Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

ФРАКТАЛЬНОСТЬ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Моисеев Л.Л. Сливной В.Н.
В литературе нет сведений о целесообразности фрактального подхода к проектированию различного класса сетей (тепловых, электрических, гидравлических, газовых, продуктопроводов, автомобильных, железнодорожных и т.д.)

Самое короткое определение, близкое к тому, которое сформулировал Б.Мандельброт, фрактал - это морфология бесформенного. Фрактал - это объект, имеющий неевклидову поверхность.

Объекты природы в подавляющем большинстве фрактальны и их эволюция происходит в дробном пространстве. Развитие указанных выше сетевых структур происходит во времени и пространстве, что предопределяет их фрактальный характер.

Наука о фракталах достаточно молодая. Если рассматривать этапы ее развития с позиций прогнозирования научно-технического прогресса (по Э.Янч), мы приближаемся к « горизонтальному перемещению технологии» на классической логистической кривой развития (это 40 лет).

Научный мир, по образному выражению Ю.Данилова, испытал изумление от фракталов. Природа строит свои объекты в бесконечном числе фрактальных размерностей.

Обычные деревья и инженерные сети (в том числе и тепловые) имеют фрактальную размерность 1,2...1,8 (софт asahi-net.jp oruph.biu.ac.il). Приблизительно 15 лет шел этап накопления знаний цивилизацией о значениях фрактальных размерностей окружающих нас процессов. Это продолжается и сейчас. Только в последнее время интерес исследователей смещается к установлению количественных связей между фрактальной размерностью и физическими свойствами рассматриваемых объектов (А.Потапов).

В России для расчета теплосетей создано более 40 программ. Наиболее сложная задача транспорта тепловой энергии - проектирование тепловых сетей. Эта задача поставлена 100 лет назад Я.Штейнером и может быть решена перебором вариантов. Ее сущность заключается в построении минимальной длины сети, связывающей потребителей тепловой энергии. Сеть в этом случае становится графом транспортной сети. Оптимизация такой сети осуществляется поиском вариантов с заданными значениями фрактальных размерностей на отдельных поверхностях (алгоритм Виттена-Сандера). Для ее решения требуется поднять быстродействие современных компьютеров и даже кластеров на 2-3 порядка. Фрактальная размерность, как обобщающий параметр, открывает принципиальную возможность моделирования и оптимизации широкого класса задач транспорта нефти и газоснабжения регионов России.


Библиографическая ссылка

Моисеев Л.Л., Сливной В.Н. ФРАКТАЛЬНОСТЬ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 4. – С. 85-85;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23760 (дата обращения: 26.05.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074