Учебное пособие 2214

cular woodworking machines in the production

ного речевого оповещателя / В.Ф. Асминин,

of wood components / В.Ф. Асминин, Д.С.

Е.Н. Епифанов, А.И. Антонов, С.Н. Кузнецов

Осмоловский // Scientific Herald of the Voro-

// Научный вестник Воронежского государ-

nezh State University of Architecture and Civil

ственного архитектурно-строительного уни-

Engineering. Construction and Architecture. -

верситета. Строительство и архитектура. -

2012. - № 4 (16). - С. 69-79.

2013. - № 3 (31). - С. 121-127.

10.

Осмоловский, Д.С. Эксперимен-

16. Osmolovsky, D.S. Reducing noise

тальное

исследование

диссипативных

from round woodworking machines by applying

свойств

вибродемпфирующих прокладок

с

vibration damping friction pads between the

фрикционным трением для снижения шума

saw blade and the clapmping flange / D.S. Os-

от круглопильных деревообрабатывающих

molovsky, V.F. Asminin, E.V. Druzhinina //

станков / Д.С. Осмоловский, В.Ф. Асминин //

Akustika. - 2019. - Т. 32. - № 1. - С. 138-140.

Известия высших учебных заведений. Лес-

17. Молодая, А.С. Моделирование вы-

ной журнал. - 2011. - № 5 (323). - С. 59-63.

сокотемпературного нагрева

сталефибробе-

11. Асминин, В.Ф. Об одном из путей

тона / А.С. Молодая, С.Д. Николенко, С.А.

снижения шума в сложившейся жилой за-

Сазонова // Моделирование, оптимизация и

стройке, прилегающей к остановочным

информационные технологии. - 2018. - Т. 6. -

пунктам

общественного автотpанспоpта

/

№ 2 (21). - С. 323-335.

В.Ф. Асминин, У.Ю. Корда // Безопасность

18. Николенко, С.Д. Обеспечение без-

жизнедеятельности. - 2011. - № 4. - С. 21-24.

опасности земляных работ с применением

12. Осмоловский, Д.С. Акустическая

расчетов прикладной механики / С.Д. Нико-

эффективность от применения вибродемп-

ленко, С.А. Сазонова // Моделирование си-

фирующих прокладок с сухим трением для

стем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 4. - С.

снижения шума от пильного диска кругло-

47-51.

пильных

деревообрабатывающих станков

/

19. Квасов, И.С. Синтез систем сбора

Д.С. Осмоловский, В.Ф. Асминин // Безопас-

данных для распределительных гидравличе-

ность жизнедеятельности. - 2012. - № 8. - С.

ских сетей / И.С. Квасов, В.Е. Столяров, С.А.

14-19.

Сазонова // В сборнике: Информационные

13.

Асминин, В.Ф. Использование аку-

технологии и системы Материалы III Все-

стических характеристик речевых пожарных

российской научно-технической конферен-

оповещателей для расчёта звуковых полей

ции. - 1999. - С. 113-115.

помещений / В.Ф. Асминин, А.И. Антонов,

20. Квасов, И.С. Оценивание парамет-

Е.Н. Епифанов // Технологии техносферной

ров трубопроводных систем на основе функ-

безопасности. - 2014. - № 1 (53). - С. 13.

ционального эквивалентирования / И.С.

14. Asminin, V.F. The method of sound

Квасов, С.А. Сазонова

// В кни-

designing of a single voice fire alarm / V.F.

ге: Понтрягинские чтения - Х 1999. - С. 219.

Asminin, A.I. Antonov, S.N. Kuznetsov // Sci-

21. Сазонова, С.А. Итоги разработок

entific Herald of the Voronezh State University

математических моделей анализа потокорас-

of Architecture and Civil Engineering. Con-

пределения для систем теплоснабжения /

struction and Architecture. - 2014. - № 2 (22). -

С.А. Сазонова // Вестник Воронежского гос-

С. 67-75.

