Система комплексной компьютеризации судовых холодильных установок
Ю.Н.Сластихин, доцент, заведующий кафедрой ХКМУ БГА

Кафедра “Холодильные и компрессорные машины и установки” Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота в результате многолетних трудов под руководством профессора Л.И. Константинова и профессора Л.Г. Мельниченко разработала не имеющую отечественных и зарубежных аналогов теорию математического моделирования судовых холодильных установок, позволяющую решать неограниченный круг задач проектирования, анализа и эксплуатации судовых холодильных установок (СХУ).

На основе этой теории под руководством профессора Л.Г. Мельниченко была разработана и внедрена система комплексной компьютеризации при изучении спецдисциплин от 1-го до 5-го курсов по специальности “Техника и физика низких температур” (специализация -"Холодильные машины и установки").

В систему комплексной компьютеризации (СКК) входят такие разделы, как системы автоматизированного проектирования (САПР) отдельных оптимизированных узлов декомпозиции СХУ, САПР оптимизированной СХУ в целом, синтезирование различных холодильных установок, анализ их работы и прогнозирование параметров в любом диапазоне переменных режимов в различных условиях промысла.

Особое место в СКК занимают тренажеры на базе персональных компьютеров для всех узлов декомпозиции, генераторов и потребителей холода и СХУ в целом.

СКК включает в себя прикладные программы, необходимые для теоретических исследований, таких как расчет ресурсных характеристик: расчет оптимизации оттайки воздухоохладителей, очистка конденсаторов, износа деталей компрессоров, обработки статистической информации и ряд других.

По всем разделам СКК имеются обучающие системы, позволяющие эффективно освоить новый материал и закрепить полученные знания.

Алгоритмическое и программное обеспечение.

I. Системы автоматизированного проектирования оптимизированных узлов декомпозиции и СХУ в целом (задачи синтеза) включают следующие укрупненные блоки:

1. массивы исходных данных;
2. тепловые и конструктивные расчеты с построением графиков;
3. расчеты массогабаритных и экономических показателей;
4. расчет целевой функции на основе принятого критерия оптимизации;
5. графопостроение полученных конструктивных решений синтезированных объектов.
   

II. Прогнозирование эффекта синтезированных объектов (задачи анализа работы СХУ).
Эти задачи включают в себя следующие укрупненные блоки:

1. массивы исходных данных, включающие конструктивные параметры объектов и вероятные диапазоны переменных условий работы;
   
2. расчет параметров, определяющих эффект узла декомпозиции в заданных изменяющихся условиях работы с построением графика характеристик;
   
3. аппроксимация поля величин, определяющих эффект, создаваемый узлом декомпозиции с выводом уравнения его математической модели;
   
4. оценку точности полученного уравнения математической модели.
   Программное обеспечение по разделам I и II выполнено на языках FORTRAN (V), ACAD и AUTOLISP.
   

III. Тренажеры на базе математического моделирования, созданные на кафедре ХКМУ БГАРФ, охватывают все узлы, комплексы и СХУ в целом.
Алгоритмы и программы, включают следующие укрупненные блоки:

1. блок создания и вывода на дисплей схемы СХУ и ее фрагментов. В программах предусмотрены элементы анимации (изображения характера движения) сред и конструктивных элементов;
   
2. ввод файла математической модели СХУ;
   
3. решение задач по анализу рабочих процессов СХУ с выводом на дисплей фрагментов схемы, заданных изменяющихся условий работы СХУ и ее расчетных параметров;
   
4. программирование задач по эксплуатации СХУ;
   
5. решение задач по эксплуатации с выводом на дисплей порядка выполняемых операций на схеме СХУ;
   
6. результирующий анализ выполнения задач обучающимися с оценкой правильности решения задачи.

Программное обеспечение по разделу III выполнено на языке BORLAND C++ 3.1.

IV. Прикладные задачи.
Алгоритмы и программы этих задач имеют индивидуальный характер, разработаны на языке FORTRAN (V) в соответствии с постановкой задачи предлагаемых исследований.

V. Обучающие системы.
Эти системы соответствуют всем задачам, перечисленным в разделах I-IV, а также программному материалу по изучаемым спецдисциплинам. Обучающие системы содержат следующие укрупненные блоки:

1. исходные данные, содержащие перечень проверяемых вопросов;
   
2. информацию для проверки знаний по заданным вопросам в вариантах текстовых и графических форм;
3. оценку качества ответов и рекомендации - ссылки на рекомендуемые источники для дополнительного изучения при недостаточном уровне ответов.
   

Разработанная СКК включает более 200 авторских алгоритмов и программ, имеющих высокий уровень интеллекта и позволяющих при вводе минимального количества исходных данных получить детальные проработки с большим объемом адекватных выходных параметров.
Созданная система комплексной компьютеризации (СКК) может широко использоваться в учебном процессе, в процессе исследовательских работ, в практике проектирования и эксплуатации СХУ.