HARD-SOFT-ТЕХНОЛОГІЯ ІНФОРМАЦІЙНОГО СУПРОВОДУ ПРОЦЕСУ МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОТВОРЕННЯ/ТЕПЛОСПОЖИВАННЯ В ДВИГУНІ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

Анотація

Детерміністичне і в певному сенсі «лінійне» трактування світу часто веде до визнання того, що чим точнішою потрібна його модель, тим складнішою вона має бути (як у разі формалізованого відтворення реальної системи, так і у разі втілення бажаних системних властивостей у процесі формалізованого синтезу чогось нового). Натомість дотримання принципу синергетичності веде до переконання, що завжди існує якась модель оптимальної складності — і тоді, коли йдеться про синтез нової системи, і тоді, коли провадиться аналіз властивостей реальної системи. Але ж моделлю реальності може слугувати також і якась частина цієї реальності, долучена до ретельно структурованого формального опису. Оскільки дослідними засобами проникнути в робочий простір серійного двигуна нема змоги, то доводиться використовувати дослідний двигун особливої конструкції, робочий простір якого відповідає законам подібності і слугуватиме моделлю-аналогом робочого простору серійного двигуна.

Мета роботи — обґрунтувати ефективність hard-soft-технології дослідження особливостей теплотворення і теплоспоживання в двигуні внутрішнього згоряння, яка б системно поєднувала в собі засоби математичного й алгоритмічного моделювання та засоби натурного симулювання. Необхідність впровадження hard-soft-технології випливає з надмірної складності теплових явищ, що перебігають у двигуні внутрішнього згоряння, та неможливості уповні підпорядкувати ці явища існуючим аналітичним модельним уявленням.

Поєднання натурності та аналітичності, реальності та віртуальності в моделюванні процесів у двигунах внутрішнього згоряння дозволяє принципово підвищити якість інформаційного забезпечення процесу проектування й конструювання двигунів. При цьому виникають природні підстави для втілення у моделювання принципів евристичної самоорганізації, самонавчання, засобів штибу нейронних мереж тощо.

Наводиться приклад формування реального робочого простору двигуна внутрішнього згоряння з примусовим запаленням, покликаного доповнити математично-алгоритмічну двозонну модель теплотворення/теплоспоживання/тепловідведення.

Основною інформацією, яку можна добувати засобами hard-soft-технології в рамках, приміром, двозонної моделі робочого процесу в бензиновому двигуні, є змінюваність зі зміною кута повороту колінчастого вала двигуна: абсолютного тиску (індикаторна діаграма); абсолютної температури; теплоти, що пересилається всередині циліндра між зонами; коефіцієнта надлишку повітря; коефіцієнта тепловіддачі; інтенсивності тепловиділення у процесі згоряння палива; інтенсивність тепловідведення через стінки циліндра…