ударственного технического университета. -

15. Асминин, В.Ф. Методика акусти-

2011. - Т. 7. - № 5. - С. 68-71.

ческого проектирования одиночного пожар-

Воронежский государственный университет

Voronezh State University

Ведущий инженер технического отдела С.В. Митрофанов

Lead Technical Engineer S.V. Mitrofanov

Россия, г.Воронеж, E-mail: serge777@nxt.ru

Russia, Voronezh, E-mail: serge777@nxt.ru

Блокчейн — это новая8 технология ор-

слоев, построенных друг на друге. Первый,

ганизации непрерывных цепочек блоков ин-

базовый уровень, который делает большую

формации, которая имеет довольно сложную

часть работы, — это крупная сеть компьюте-

организацию. По сути, это база данных, цен-

ров, которые обрабатывают транзакции и

ность, которой подтверждается большим со-

поддерживают общую базу данных, обнов-

обществом людей, а не каким-то конкретным

ляемую с течением времени (блокчейн

центральным органом. Это набор записей,

Ethereum).

который контролируется и поддерживается

Второй, это программный уровень, ко-

этим сообществом, а не полагается на един-

торый позволяет разработчикам запускать

ственный управляемый орган, такой как банк

программы под названием «умные контрак-

или правительство страны, который, скорее

ты» (смарт-контракты) на блокчейне

всего, хранит все данные на определенном

Ethereum, используя язык программирования

сервере. Физическая база данных, хранящая-

Solidity.

ся на бумаге, никогда не сможет управляться

Третий уровень состоит из приложе-

десятками тысяч людей, но благодаря совре-

ний, которые предлагают разные сервисы

менным технологиям это становится воз-

для пользователей Ethereum. Примечатель-

можным [1].

ной особенностью этой платформы является

В последнее время все больше стано-

то, что благодаря использованию аппарат-

вятся распространены криптовалюты. Рас-

ных и программных слоев Ethereum — эти

смотрим особенности криптовалют на при-

приложения децентрализованы, не имеют

мере Ethereum.

центральной точки и никогда не останавли-

Ethereum — это платформа, на которой

вают своё выполнение [2].

любой может создавать неограниченные, де-

Первый уровень, блокчейн Ethereum.

централизованные приложения. Он, также,

Эфирный уровень представляет собой

как и биткойн, базируется на технологии

одноранговую сеть компьютеров, которые

блокчейн.

вычисляют транзакции и сохраняют их в

Ethereum — это стек из нескольких

общей базе, которую можно назвать книгой.

Это позволяет им создавать распределенную

© Митрофанов С.В., 2019

базу данных, которая в состоянии хранить

записи о всей информации, то есть она хра-

ром было произведено наибольшее количе-

нит данные обо всех транзакциях.

ство вычислений (рисунок 2).

Каждый компьютер в сети называется

Необходимо выбрать тот путь, по кото-

нодом (узлом). Он проверяет входящие тран-

рому система будет дальше вести вычисле-

закции и организует их в блоки, которые за-

ния. За основу принимается номер последне-

тем передаются во всю сеть Ethereum.

го блока, так называемый листовой блок.

Чем выше находится блок, тем длиннее путь

и тем больше обоснований должны предо-

ставить майнеры. Исходя из таких сообра-

жений, принимается единственно верная

версия для текущего состояния [3].

Рис. 1 - Различные слои платформы

Рис. 2 - Выбор нужного блока с большими

Ethereum

вычислениями

Транзакции могут содержать данные о

Программный

уровень

Ethereum,

стоимости, и другую информацию. Транзак-

Solidity.

ции должны быть корректными,

для того,

Ethereum был разработан для расшире-

чтобы общее состояние Эфириума могло пе-

ния использования технологии биткойна и

реходить из одного состояния в другое. По

создания

более широкой сети блокчейна.

