Компьютерные системы ANSYS CFX
Основные уравнения газовой динамики, численные методы решения дифференциальных уравнений и его структура. Сущность метода контрольного объема центрированного по узлу и ячейке в программном пакете ANSYS CFX. Основы моделирования нестационарного обтекания.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.06.2010 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей.
Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.
При отсутствии светильников с ЭПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.
6.7 Требования к визуальным параметрам ВДТ, контролируемым на рабочих местах
Предельно допустимые значения визуальных параметров ВДТ, контролируемые на рабочих местах, представлены в таблице 8.
6.8 Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ
Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах пользователей представлены в табл. 7.
Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений с ПЭВМ должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 10.
Таблица 10
Уровни ионизации воздуха помещений при работе на ПЭВМ
|
Уровни |
Число ионов в 1 см куб. воздуха |
||
|
n+ |
n- |
||
|
Минимально необходимое |
400 |
600 |
|
|
Оптимальные |
1500-3000 |
3000-5000 |
|
|
Максимально допустимые |
5000 |
5000 |
6.9 Анализ пожарной безопасности помещения
В качестве первичных средств пожаротушения используются порошковые огнетушители ОП-2М или огнетушители ОУ-5 (огнетушитель ручной углекислый емкостью 5 л), достоинствами которых являются высокая эффективность и сохранность дорогостоящего оборудования. Огнетушители должны быть расположены на видном месте и окрашены в красный цвет, установлена система сигнализации - автоматические дымовые извещатели, работающие на принципе замыкания электроцепи, телефон городской связи.
6.10 Общие требования к организации рабочих мест пользователей ПЭВМ
Условия труда операторов при работе с ПЭВМ, помимо состояния факторов производственной среды, определяются также взаимным размещением элементов оборудования и материалов в рабочей зоне, конструкцией мебели и ее размерными параметрами (рис. 50)
При размещении рабочих мест с ПЭВМ расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м.
Рабочие места с ПЭВМ при выполнении творческой работы, требующей значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания, рекомендуется изолировать друг от друга перегородками высотой 1,5 - 2,0 м.
Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.
Конструкция рабочего стола должна обеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования с учетом его количества и конструктивных особенностей, характера выполняемой работы. При этом допускается использование рабочих столов различных конструкций, отвечающих современным требованиям эргономики. Поверхность рабочего стола должна иметь коэффициент отражения 0,5-0,7.
Рис. 54. Действующая схема расположения оператора ПЭВМ в помещении
Конструкция рабочего стула (кресла) должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ПЭВМ, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития утомления. Тип рабочего стула (кресла) следует выбирать с учетом роста пользователя, характера и продолжительности работы с ПЭВМ.
Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья, при этом регулировка каждого параметра должна быть независимой, легко осуществляемой и иметь надежную фиксацию.
Поверхность сиденья, спинки и других элементов стула (кресла) должна быть полумягкой, с нескользящим, слабо электризующимся и воздухопроницаемым покрытием, обеспечивающим легкую очистку от загрязнений.
Площадь на одно рабочее место с ПЭВМ должно составлять не менее 6 кв. м, а объем - не менее 20 кв. м.
Для внутренней отделки интерьера помещений с ПЭВМ должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - 0.7…0.8; для стен - 0.5…0.6, для пола 0.3…0.5.
6.11 Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ
На рис. 55 приведена схема рабочего места оператора ПЭВМ со всеми нормируемыми параметрами.
Высота рабочей поверхности стола для взрослых пользователей должна регулироваться в пределах 680-800 мм; при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм.
Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен - не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм.
Конструкция рабочего стула должна обеспечивать:
- ширину и глубину поверхности сиденья не менее 400 мм;
- поверхность сиденья с закругленным передним краем;
- регулировку высоты поверхности сиденья в пределах 400 - 550 мм и углам наклона вперед до 15 град, и назад до 5 град.;
- высоту опорной поверхности спинки 300 20 мм, ширину - не менее 380 мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости - 400 мм;
- угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах 30 градусов;
- регулировку расстояния спинки от переднего края сиденья в пределах 260 - 400 мм;
- стационарные или съемные подлокотники длиной не менее 250 мм и шириной - 50 - 70 мм;
- регулировку подлокотников по высоте над сиденьем в пределах 230 30 мм и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350 - 500 мм.
Рабочее место пользователя ПЭВМ следует оборудовать подставкой для ног, имеющей ширину не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10 мм.
Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100 - 300 мм от края, обращенного к пользователю или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.
