабжения.

В главе 4 приведены примеры практического использования объектно-ориентированной системы для решения задач анализа и синтеза применительно к системе газоснабжения 2Г82. Анализ процесса разработки и результатов расчетов показывает, что предлагаемая объектно-ориентированная система позволяет в короткие сроки с высокой точностью решить поставленные задачи, а потому является средством повышения эффективности процесса проектирования и технического уровня СГС.

В заключении изложены основные результаты диссертационной работы, подтверждающие ее завершенность.

В приложениях приведены материалы, имеющие второстепенное значение (зависимости для расчета теплообмена, алгоритмические модели для расчета термодинамических свойств газов, алгоритм укрупненного проектирования СГС, зависимости для расчета гидравлических сопротивлений типовых элементов), акты внедрения и использования основных результатов работы.

4.7. Выводы

В главе 4 приведен пример использования объектно-ориентированной системы анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов для решения практических задач анализа и синтеза параметров подсистемы обеспечения азотом СГС 2Г82. Анализ результатов расчетов показывает, что спроектированная подсистема удовлетворяет поставленным требованиям. Характеристики ресивера соответствуют СГС 2Г82. Программное обеспечение объектно-ориентированной системы удобно в эксплуатации, обеспечивает имеет высокую точность расчетов. Методические рекомендации позволяют целенаправленно решать поставленные задачи, повышают эффективность труда проектировщика.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения диссертационной работы в соответствии с поставленными в первой главе задачами получены следующие результаты.

1. Формализован процесс анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов с точки зрения последовательности решаемых задач, необходимого информационного обеспечения и получаемых результатов.

2. Сформулированы основные требования, предъявляемые к автоматизированной системе анализа и проектирования СГС РКК, сформирована ее структурно-логическая схема.

3. Выбраны базовые уравнения состояния газа, на их основе разработана система математических моделей рабочих процессов в элементах СГС, обеспечивающая решение задач анализа и синтеза. Система математических моделей установившегося течения реального газа, алгоритм расчета расхода реального газа и интерактивный алгоритм укрупненного проектирования СГС (формирования структуры и основных параметров) являются оригинальными.

4. Обоснована достоверность математических моделей, входящих в систему, сформированы критерии и методические рекомендации по областям их применимости, что позволяет пользователю выбрать рациональную модель для решения конкретной задачи в процессе анализа и синтеза создаваемой системы.

5. Разработана методика автоматизированного анализа и синтеза СГС, которая позволяет оперативно и целенаправленно решать задачи анализа и синтеза систем газоснабжения и их элементов, повышая эффективность процесса проектирования и технический уровень создаваемых систем.

6. Разработан алгоритм укрупненного автоматизированного проектирования СГС, отличающийся возможностью минимизации базовых параметров трубопроводов линий питания, а также высокой точностью расчета параметров источника питания, что позволяет оптимизировать требуемые запасы газа и уменьшить массогабаритные характеристики систем.

7. Разработана методика расчета гидравлических сопротивлений изделий арматуры, блоков и стоек с учетом взаимного влияния сопротивлений их элементов, которая позволяет обеспечить пополняемость информационной базы данных для расчетов СГС.

8. Предложен алгоритм расчета расхода реального газа через дросселирующее отверстие, использующий показатель изоэнтропы и практически исключающий итерации при поиске критических параметров газа.

9. Объектно-ориентированная система апробирована при разработке системы газоснабжения 2Г82 ракетно-космического комплекса.

Основной итог диссертационной работы заключается в разработке объектно-ориентированной системы и методики автоматизированного анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов, позволяющей повысить эффективность процесса проектирования и технический уровень создаваемых систем газоснабжения.

Полученные в ходе выполнения диссертационной работы теоретические и прикладные результаты внедрены на предприятии КБ «Арматура» — филиал ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, а также в учебный процесс Ковровской государственной технологической академии им. В.А. Дегтярева при подготовке специалистов в области проектирования гидропневмосистем.

1. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании) Текст. / А.И. Половинкин, Н.К. Бобков, Г.Я. Буш и др.; под ред. А.И. Половинкина.- М.: Радио и связь, 1981. 344 с.