сути движение в Эфириуме происходит бла-

Ethereum

расширил биткойн за пределами

годаря сменам состояний. Корректной тран-

своей валютной природы. Для этого был со-

закция считается тогда, когда она проходит

здан совершенно новый язык программиро-

процесс майнинга, в результате которого но-

вания, он называется Solidity, который очень

ды, используя свои вычислительные воз-

похож на JavaScript. Используя Solidity, ста-

можности, создают новые блоки. В качестве

новится возможным создавать простые про-

награды, майнер, компьютер создающий но-

граммы, разнообразные «умные контракты»,

вый блок, получает внутри эфирную валюту,

которые могут реализовывать логику основ-

называемую эфиром [2].

ных транзакций.

Если происходит одновременное появ-

Например, смарт-контракт может реа-

ление новых блоков, то по правилам, необ-

лизовать следующую логику: если и Иван, и

ходимо выбрать только один блок, посколь-

Дима посылают пять эфиров Коле, то авто-

ку множество разветвлений

не

отвечает

матически отправляется два эфира от Коли к

принципу одноранговой сети.

Данный про-

Анне.

цесс регулируется с помощью

протокола

Благодаря этому высокоуровневому

ствия с виртуальной

машиной

Эфириума,

ны высчитываться);

– nonce для заголов-

которая является частью протокола участву-

ка блока; – комплект данных DAG.

ющей в транзакциях. Он компилируется в

Выше перечисленные элементы — это

байт-код, который понятен виртуальной ма-

сущности, входящие в заголовок блока.

шине [3].

Время блокировки в Эфириуме состав-

Виртуальная машина Эфириума явля-

ляет примерно 15 секунд, что значительно

ется машиной Тьюринга.

ниже, чем в биткоине, в котором оно равно

Кроме того, ВМЭ присущи все особен-

примерно 10 минутам. Таким образом, ско-

ности стековой архитектуры. Стековая ма-

рость транзакций в Эфириуме гораздо выше.

шина – это компьютер, в котором применя-

Однако, это имеет под собой и ряд минусов.

ется алгоритм LIFO (последним пришёл пер-

Например, появление оммеров (англ.

вым ушёл).

ommer), блоков, родителем, которого

Размер любого элемента стека в ВМЭ

является текущий блок. Их появление обу-

равен 256 битам, а максимальный размер

словлено мощной конкуренцией между май-

стека достигает 1024 битов.

нерами, в виду того, что время блокировки

Ethereum предоставляет возможность

крайне мало.

любому участнику создавать новые цифро-

Благодаря оммерам майнеры могут по-

вые валюты (или, более конкретно, «токе-

лучить награду, даже несмотря на то, что эти

ны»), которые могут быть обменены всеми

блоки, по сути без родителей. Подобная

пользователями Ethereum. Это позволяет ис-

награда конечно является менее ценной, чем

пользовать широкий спектр приложений: от

оплата за цельные блоки [4].

цифровых точек оплаты за напиток в кафе,

Эфирный прикладной уровень, децен-

до создания совершенно новых систем эко-

трализованные приложения.

номики на определенных рынках.

Сочетание

описанных выше уровней

Сложность блока используется для

аппаратного и

программного обеспечения

обеспечения согласованности времени, не-

позволяет Ethereum работать, как глобаль-

обходимого для проверки блоков. Изначаль-

ный децентрализованный суперкомпьютер,

но сложность составляет 131 072 единиц.

на котором могут быть выполнены сторон-

Зависимость одного параметра от дру-

ние приложения.

гого, можно представить в виде формулы 1.

Благодаря

открытому и прозрачному

2256

(1)

характеру Ethereum

разработчики по всему

≤ _

миру собрались вместе и создали сильное и

крупное сообщество, которое в настоящее

где _ — сложность блока

время работает над расширением функцио-

По данной формуле протокол опреде-

нальных возможностей и приложений этой

ляет сколько времени необходимо для про-

платформы.