6.12 Требования к проведению государственного санитарно-эпидемиологического надзора и производственного контроля
Государственный санитарно-эпидемиологический надзор за производством и эксплуатацией ПЭВМ осуществляется в соответствии с настоящими Санитарными правилами.
Не допускается реализация и эксплуатация на территории Российской Федерации типов ПЭВМ, не имеющих санитарно-эпидемиологического заключения.
Инструментальный контроль за соблюдением требований настоящих Санитарных правил осуществляется в соответствии с действующей нормативной документацией.
Производственный контроль за соблюдением Санитарных правил осуществляется производителем и поставщиком ПЭВМ, а также предприятиями и организациями, эксплуатирующими ПЭВМ в установленном порядке, в соответствии с действующими санитарными правилами и другими нормативными документами.
6.13 Режим труда и отдыха
Для поддержания высокой работоспособности и сохранения здоровья операторов необходимо соблюдение рационального режима труда и отдыха. Для трудовой деятельности устанавливается 3 категория тяжести и напряженности (группа А). При 8-часовом рабочем дне, кроме перерыва на обед, необходимо 2-3 перерыва по 10 минут. Количество обрабатываемых символов не должно превышать 30 тыс. за 4 часа работы. При 12-часовой рабочей смене регламентированные перерывы должны устанавливаться в первые 8 часов работы аналогично перерывам при 8-ми часовой рабочей смене, а в течение последних 4 часов работы, независимо от категории и вида работ, каждый час продолжительностью 15 минут.
С целью уменьшения отрицательного влияния монотонии целесообразно применять чередование операций ввода осмысленного текста и числовых данных, чередование редактирования текстов и ввода данных (изменение содержания работы).
Необходимо постоянное движение, постоянная перемена положения перед видеотерминалом. В перерывах выполнять несколько упражнений на восстановление функций зрения, кровообращения и опорно-двигательного аппарата.
6.14 Мероприятия и средства, применяемые для выполнения электробезопасности ЭВМ
По типу защиты от поражения электрическим током ЭВМ, комплексы и системы обработки данных, а также другие технические средства, входящие в них, подразделяются на два класса - I и II.
К устройствам класса I относятся устройства, в которых защита от поражения электрическим током обеспечивается как основной изоляцией, так и дополнительными мерами безопасности, при которых доступные для персонала токопроводящие части соединены с защитным проводом стационарной проводки таким образом, что эти части не могут оказаться под напряжением в случае повреждения рабочей изоляции.
Устройства класса II - устройства, в которых защита от поражения электрическим током обеспечивается как основной изоляцией, так и дополнительными мерами безопасности, такими как двойная и усиленная изоляция, которые не имеют защитного провода или контакта. Защита не зависима от электрической сети.
Основные мероприятия, проводимые для выполнения требований электробезопасности ЭВМ, комплексов и систем обработки данных:
1) обеспечение недоступности токоведущих частей;
2) предупреждение поражения запасенной в устройствах энергией;
3) заземление ЭВМ, комплексов и систем обработки данных.
Исключение случайных прикосновений к токоведущим частям ЭВМ, комплексов и систем обработки данных достигается применением ограждений, соответствующей изоляцией.
Изоляция, применяемая в ЭВМ, комплексах и системах обработки данных для защиты от поражения электрическим током, выполняется одним из следующих способов:
- применением прочного сплошного или слоистого изоляционного материала;
- применением воздушных зазоров;
- совместным применением вышеназванных способов.
Изоляция, применяемая в устройствах, может быть функциональной, дополнительной и двойной усиленной.
Функциональную изоляцию применяют между токоведущими частями, находящимися под напряжением менее 42 В и заземленными металлическими частями; токоведущими частями, находящимися под напряжением более 42 В и цепями малого напряжения; проводниками, присоединенными к сети электропитания и заземленным защитным экраном.
Дополнительную изоляцию применяют между любой доступной для персонала частью и частью, которая может стать опасной в случае повреждения изоляции.
Усиленная изоляция устанавливается между любой незаземленной, доступной для персонала частью, и частью, находящейся под напряжением более 42 В.
В ЭВМ, комплексах и системах обработки данных содержатся конденсаторы различной емкости, которые могут запасать энергию, представляющую определенную опасность для персонала. Для уменьшения опасности поражения устройства, подключенные к сети электропитания при помощи соединителей, должны быть сконструированы так, чтобы при эксплуатации они не представляли опасности поражения электрическим током.
