Методология расчета комплексных оценок агрессивности погодно-климатических условий для технических целей (13.09.2010)

Автор: Кожевников Борис Леонидович

разработан и модернизирован регистратор поверхностного увлажнения технических образцов для обнаружения химически и электрически активных капельножидких пленок воды в полевых условиях;

на регистратор и на отдельные вспомогательные средства метеоизмерений и индикации явлений погоды получены авторские свидетельства и патенты на изобретения;

Сделаны следующие выводы:

1. Показано, что при таком многообразии влияющих атмосферных факторов и при таком разнообразии подверженных этому влиянию технических объектов единственной реальной возможностью решения поставленной в диссертации задачи является энергетический подход с использованием энтропийного аппарата, его энтропийно-временных показателей.

2. Вдвинута состоятельная гипотеза, что энтропийный аппарат с его относительной природой может быть успешно использован только при однозначном определении исходного состояния энергообменной системы с приписным начальным значением ее энтропии; показано, что в области техники таким состоянием (с условной нулевой энтропией, обеспечивающей практически полную сохранность объектов) являются т. н.«нормальные условия», установленные нормативно-техническими документами.

3. На основании этой гипотезы все поступающие и накопленные данные метеорологических наблюдений и измерений являются информацией о «аномальности» погодно-климатических условий и, следовательно, при их анализе применимы законы теории информации и положения информационной теории измерений; в этом аспекте воздействующие погодно-климатические факторы (ВКФ)могут рассматриваться как дезинформационный шум со стороны атмосферы и его интенсивность может рассчитываться через величину скорости производства информационной энтропии, а негативный эффект от шума за временной период – определяться количеством произведенной энтропии. Построенный на этих энтропийно-временных показателях информационно-статистический метод (ИСМ) позволяет по поступающей и накопленной метеоинформации рассчитать агрессивность атмосферы, опасность ее условий в данной географической точке как по отдельным воздействующим факторам, так и по их комплексам. С помощью ИСМ были оценены воздействия:

- температуры воздуха (термоВКФ);

- атмосферного давления (бароВКФ);

- относительной влажности воздуха (ОВВ ВКФ);

- температурно-влажностного комплекса (ТВК);

- коррозионного ТВК;

- туманов, осадков и других погодных явлений;

- коррозионного ТДВ с учетом туманов и осадков;

- температурно-ветрового комплекса;

- солнечного излучения.

Показана принципиальная возможности учета в оценках загрязнений воздуха при достаточной полноте соответствующих исходных данных.

Опробование в производственных условиях ИСМ и вспомогательного прибора, предложенного автором, подтвердило их работоспособность.

4. Показано, что уточнение оценок потенциальной опасности, исходящей от атмосферы, возможно путем применения термодинамической энтропии с использованием соответствующих физических закономерностей. Во избежание трудностей традиционного расчета энтропийных показателей в термодинамический метод (ТДМ) были введены представления о термическом заряде диссипации и коэффициента необратимости энергообмена, предложенные А. И. Вейником; вводимые представления были обоснованы моделями «дефектной тепловой трубки», «дефектного дозатора». Для нормирования энтропийного эффекта энергообмена на единицы количества вещества и времени в методику были введены также модели «энергообменного контура» и «трубки тока». В результате были получены выражения для расчета обоих термодинамических энтропийных показателей как для нормальных условий, так и условий открытой атмосферы. С помощью ТДМ были оценены воздействия по п.2 за исключением влияния погодных явлений и загрязнений воздуха.

Опробование ТДМ в научно-практических целях в частности - по обоснованию режимов ускоренных испытаний образцов на надежность в климатических камерах подтвердило его работоспособность.

5. Устранение нелинейности обоих исходных методов посредством применения условных точек эквивалентности обеих энтропий, позволило создать третий линеаризованный Объединенный метод (ОМ) оценки агрессивности атмосферы.

Опробование ОМ по оценке воздействующих факторов, выделенных экспертами от техники и обобщенных ранговым анализом в известной априорной Диаграмме рангов Коха, показало удовлетворительную сходимость полученных расчетных оценок с экспертными оценками; Последнее обстоятельство позволило обосновано перестроить диаграмму и сформировать сводную таблицу оценок агрессивности атмосферных условий климатических районов, установленных ГОСТ 16350.