верки текущего блока.

Создание публичных децентрализован-

Для того, чтобы доказать процесс вы-

ных приложений имеет ряд преимуществ по

полнения работы используется алгоритм,

сравнению с частными централизованными

представленный формулой 2.

приложениями:

В Эфириум практикуется использова-

1. Прозрачность.

ние алгоритма PoW (Proof of Work), под

Любой может прочитать код и убе-

названием Etlash.

диться, что приложение выполняет то, что

( , ) = (_, _, )

(2)

оно обещает. Все транзакции также являются

общедоступными и могут отслеживаться.

где m – это mixHash;

n – nonce;

– заго-

2. Надежность.

ловок нового блока (nonce и mixHash не вхо-

Трудно или практически невозможно

дят сюда, поскольку данные значения долж-

остановить эти приложения, когда-либо за-

ВЫПУСК № 2 (16), 2019

ISSN 2618-7167

Современные 9 типы воздушных судов

делирования и оптимизации низкотемпера-

РФ снабжены бортовыми газовыми система-

турной ректификации воздуха

необходимо

ми, играющими важную роль в обеспечении

располагать надежными данными о величине

полетов. Основными газовыми системами

удельной теплоты парообразования чистых

являются кислородные и азотные системы. В

азота, кислорода а также их смесей в зави-

авиации РФ для производства азота и кисло-

симости от состава и термодинамических

рода используются воздухоразделительные

условий ректификации.

установки АКДС-70М, СКДС-70, ТКДС-100,

Удельную теплоту парообразования rисп

в которых разделение атмосферного воздуха

(кДж/кг) жидкой смеси азота и кислорода

на азот и кислород производится методом

определяют по условию аддитивности [1]:

низкотемпературной ректификации.

rисп rисп1x1 rисп2 x2 ,

(1)

В ходе ректификации протекают тепло-

и массообменные процессы между паровой и

где x1 , x2

– соответственно, массовая доля

жидкой фазами, заключающиеся в непре-

азота и кислорода в жидкой смеси; rисп1

и

рывном перераспределения продуктов рек-

тификации по фазам. Следствием этого явля-

rисп2 – соответственно, удельная теплота па-

ется изменение термодинамических свойств

рообразования азота и кислорода, кДж/кг.

паровой и жидкой смесей азота и кислорода.

Имеющиеся

литературные

данные

(в

К числу важнейших термодинамиче-

табличной

или

графической

форме)

об

ских свойств жидкой фазы, находящейся в

удельной

теплоте

парообразования чистых

состоянии насыщения, относится ее удель-

азота и кислорода в зависимости от темпера-

ная теплота парообразования, зависящая от

туры или

давления насыщения зачастую

состава фазы, ее температуры и давления [1].

противоречивы,

представлены в различных

В этой связи для эффективного управления

единицах измерения и для весьма узких диа-

процессом разделения воздуха, а также мо-

пазонов варьирования давления и темпера-

туры, что усложняет их анализ и обобщение.

© Хвостов А.А., Журавлев А.А., Никитченко А.А,

Предложенные рядом авторов аналитические

зависимости (в

виде уравнений

состояния)

k

yk x a0 a j x j a0 a1x a2 x2 ... ak 1xk 1 ak xk ,

(2)

N

F a0 a1xi a2 xi2 ... ak 1xik 1 ak xik yi 2 min .