2. Автоматизация проектных процедур на стадии эскизного проектирования систем газоснабжения Текст. / В.Н. Носков, С.И. Никишкин, Е.М. Халатов, Р.А. Петров // Пневматика и гидравлика: приводы и системы управления. 1987. - № 13. . с. 104-109.

3. Автоматизированная система «Анализ и проектирование систем газоснабжения специального назначения» Текст. : свидетельство об отраслевой регистрации разработки / В.В. Котов, Е.М. Халатов. — № 12239 от 29.01.2009.

4. Аграновский, М.М. Силовые пневматические системы Текст. / М.М. Аграновский, С.И. Голованов, Ю.Е. Коноплев и др. М.: Машиностроение, 1965.- 188 с.

5. Альтшуль, А.Д. Гидравлика и аэродинамика Текст. : учебное пособие для вузов / А.Д. Альтшуль, П.Г. Киселев. М.: Стройиздат, 1975,- 323 с.

6. Альтшуль, А.Д. Гидравлические сопротивления Текст. / А.Д. Альтшуль. М.: Недра, 1982. - 224 с.

7. Андрющенко, А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов Текст. : учебное пособие для ВТУЗов / А.И. Андрющенко. М.: Высшая школа, 1975. - 264 с.

8. Антонов, А.В. Системный анализ Текст. : учебник для вузов / А.В. Антонов. -М.: Высшая школа, 2004 454с.

9. Арзуманов, Ю.Л. Автоматизация создания систем и агрегатов пневмоавтоматики стартовых комплексов Текст. / Ю.Л. Арзуманов, Е.М. Халатов, В.А. Милаев // Техника машиностроения. 2002. - №3 — с. 69-73.

10. Арзуманов, Ю.Л. Математические модели систем пневмоавтоматики Текст. : учеб. пособие / Ю.Л. Арзуманов, Е.М. Халатов, В.И. Чекмазов. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 296 с.

11. Арзуманов, Ю.Л. Основы построения математических моделей систем пневмоавтоматики Текст. / Ю.Л. Арзуманов, Е.М. Халатов, В.И. Чекмазов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 172 с.

12. Арзуманов, Ю.Л. Системы газоснабжения и устройства пневмоавтоматики ракетно-космических комплексов Текст. / Ю.Л. Арзуманов, Р.А. Петров, Е.М. Халатов. М.: Машиностроение, 1997. - 464 с.

13. Бажин, И.И. Автоматизированное проектирование машиностроительного гидропривода Текст. / И.И. Бажин, Ю.Г. Беренгард, М.М. Гайцго-ри. М.: Машиностроение, 1988. - 312 с.

14. Белов, Г.В. Термодинамическое моделирование: методы, алгоритмы, программы Текст. / Г.В. Белов. М.: Научный Мир, 2002. - 184 с.

15. Белоцерковский, О.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. Вычислительный эксперимент Текст. / О.М. Белоцерковский, Ю.М. Давыдов. — М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. литературы, 1982. 392 с.

16. Бирюков, Г.П. Основы построения ракетно-космических комплексов Текст. / Г.П. Бирюков, В.Н. Кобелев. М.: Машиностроение, 2000. - 292 с.

17. Бирюков, Г.П. Разработка систем обеспечения безопасности функционирования ракетно-космических комплексов Текст. / Г.П. Бирюков, В.И. Смирнов, А.В. Торпачев. М.: Машиностроение, 2003. - 234 с.

18. Бирюков, Г.П. Синтез технологических процессов подготовки к пуску ракет космического назначения Текст. / Г.П. Бирюков, Ю.М. Зброжек, А.В. Торпачев. М.: Машиностроение, 2003. - 223 с.

19. Бородачев, С.М. Основы термодинамики реальных газов Текст. : учебное пособие / С.М. Бородачев, С.И. Никишкин, Е.М. Халатов. Ковров, КГТА. -2004. -41 с.

20. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей Текст. / Н.Б. Варгафтик. М.: Физматгиз, 1963. - 468 с.

