Математичні та інформаційні моделі в системах прийняття рішень з вибухозахисту

Анотація

Дану статтю присвячено питанню математичного та інформаційного моделювання переходу від горіння до вибуху, що дає змогу створити адекватне математичне та інформаційне забезпечення систем підтримки прийняття рішень (СППР) для автоматизованого керування вибухонебезпечними об’єктами. Побудовано просту математичну модель переходу горіння у вибух. Ця модель базується на розв'язанні математичних задач гідродинамічної стійкості полум'я та хвиль детонації. Ці задачі в свою чергу зводяться до розв'язання задач на власні значення для лінеарізованих диференціальних рівнянь газової динаміки. Математична модель досить універсальна. Це надає можливість робити прості аналітичні оцінки довжини зони переходу повільного горіння до вибуху та часу формування ударної хвилі. Розглянуто можливості переходу повільного горіння як у дефлаграційний вибух, так і в детонаційну хвилю. Отримано теоретичні оцінки довжини зони переходу повільного горіння до вибуху та часу такого. Ці оцінки виражаються алгебраїчними формулами, використання яких економить ресурси комп'ютера і не потребує значних витрат комп'ютерного часу. Застосування нечіткої логіки дає можливість використовувати запропоновану математичну модель переходу від горіння до вибуху для реальних вибухонебезпечних об’єктів у промисловості та на транспорті. Математичні моделі вибухонебезпечних об'єктів базуються на поєднанні нечіткої логіки та класичних математичних методів. Ці математичні моделі дають можливість створювати відповідні інформаційні моделі. Таким чином розроблено математичне та інформаційне забезпечення СППР для автоматизованих систем керування вибухонебезпечними об’єктами. Основна перевага цих СППР полягає в тому, що вони дають можливість особам, що приймають рішення, обходитися без експертів.Зокрема, розроблені математичні та інформаційні моделі створюють основу програмного забезпечення СППР вибухобезпеки зернових елеваторів. Розроблено відповідне програмне забезпечення та проведено деякі розрахунки. Ці розрахунки корисні не тільки з точки зору апробації запропонованого методу математичного моделювання елеватора як вибухонебезпечного об’єкта або тестування самого програмного забезпечення, але й з точки зору проектування елеватора.