(3)

ВЫПУСК № 2 (16), 2019

ISSN 2618-7167

Статистическую

значимость

различия

на (2) приводит к уменьшению величины

между остаточными

дисперсиями

2

остаточной дисперсии и снижению критерия

Sост,k и

Фишера (5). При степени многочлена k = 3 и

S2

для многочленов

порядка,

соответ-

выше различия между остаточными диспер-

ост,k 1

ственно, k и k+1, устанавливали по критерию

сиями, в соответствии с критерием (5), ока-

Фишера

зываются статистически незначимыми. Это

2

позволяет рекомендовать для расчета удель-

F

Sост,k

F

p, f , f

,

(5)

ной теплоты парообразования азота и кисло-

Sост2

,k 1

кр

1

2

рода использовать интерполяционную фор-

где

Fкр p, f1 , f2

–

критическое

значение

мулу в виде многочлена 3-го порядка

критерия Фишера для принятого уровня зна-

rисп a0 a1T a2T 2

a3T 3 ,

(6)

чимости p = 0,05 и числе степеней свободы

остаточной дисперсии числителя f1

и знаме-

где rисп – удельная теплота парообразования

продукта, кДж/кг; T – температура насыще-

нателя f1.

Расчеты показали (рис. 2), что увеличе-

ния, К; a0 , a1 , a2 , a3 – эмпирические коэф-

ние степени аппроксимирующего многочле-

фициенты (табл. 1).

Таблица 1.

Значения коэффициентов уравнения (7)

Продукт

a0

a1

a2

a3

Азот

702,07

-16,598

0,1933

-0,000815

Кислород

454,02

-6,6338

0,0678

-0,000268

Продукт

Коэффициент

Средняя относитель-

Температура, К

парной корреляции Rxy

ная ошибка , %

(давление, МПа)

Азот

0,9984

1,46

65 125 К

0,0174 3,205 МПа

Кислород

0,9992

1,34

65 150 К

0,0023 4,215 МПа

Рис. 2 - Зависимость остаточной дисперсии

Рис. 3 - Зависимость средней относительной

от степени многочлена (2)

ошибки аппроксимации от степени

многочлена (2)

Состав жидкой и паровой фаз азотно-

846, 26

кислородной смеси может быть рассчитан на

ln P02 7, 0771

,

(12)

основании объединенного закона Рауля-

T

Дальтона по известной концентрации одного

где T – температура насыщения, К; P01, P02 –

из компонентов, например азота, и балансо-

соответственно, давление насыщенных паров

вым соотношениям [5, 7]:

азота и кислорода, МПа.

y1

12 x1

;

(8)

Температура

насыщения

азотно-

12

кислородной смеси заданного состава может

1

1 x1

быть рассчитана по уравнению Дальтона [9]

y1

n

x

;

(9)

P0i xi

P ,

(13)

1

12 12 1 y1

i 1

n

n

где P – давление в ректификационной ко-

лонне, МПа.

xi

1;

yi

1 ,

(10)

Представленные математические соот-

i 1

i 1

ношения были реализованы на ЭВМ в виде

где x1 , y1 – соответственно, массовая доля

подпрограммы расчета удельной

теплоты

азота в жидкой и паровой смесях; 12 – ко-

парообразования смесей азота и кислорода в

эффициент относительной летучести, зави-

зависимости от температуры насыщения при

сящий от давления в ректификационной ко-

моделировании тепломассобменных процес-

лонне [7].

сов, протекающих в испарителе и на кон-

Для азота и кислорода связь между

тактных устройствах воздухоразделительной

давлением насыщенного пара и их темпера-

установки [10, 11].

турой насыщения имеет вид уравнения Ан-

Библиографический список

туана [8]

1. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т.

698, 22

ln P01

6, 7358

;

(11)

Свойства газов и жидкостей. – Л.:

Химия,

T

1982. 592 с.

ВЫПУСК № 2 (16), 2019

ISSN 2618-7167

дуктов / Л.А. Акулов, Е.И. Борзенко, В.Н.

тер. междунар. науч. конф. Воронеж : Изда-

Новотельнов, А.В. Зайцев. СПб.: Политехни-

тельский дом ВГУ, 2018. С. 280 – 292.

ка, 2012. 243 с.