21. Волкова, В.И. Основы теории систем и системного анализа Текст. / В.И. Волкова, А.А. Денисов. СПб.: Изд. СПбГТУ, 1997. - 510 с.

22. Вукалович, М.П. Уравнение состояния реальных газов Текст. / М.П. Вукалович, И.И. Новиков. M.-JL: Госэнергоиздат, 1948. - ??!! с.

23. Герц, Е.В. Расчет пневмоприводов Текст. : справочное пособие / Е.В. Герц, Г.В. Крейнин. М.: Машиностроение, - 1975. - 272с.

24. Гликман, Б.Ф. Математические модели пневмогидравлических систем Текст. / Б.Ф. Гликман. М.: Наука, 1986. - 368 с.

25. Голубев, И.Ф. Вязкость газовых смесей Текст. / И.Ф. Голубев, Н.Е. Гнездилов. -М.: Изд-во стандартов, 1971.- 237 с.

26. ГОСТ 2.103-68 (95) ЕСКД. Стадии разработки Текст. введ. 01.01.71.-М.: Изд-во стандартов, 1995.-3 с.

27. ГОСТ 2.118-73 ЕСКД. Объем работ технического предложения Текст. введ. 01.01.74. — М.: Изд-во стандартов, 1973. — 4 с.

28. ГОСТ 2.119-73 ЕСКД. Объем работ эскизного проекта Текст. -введ. 01.01.74. -М.: Изд-во стандартов, 1973. -4 с.

29. ГОСТ 34.601-90. Информационные технологии. Комплекс стандартов на АС. Автоматизированные системы. Стадии создания проекта Текст. -введ. 01.01.92. -М.: Изд-во стандартов, 1990. — 7 с.

30. ГОСТ 34.602-89. Информационные технологии. Комплекс стандартов на АС. Автоматизированные системы: ТЗ на создание АС. Текст. введ. 01.01.90.-М.: Изд-во стандартов, 1989.- 11 с.

31. ГОСТ Р ИСО 10303-1-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными (ч. 1 49) Текст. - введ. 01.07.2001. -М.: Изд-во стандартов, 1999.

32. ГОСТ Р ИСО 15504: 1-9: 1998.0ценка (аттестация) процессов жизненного цикла программных средств Текст. введ. 01.07.2001. - М.: Изд-во стандартов, 1998.

33. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99. Процессы жизненного цикла программных средств Текст. введ. 01.07.2000. -М.: Изд-во стандартов, 1999. -47 с.

34. Гухман, А.А. Об основаниях термодинамики Текст. / А.А. Гухман. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 384 с.

35. Гухман, А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена Текст. / А.А. Гухман. М.: Высшая школа, 1974. -328 с.

36. Давыдов, А.Н. CALS-технологии: Основные направления развития Текст. / А.Н. Давыдов, В.В. Барабанов, Е.В. Судов // Стандарты и качество. -2002. -№ 7. С. 12-18.

37. Диксон, Д. Проектирование систем: изобретательство, анализ, принятие решений Текст. / Д. Диксон. М.: Мир; ВШ, 1969. - 440 с.

38. Ермаков, С.А. Автоматизированное проектирование машиностроительного гидропривода Текст. / С.А. Ермаков —М.: Машиностроение, 1988. 132 с.

39. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям Текст. / И.Е. Идельчик. М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

40. Киселев, П.Г. Справочник по гидравлическим расчетам Текст. / П.Г. Киселев. М.: Энергия, 1976 - 312 с.

41. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров Текст. / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1979. - 720 с.

42. Костров, А.В. Системный анализ и принятие решений Текст. : учеб. пособие / А. В. Костров; Владимир, гос. техн. ун-т. — Владимир: ВлГТУ, 1995.-66 с.

43. Котов, В.В. Автоматизация проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов Текст. / В.В. Котов // Вестник ЮУрГУ. Сер. Машиностроение. 2009. - №11 (144). - С. 36-40.

44. Котов, В.В. Методика автоматизированного проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов Текст. /В.В. Котов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. -№3. - Т. 6.-С. 106-108.