На способ решения задачи, предложенный в диссертационной работе, выдан патент на изобретение, подтверждающий авторство (с соавторами), актуальность и новизну работы. Получены Акты внедрения свидетельствующие о практической полезности полученных результатов, которые при широком применении могут внести значительный вклад в развитие экономики страны, в повышение ее обороноспособности через более полное использование поступающих и накопленных данных метеонабюдений и их климатических обобщений.

Список публикаций по теме диссертации

Авторские свидетельства и патенты на изобретения, выданные Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий и Роспатентом, отнесенные в соответствии с решением Президиума Высшей аттестационной комиссии Минобрнауки России к публикациям в научных периодических изданиях, включенных в Перечень ВАК

1. Кожевников Б.Л., Волков О.А., Железнов Б.В., Проценко В.А. Способ измерения комфортности условий окружающей воздушной среды для человека при воздействии климатических факторов и устройство для его осуществления – Патент на изобретение № 2376616. . – Бюлл. изобретений, 2009, № 12, с. 17.

2. Кожевников Б.Л., Романов Е. В. Психрометр. – Авт. свидетельство № 1022026. Бюлл. Изобретений, 1983, № 21, с. 8.

3. Кожевников Б.Л., Железнов В.В. Способ определения метеорологической дальности видимости. – Патент на изобретение и Авт. свидетельство № 1789948. - Бюл. Изобретений, 1993, № 3, с. 9.

4. Кожевников Б.Л., Романов Е. В. Автоматический психрометр. – Авт. свидетельство № 966573. - Бюлл. изобретений, 1982, № 38, с.6.

5. Кожевников Б.Л. Измеритель продолжительности атмосферной коррозии. – Авт. свидетельство № 697886. - Бюлл. изобретений, 1979, № 42, с.8.

6. Кожевников Б.Л., Пьянцев Б.Н. Кулонометрический гигрометр. – Авт. свидетельство № 577500. - Бюлл. изобретений, 1977, № 39, с.11.

7. Кожевников Б.Л. Измеритель толщины слоя жидких осадков. – Авт. Свидетельство № 440629. - Бюлл. изобретений, 1974, № 31, с. 9.

8. Кожевников Б.Л. Сорбционный датчик влажности. – Авт. свидетельство № 365673. - Бюлл. изобретений, 1973, № 6, с. 6.

9. Кожевников Б.Л. Термостатирующее устройство. - Авт. свидетельство № 399838. - Бюлл. изобретений, 1973, № 39, с. 5.

10. Кожевников Б.Л. Измеритель продолжительности атмосферной коррозии. – Авт. свидетельство № 357503. - Бюлл. изобретений, 1972, № 33, с. 4.

11. Кожевников Б.Л. Микрокоррозионный элемент. – Авт. свидетельство № 357539. - Бюлл. изобретений, 1972, № 33, с. 4.

В других научных журналах и трудах

12. Кожевников Б.Л. Оценка изменений климата энтропийным информационно-статистическим методом//Метеорологический вестник. том. 2 № 2(3) с. 140-148. URL:http://elibrary.ru/download/50487038.pdf (дата обращения 22.12.2009).

13. Кожевников Б.Л. Оценка изменений климата энтропийным термодиссипативным методом//Метеорологический вестник. том. 2 № 2(3) с. 149-163. URL:http://elibrary.ru/download/72282540.pdf (дата обращения 22.12.2009).

14. Кожевников Б.Л., Фомин В.Ф. Неопределенность как основная метрологическая характеристика метеорологических измерений. – /В сб.: Науч. конфернции Межгосуд. Совет по г/метеорологии стран СНГ по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды. Тезисы докладов, сек. № 5. - М., Росгидромет, , 1996, с. 54 – 55.

15. Кожевников Б.Л. Результаты мероприятий по улучшению метрологического обеспечения метеорологических средств измерений . – /В сб.: Науч. конфернции Межгосуд. Совет по г/метеорологии стран СНГ по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды. Тезисы докладов, сек. № 5. - М., Росгидромет, , 1996, с. 52 – 54.


загрузка...