8. Ряжских В.И. Расчет давления

3. Вассерман А.А. Уравнения для опи-

насыщенных паров криопродуктов по экспе-

сания фазового равновесия жидкость-пар в

риментальным данным / В.И. Ряжских, А.А.

бинарных смесях / А.А. Вассерман, А.Г.

Хвостов, А.А. Журавлев, А.В. Ряжских А.В.

Слынько, В.Н. Галкин // Журн. физ. химии.

// Перспективы развития технологий обра-

2014. Т. 88. №12. С. 1881 –1884.

ботки и оборудования в машиностроении:

4. Борзенко Е.И. Расчет теплофизиче-

сб. науч. статей 3-й Всерос. науч.-техн. конф.

ских свойств криопродуктов на линии насы-

с межд. участием. / Юго-Зап. гос. ун-т.

щения с повышенной точностью / Е.И. Бор-

Курск: ЮЗГУ, 2018. С. 293 – 296.

зенко, А.В. Зайцев, Н.В. Кудашова // Научный

9. Хвостов А.А. Уравнение кипения

журнал СПбГУНиПТ, 2011. №2. С. 2 – 5.

бинарных смесей азота, кислорода и аргона /

5. Комиссаров Ю.А. Химическая тех-

А.А. Хвостов, А.А. Журавлев, А.А. Богер,

нология: научные основы процессов ректи-

Д.И. Целюк // Качество в производственных

фикации. В 2 ч. Часть 1 : учеб. пособие для

и социально-экономических системах: сб.

академического бакалавриата / Ю. А. Комис-

науч. тр. 6-ой Международной научно-

саров, Л. С. Гордеев, Д. П. Вент. 2-е изд., пе-

технической конференции: Юго-Зап. гос. ун-

рераб. и доп. М. : Издательство Юрайт, 2018.

т, В 2-х томах, Том 2, Курск: ЗАО «Универ-

270 с.

ситетская книга», 2018. С. 237 – 239.

6. Хвостов А.А. Итерационный алго-

10. Ряжских В.И. Модель испарителя

ритм поиска оптимальной аппроксимирую-

кубовой жидкости ректификационной ко-

щей функции / А.А. Хвостов, А.А. Журавлев,

лонны воздухоразделительной установки с

Д.И. Целюк // Некоторые вопросы анализа,

переменными теплофизическими характери-

алгебры, геометрии и математического обра-

стиками / В.И. Ряжских, А.А. Хвостов, А.А.

зования: материалы второй международной

Журавлев, А.В. Ряжских, О.А. Семенихин //

молодежной научной школы «Актуальные

Математические методы в технике и техно-

направления математического анализа и

логиях: сб. тр. Междунар. науч. конф.: в 12 т.

смежные вопросы». Воронеж : Издательско-

Т. 1 / под общ. ред. А.А. Большакова. СПб.:

полиграфический центр «Научная книга»,

Изд-во Политехн. ун-та, 2018. С. 92 – 95.

2018. Вып. 8. С. 336 – 337.

11. Хвостов А.А. Математическая мо-

7. Ряжских В.И. Модель фазового пе-

дель массообмена на контактных устрой-

рехода в испарителе кубовой жидкости рек-

ствах воздухоразделительной установки /

тификационной колонны воздухораздели-

А.А. Хвостов, В.И. Ряжских, А.А. Журавлев,

тельной установки при переменных тепло-

И.А. Казьмин, А.А. Никитченко // Матема-

физических характеристиках / В.И. Ряжских,

тические методы в технике и технологиях:

А.А. Хвостов, А.В. Ряжских, А.А. Журавлев,

сб. тр. Междунар. науч. конф.: в 12 т. Т. 1 /

С.Г. Тихомиров // Математическое модели-

под общ. ред. А.А. Большакова. СПб.: Изд-во

рование и информационные технологии в

Политехн. ун-та, 2018. С. 102 – 105.

инженерных и бизнес-приложениях: сб. ма-