45. Кудрявцев, Е.М. Основы автоматизации проектирования машин Текст. / Е.М. Кудрявцев. -М.: Мир, 1993.-336 с.

46. Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена Текст. / С.С. Кута-теладзе. — M.-JI.: Машгиз, 1962.- 456 с.

47. Ланцов, В.Н. Моделирование Текст. : учеб. пособие / В. Н. Ланцов; М-во общ. и проф. образования РФ, Владим. гос. ун-т. В 2 ч. Ч. 1. Владимир: Владим. гос. ун-т, 1999. - 85 е.; Ч. 2. - Владимир: Владим. гос. ун-т,2001.-69 с.

48. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений Текст. / О.И. Ларичев. М.: Логос, 2000. - 392 с.

49. Ларичев, О.И. Качественные методы принятия решений Текст. / О.И. Ларичев, Е.М. Мошкович. М.: Наука, 1996. - 208 с.

50. Левкоева, Н.В. Зависимость коэффициентов сопротивления трубопроводной арматуры от числа Рейнольдса Текст. / Н.В. Левкоева //Труды МАИ. 1961. - Вып. 143. - С. 137-139.

51. Левкоева, Н.В. О влиянии числа Рейнольдса на величины коэффициентов сопротивления диафрагм Текст. / Н.В. Левкоева // Авиационная техника. 1959. - №2. - С. 105-112.

52. Маторин, С.И. О новом методе системологического анализа, согласованном с процедурой объектно-ориентированного проектирования (I, II) Текст. / С.И. Маторин // Кибернетика и системный анализ. — 2001. №4;2002. -№1.

53. Методы и алгоритмы расчёта тепловых сетей Текст. / под ред. В.Я. Хасилева, А.П. Меренкова. М.: Энергия, 1978. - 176 с.

54. Методы решения сопряженных задач теплообмена Текст. / Е.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, В.В. Костюк, И.И. Берлин. М.: Машиностроение, 1986.-232 с.

55. Михеев, М.А. Основы теплопередачи Текст. / М.А. Михеев, И.М. Михеева. М.: Энергия, 1973.-320 с.

56. Мордасов, М. М. Анализ и синтез пневматических устройств Текст. : учеб. пособие / М.М. Мордасов, А.В. Трофимов. М.: Машиностроение, 1999. - 100 с.

57. Неизотермическое течение газа в трубах Текст. / О.Ф. Васильев, Э.А. Бондарев, А.Ф. Воеводин, М.А. Каниболотский. — Новосибирск: Наука, 1978.- 127 с.

58. Никишкин, С.И. К вопросу о расчете на ЭВМ термодинамических функций для газа, подчиняющегося уравнению состояния Редлиха-Квонга Текст. / С.И. Никишкин, Е.М. Халатов, Н.Г. Бабенко. М., 1981. - 8 с. - Деп. в ЦНТИ «Поиск», № 035-2682.

59. Никишкин, С.И. Расчет термодинамических функций на основе уравнений состояния реального газа Текст. / С.И. Никишкин, Е.М. Халатов.-М., 1980. 12 с. - Деп. в ЦНТИ «Поиск», № 035-2680.

60. Новиков, И.И. Термодинамика Текст.: учебное пособие для вузов / И.И. Новиков. М.: Машиностроение, 1984. - 592 с.

61. Норенков, И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем Текст. / И.П. Норенков. — М.: Высшая школа, 1980.-312 с.

62. Норенков, И.П. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии Текст. / И.П. Норенков, П.К. Кузьмик. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-320 с.

63. Норенков, И.П. Основы автоматизированного проектирования Текст. : учебник для вузов / И.П. Норенков. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: МГТУ им. Баумана, 2002. - 336 с.

64. Общая теория систем Текст. / A.M. Иванов, В.П. Петров, И.С. Сидоров, К.А. Козлов. СПб.: Научная мысль, 2005. - 480 с.

65. Овсянников, JI.B. Лекции по основам газовой динамики Текст. / Л.В. Овсянников. М.: Наука, 1981. -368 с.