Для защиты от поражения электрическим током необходимо применять заземление нетоковедущих металлических элементов корпусов ЭВМ, комплексов и систем обработки данных.
Различают две системы заземления:
- независимая система защитного и логического заземления;
- объединенная система защитного и логического заземления.
Обе эти системы имеют свои достоинства и недостатки. Это вызывает необходимость разработки заземляющего устройства для каждого конкретного случая в зависимости от характеристик силового оборудования и, как следствие, обуславливает невозможность выдачи в настоящее время универсальных рекомендаций.
Для выполнения требований безопасности ЭВМ, комплексов и систем обработки данных применяют следующие мероприятия:
- проведение регламентных проверок электрооборудования, проверка целостности изоляции, заземления и т.д.;
- испытание устройств на величину накопленного конденсаторами заряда;
- инструктаж работников по технике безопасности.
6.15 Режим труда и отдыха
Для поддержания высокой работоспособности и сохранения здоровья операторов необходимо соблюдение рационального режима труда и отдыха. Для трудовой деятельности устанавливается 3 категория тяжести и напряженности (группа А). При 8-часовом рабочем дне, кроме перерыва на обед, необходимо 2-3 перерыва по 10 минут. Количество обрабатываемых символов не должно превышать 30 тыс. за 4 часа работы. При 12-часовой рабочей смене регламентированные перерывы должны устанавливаться в первые 8 часов работы аналогично перерывам при 8-ми часовой рабочей смене, а в течение последних 4 часов работы, независимо от категории и вида работ, каждый час продолжительностью 15 минут.
С целью уменьшения отрицательного влияния монотонии целесообразно применять чередование операций ввода осмысленного текста и числовых данных, чередование редактирования текстов и ввода данных (изменение содержания работы).
Необходимо постоянное движение, постоянная перемена положения перед видеотерминалом. В перерывах выполнять несколько упражнений на восстановление функций зрения, кровообращения и опорно-двигательного аппарата.
6.16 Предложения по организации работы с ПЭВМ
6.16.1 Гигиенические критерии оценки тяжести и напряженности трудового процесса пользователей ПЭВМ
а) Оценка тяжести и напряженности трудового процесса
б) пользователей ПЭВМ проводится по методикам, утвержденным в установленном порядке.
Оценка тяжести и напряженности работы операторов пультов управлений, профессиональная деятельность которых связана с высокой ответственностью, принятием решений в условиях дефицита времени (авиадиспетчеры, железнодорожные диспетчеры, операторы энергоустановок и т.д.) должна осуществляться как на основе изучений условий, так и функционального состояния работающих с последующей разработкой предложений по рациональной организации труда. Эта работа выполняется научно-исследовательскими организациями, аккредитованными в установленном порядке.
в) Организация работы с ПЭВМ осуществляется в зависимости от вида и категории трудовой деятельности.
Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группу: группа А - работа по считыванию информации с экрана ВДТ с предварительным запросом; группа Б - работа по вводу информации; группа В - творческая работа в режиме диалога с ПЭВМ. При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПЭВМ следует принимать такую, которая занимает не менее 50% времени в течение рабочей смены или рабочего дня.
Для видов трудовой деятельности устанавливается 3 категории тяжести и напряженности работы с ПЭВМ, которые определяются: для группы А - по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену но не более 60000 знаков за смену; для группы Б - по суммарному числу считываемых или вводимых знаков за рабочую смену, но не более 40000 знаков за смену; для группы В - по суммарному времени непосредственной работы с ПЭВМ за рабочую смену, но не более 6 ч за смену,
В зависимости от категории трудовой деятельности и уровня нагрузки за рабочую смену при работе с ПЭВМ устанавливается суммарное время регламентированных перерывов. Суммарное время регламентированных перерывов в зависимости от продолжительности работы, вида и категории трудовой деятельности с ПЭВМ.
Таблица 11
Категории работы с ПЭВМ
|
Категория работы с ПЭВМ |
Уровень нагрузки за рабочую смену при видах работ с ПЭВМ |
Суммарное время регламентированных перерывов, мин |
||||
|
Группа А, количество знаков |
Группа Б, количество знаков |
Группа В, количество знаков |
При8-часовой смене |
При8-часовой смене |
||
|
I |
до 20000 |
до 15000 |
до 2 |
50 |
80 |
|
|
II |
до 40000 |
до 30000 |
до 4 |
70 |
110 |
|
|
III |
до 60000 |
до 40000 |
до 6 |
90 |
140 |
г) Для предупреждения преждевременной утомляемости пользователей ПЭВМ рекомендуется организовывать рабочую смену путем чередования работ с использованием ПЭВМ и без него.
