Теоретико-методологічний підхід до дослідження технологічних процесів
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2021.03.111Анотація
У статті досліджені деякі питання аналізу і синтезу складних систем, які містять локальні, дискретні джерела температурних полів. Акцент досліджень автора зроблений на розрахунок і оптимізацію параметрів лазерної дії на ембріон. При цьому біотехнологічний процес описується крайовою задачею нестаціонарного, багатовимірного диференціального рівняння теплопровідності, яке задовольняє граничним умовам теплового потоку, початку і кінця процесу лазерної дії.
Автором запропонований алгоритм для розрахунку і оптимізації управлінських параметрів лазерної дії на багатошаровий мікробіологічний матеріал. Об'єкт дослідження – ембріон під дією лазерним променем для здійснення ділення. Як перше наближення, на етапі розрахунку і оптимізації параметрів біотехнологічного процесу, ембріон розглянуто як однорідне тіло. Значення теплофізичних характеристик розраховані методом експертного оцінювання параметрів випромінювачів. Коректність крайової задачі процесу лазерної дії на ембріон доведена автором за допомогою метода псевдодиференціальних операторів. Шукаючи розв'язок крайової задачі у вигляді ряду, за допомогою методу Фур'є відокремлених змінних у статті отримана аналітична функція розподілу температурного поля. Використовуючи метод невизначених коефіцієнтів, автором знайдена температура лазерної дії на ембріон. Скориставшись наближеним градієнтним методом пошуку локальних екстремумів і методом спрямованого перебору локальних екстремумів, можна отримати раціональні значення оптимізованих параметрів біотехнологічного процесу.
Автором намічені можливі підходи для здійснення оптимізації технічних параметрів лазерних випромінювачів. На його думку, результати досліджень можна вважати фундаментальними для розрахунку і оптимізації параметрів лазерної дії на ембріон при врахуванні багатошарової структури останнього.
Ключові слова: розрахунок, оптимізація, крайова задача, метод Фур'є відокремлених змінних
Посилання
Stoyan, Yu. G., Putyatin, V. P. (1988). Optimizaciya tekhnicheskih sistem s istochnikami fizicheskih poley [Optimization of technical systems with sources of physical fields]. Kyiv: Nauk. Dumka, 44-48.
Rvachev, V. L., Slesarenko, A. P. (1978). Algebro-logicheskie i proektsionnyie metodyi v zadachah teploobmena [Algebraic-logical and projection methods in heat transfer problems]. Kyiv: Nauk. Dumka, 140.
Douglas-Hamilton, D. H., Conia, J. (2001). Thermal effects in laser-assisted pre-embryo zona drilling. Journal of Biomedical Optics, 6 (2), 205. doi:10.1117/1.1353796
https://doi.org/10.1117/1.1353796
Levkina, R., Levkin, A., Petrenko, A., Kolomiets, N. (2020). Current approaches to biotechnology in animal husbandry. International Journal of Advanced Science and Technology, 29 (8), Special Issue, 2463-2469.
Muzylyov, D., Kravcov, A., Karnaukh, M., Berezchnaja, N., Kutya, O. (2016). Development of a methodology for choosing conditions of interaction between harvesting and transport complexes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 2, 3(80), 11-21. DOI: 10. 15587/1729-4061.2016. 65670.
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65670
Babenko, V., Nazarenko, O., Nazarenko, I., Mandych, O., Krutko, M. (2018). Aspects of program control over technological innovations with consideration of risks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 3, 4(93), 6-14. DOI: 10. 15587/1729-4061.2018. 133603.
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133603
Levkina, R.V., Kravchuk, I.I., Sakhno, I.V., Kramarenko, K.M., Shevchenko, A.A. (2019). The economic-mathematical model of risk analysis in agriculture in conditions of uncertainty. Financial and credit activity: problems of theory and practice, 3 (30), 248-255.
https://doi.org/10.18371/fcaptp.v3i30.179560
Levkin, D. A. (2012). Analiticheskoe reshenie uravneniya teploprovodnosti dlya mnogosloynogo mikrobiologicheskogo ob'ekta [Analytical solution of the heat equation for the multilayer microbiological object]. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 4, 4(58), 29-31.
Levkin, D. A. (2014). Matematychni modeli optymizatsii parametriv dii lazernoho promenia na bahatosharovi biosystemy [Mathematical models of optimization parameters laser beam on a laminated biosystems]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Mekhaniko-tekhnolohichni systemy ta kompleksy. Kh.: NTU «KhPI», 60 (1102), 77-84.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