66. Основы проектирования ракетно-космических комплексов Текст. / Г.П. Бирюков, Б.К. Гранкин, В.В. Козлов, В.Н. Соловьев. Санкт-Петербург: Алфавит, 2002. - 305 с.

67. Пневмосистемы стартовых комплексов. Расчет и проектирование Текст. : учеб. пособие / Ю. JI. Арзуманов, Р. А. Петров, Е. М. Халатов и др. -Ковров: КГТА, 2000. 460 с.

68. Подчуфаров, Б.М. Введение в динамику тепломеханических систем Текст. : учебное пособие / Б. М. Подчуфаров. Тула: ТПИ, 1969.-102 с.

69. Подчуфаров, Б.М. Основы динамики тепломеханических систем Текст. / Б. М. Подчуфаров. Тула: ТПИ, 1982. - 83 с.

70. Подчуфаров, Б.М. Тепломеханика Текст. : учебное пособие / Б.М. Подчуфаров, Ю.Б. Подчуфаров. Тула: ТПИ, 1985. - 104 с.

71. Подчуфаров, Б.М. Тепломеханика Текст.: учебное пособие / Б. М. Подчуфаров. Тула: ТПИ, 1983.-100 с.

72. Подчуфаров, Б.М. Термодинамические, теплофизические свойства и массовый расход воздуха, азота, гелия Текст. : справочный материал / Б.М. Подчуфаров, С.И. Никишкин, Е.М. Халатов. М., 1982. - 59 с. - Деп. в ЦНТИ «Поиск», № 035-2938.

73. Примеры расчетов по гидравлике Текст. : учебное пособие для вузов / под ред. А.Д. Альтшуля.- М.: Стройиздат, 1976.- 256 с.

74. Разработка САПР Текст. : учебное пособие для вузов : в 10 кн. / под ред. А.В. Петрова. М.: Высшая школа, 1990.

75. Расчет взаимного влияния элементарных гидравлических сопротивлений Текст. : свидетельство об отраслевой регистрации разработки /В.В. Котов, О.В. Косорукова, Е.М. Халатов. -№12245 от 29.01.2009.

76. РД50-34.698-90. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов Текст. : введ. 01.01.92. 33 с.

77. Редукторы давления газовые. Методика расчета на ЭВМ Текст. : ОСТ 92-9184-79 1979. - 28 с.

78. Рид, Р. Свойства газов и жидкостей Текст. : справочное пособие : [пер. с англ.] / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд; под ред. Б.И. Соколова. Д.: Химия, 1982.-592 с.

79. Романенко, Н.Т. Криогенная арматура Текст. / Н.Т. Романенко, Ю.Ф. Куликов. М.: Машиностроение, 1978. - 110 с.

80. Саклаков, Ю.П. Уравнение термодинамики переменного количества газа, подчиняющегося уравнению состояния с вириальнымй коэффициентами Текст. / Ю.П. Саклаков // Динамика и точность функционирования тепломеханических систем. 1971. - № 1. - С. 97-104.

81. Самарский, А.А. Введение в численные методы Текст. : учебное пособие для вузов / А.А. Самарский. М.: Наука, 1987. - 288 с.

82. Самарский, А.А. Разностные схемы газовой динамики Текст. / А.А. Самарский, Ю.М. Попов. -М.: Наука, 1975.- 352 с.

83. Седов, Л.И. Методы подобия и размерности в механике Текст. / Л.И. Седов. 8-е изд. - М.: Наука, 1972.- 440 с.

84. Системный анализ и принятие решений Текст. : М.: Высшая школа, 2004.-616 с.

85. Системный анализ и принятие решений Текст. : словарь-справочник / под ред. В.Н. Волковой, В.Н. Козлова. М.: Высшая школа, 2004. - 614 с.

86. Системы автоматизированного проектирования Текст. : учебное пособие для втузов : в 9 кн. / под ред. И.П. Норенкова. М.: Высшая школа, 1986.

87. Системы автоматизированного проектирования: Типовые элементы, методы, процессы Текст. / под ред. Д.А. Аветисяна. М.: Изд-во стандартов, 1985.