При возникновении у работающих с ПЭВМ зрительного дискомфорта и других неблагоприятных субъективных ощущений, несмотря на соблюдение санитарно-гигиенических и эргономических требований, рекомендуется применять индивидуальный подход с ограничением времени работы с ПЭВМ.
д) В случаях, когда характер работы требует постоянного взаимодействия с ВДТ (набор текстов или ввод данных и т.п.) с напряжением внимания и сосредоточенности, при исключении возможности периодического переключения на другие виды трудовой деятельности, не связанные с ПЭВМ, рекомендуется организация перерывов на 10-15 мин через каждые 45-60 мин работы.
е) Продолжительность непрерывной работы с ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 1ч.
ж) При работе с ПЭВМ в ночную смену (с 22 до 6 ч), независимо от категории и вида трудовой деятельности, продолжительность регламентированных перерывов следует увеличивать на 30 %.
з) Работающим на ПЭВМ с высоким уровнем напряженности во время регламентированных перерывов и в конце рабочего дня рекомендуется психологическая разгрузка в специально оборудованных помещениях (комната психологической разгрузки).
Выводы
В разделе сформулированы основные требования и нормативные показатели по безопасности жизнедеятельности, предъявляемые при работе с ЭВМ. Также даны рекомендации по обустройству рабочего места пользователя, по организации рабочего времени. Безопасность жизнедеятельности является неотъемлемой частью рабочего процесса.
7. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Для развития предприятия выпускающего, какую либо продукцию неотъемлемой частью является модернизация старой продукции или выпуск более новой. Данный факт, конечно же, подразумевает под собой проведение научно исследовательской работы (НИР) в сфере выпускаемой продукции, с целью более детального изучения факторов воздействующих на объект производства и как следствие при необходимости устранение вредных факторов. Все это, конечно же, направлено на повышение спроса на данную продукцию связанное с тем, что модернизированная или же сразу выпущенная таким образом продукция будет иметь более высокую конкурентоспособность на рынке из-за своих более высоких характеристик.
В данной главе описаны возможные способы проведения НИР для задачи определения, аэродинамических характеристик, какого либо объекта, экспериментальным методом (с помощью аэродинамической трубы) и численным методом (с помощью прикладного пакета специализированных программ), с целью выбора наиболее оптимального метода. Для этого были оценены трудовые и финансовые затраты необходимые для поведения того или иного вида НИР.
7.1 Планирование НИР
Во время планирования НИР регулярно возникает необходимость решения той или иной задачи, которая появляется в процессе работы над проблемой, анализ возможных методов решения проблемы, реализации идеи и анализ полученных результатов. Для выполнения описываемого объема работ обычно требуется четыре-пять человек. Далее будет приведен перечень работ и исполнителей при планировании НИР. (табл. 11)
Таблица 12
Планирование НИР
|
№ п/п |
Содержание работ |
Длительность, дн. |
Исполнитель |
||
|
ЭВМ |
Экспер. |
||||
|
1 |
Выдача задания |
1 |
1 |
инженер |
|
|
2 |
Обзор применяемых методов расчета / эксперимента |
5 |
5 |
инженер |
|
|
3 |
Выбор методики расчета и составление алгоритма последовательности решения и / выбор критериев подобия |
3 |
5 |
инженер |
|
|
4 |
Постановка задачи для ЭВМ / подготовка модели для эксперимента |
4 |
5 |
инженер |
|
|
5 |
Подготовка суперкомпьютера (кластера)/подготовка экспериментальной установки |
2 |
7 |
программист |
|
|
6 |
Расчеты по программе / эксперименты |
20 |
30 |
инженер |
|
|
7 |
Обработка результатов расчета |
10 |
6 |
инженер |
|
|
8 |
Оформление отчета |
3 |
3 |
инженер |
|
|
Итого количество дней при последовательном выполнении работ |
48 |
62 |
Примечание: в численном эксперименте участвуют инженеры компетентные в области вычислительной гидродинамики.
В данном случае последовательное выполнение работ является нецелесообразным в плане сроков выполнения, поэтому в целях снижения времени выполнения данных задач, необходимо провести анализ возможного выполнения некоторых операций одновременно для этого составим сетевые графики последовательности выполнения операций.
Рис. 56. Сетевой график создания программы
Рис. 57. Сетевой график выполнения эксперимента
Критический путь для численного эксперимента - дней, для физического эксперимента - день.