88. Сольницев, Р.И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления Текст. : учебник для вузов по спец. «Автоматика и управление в технических системах» / Р.И. Сольницев. М.: Высшая школа, 1991.335 с.

89. Степанов, И.Р. Некоторые задачи движения газа и жидкостей в каналах и трубопроводах энергоустановок Текст. / И.Р. Степанов, В.И. Чуди-нов. Л.: Наука, 1977. - 200 с.

90. Судов, Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели Текст. / Е.В. Судов. М.: ООО Издательский дом «МВМ», 2003. - 264 с.

91. Сычев, В.В. Дифференциальные уравнения термодинамики Текст. / В.В. Сычев.- М.: Наука, 1981.- 165 с.

92. Тарасенко, Ф.П. Прикладной системный анализ Текст. : М.: Кно-Рус, 2010.-224 с.

93. Теплофизические свойства воздуха и его компонентов Текст. / А.А. Вассерман и др. М.: Наука, 1966. - 375 с.

94. Теплофизические свойства неона, аргона, криптона и ксенона Текст. / В.А. Рабинович и др. М.: Издательство стандартов, 1976. - 636 с.

95. Термодинамические и теплофизические свойства газов Текст. : свидетельство об отраслевой регистрации разработки / В.В. Котов, С.М. Бо-родачев, С.И. Никишкин. -№12241 от 29.01.2009.

96. Термодинамические свойства азота Текст. /В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А. Д. Козлов и др. М.: Издательство стандартов, 1977. - 352 с.

97. Термодинамические свойства воздуха Текст. / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А. Д. Козлов и др. М.: Издательство стандартов, 1978. - 276 с.

98. Термодинамические свойства гелия Текст. / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А. Д. Козлов и др. М.: Издательство стандартов, 1984. - 320 с.

99. Термодинамические свойства метана Текст. / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А. Д. Козлов и др. М.: Издательство стандартов, 1979. - 348 с.

100. Термодинамические свойства пропана Текст. / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А. Д. Козлов и др. М.: Издательство стандартов, 1989. - 268 с.

101. Термодинамические свойства этана Текст. / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А. Д. Козлов и др. М.: Издательство стандартов, 1982. - 304 с.

102. Термодинамические свойства этилена Текст. / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А. Д. Козлов и др. М.: Издательство стандартов, 1981. - 280 с.

103. Техническая термодинамика Текст. : учебник для вузов / под ред. В.И. Крутова. -М.: Высшая школа, 1981.- 439 с.

104. Филиппов, Л.П. Методы расчёта и прогнозирования свойств веществ Текст. / Л.П. Филиппов. М.: МГУ, 1988. - 252 с.

105. Халатов, Е. М. Математическое описание процессов в пневмоуст-ройствах Текст. : учеб. пособие / Е.М. Халатов. — Ковров: КГТА, 1994. -48 с.

106. Цедерберг, Н. В. Теплопроводность газов и жидкостей Текст. / Н.В. Цедерберг. М.: Госэнергоиздат, 1971. - 324 с.

107. Шарапов, B.C. Формализация технического задания на стадии создания систем заправки стартовых комплексов Текст. / B.C. Шарапов // М.: «РКК», № 2 2005. - С. 2-4.

108. Шехтман, A.M. Газодинамические функции реальных газов Текст. : справочник / A.M. Шехтман. М.: Энергоатомиздат, 1988. -175с.

109. Шпильрайн, Э.Э. Основы теории теплофизических свойств веществ Текст. / Э.Э. Шпильрайн, П.М. Кессельман. М.: Энергия, 1977. - 248 с.

110. Юдаев, Б.Н. Теплопередача Текст. / Б.Н. Юдаев. М.: Высшая школа, 1973.-280 с.

111. Яворский, Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов ВУЗов Текст. / Б.М. Яворский, А.А. Детлаф.- М.: Наука, Гл. ред. физ.- мат. литературы, 1965. 848 с.

112. Яцкевич, А.И. Построение единой информационной среды предприятия на основе системы управления данными об изделии PDM STEP Suite Текст. / А.И. Яцкевич, Д.Ю. Страузов // САПР и графика. 2002. - №6.148