7.2 Расчет трудоемкости и заработной платы
Таблица 13
Расчет заработной платы
|
Исполнитель |
Кол-во рабочих |
Месячный оклад, руб. |
Кол-во месяцев |
Сумма заработной платы, руб. |
||
|
ЭВМ |
Эксперимент |
|||||
|
Руководитель Программист Инженер Обслуж. Персонал |
1 1 5 5 |
15000 10000 10000 8000 |
1 1 2 2 |
15000 10000 100000 - |
15000 - 100000 80000 |
|
|
Итого (с учетом отчислений в размере 39% на социальное страхование и пенсионный фонд): |
168750 |
111200 |
7.3 Расчет стоимости машинного часа
Капитальные вложения в организацию вычислительного центра можно определить следующим образом:
,
где - затраты на основные технические средства и стандартное программное обеспечение. Пусть, рассматриваемый вычислительный центр располагает следующими техническими средствами: 5 персональных компьютеров INTEL Core 2 Duo, 2048Мб, 320Гб, /256 Мб GeForce 7600GT, 19” SAMSUNG LCD 940N, принтер HP LaserJet 1020 и кластера. Стоимость технических средств равна 300000 цены приняты из учета прайс-листа фирмы Spark Computers (цены на 07.12.08) .
Для проведения эксперимента необходимо наличие аэродинамической трубы, а так же требуются затраты на изготовление модели крыла в определенном масштабе (в зависимости от выбранных критериев подобия). Примем их равными 800000 руб.
- затраты на вспомогательное оборудование.
В затраты на вспомогательное оборудование входят расходы на силовое оборудование, измерительную аппаратуру, оргтехнику и инвентарь. Затраты на вспомогательное оборудование приближенно принимают в размере 10% от стоимости технических средств.
- затраты на монтаж и наладку технических средств. Данные затраты можно принять в размере 9% от стоимости технических средств.
- затраты на строительно-монтажные работы.
Данные затраты определяются следующим образом:
,
где - площадь, занимаемая вычислительным центром = 20м2 или установкой = 100м2;
- стоимость 1 м2 площади помещения (1м2 = 1500 руб.).
Затраты по отдельным статьям и общие капитальные затраты на организацию вычислительного центра или лаборатории сведены в табл. 13.
Таблица 14
Капитальные вложения в организацию вычислительного центра
|
Показатель |
Стоимость, руб. |
||
|
ЭВМ |
Эксперимент |
||
|
300000 |
800000 |
||
|
30000 |
80000 |
||
|
27000 |
72000 |
||
|
30000 |
150000 |
||
|
К |
387000 |
1102000 |
Для расчета стоимости машинного часа необходимо определить размер годовых текущих затрат, связанных с функционированием вычислительного центра. Данные затраты включают в себя следующие статьи расходов:
затраты на расходные материалы;
заработная плата с начислениями;
затраты на текущий ремонт и содержание технических средств и вспомогательного оборудования;
амортизационные отчисления на технические средства и здание вычислительного центра;
расходы на ремонт и содержание оборудования;
расходы на электроэнергию;
возмещение износа быстро изнашиваемого оборудования;
прочие затраты.
1. Затраты на расходные материалы можно принять в размере 5% от стоимости вспомогательного оборудования.
2. Расходы, связанные с заработной платой определяются по численности персонала вычислительного центра и среднемесячной заработной плате персонала
,
где N - численность персонала вычислительного центра/лаборатории.
Персонал вычислительного центра включает в себя: 1 Руководитель с окладом 15000 руб., 5 инженеров с окладом 10000 руб. и 1 программиста с окладом 10000 руб.
Персонал лаборатории включает в себя: 1 Руководитель с окладом 15000 руб., 5 инженеров с окладом 10000 руб. и 5-х техников (обслуж. персонал) с окладом 8000 руб.
- среднемесячная заработная плата одного работника вычислительного центра;
- поясной коэффициент (1,15);
- коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату сотрудников вычислительного центра, который берется в размере 8% от основной (1,08);
- коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование (1,39).
3. Затраты на текущий ремонт и содержание технических средств и вспомогательного оборудования принимаются в размере 5% от балансовой стоимости технических средств.
4. Амортизационные расходы берутся из расчета срока службы технических средств и здания вычислительного центра. Используемая в вычислительном центре техника должна нормально функционировать в течение 5 лет, а в лаборатории - в течение 10 лет, то есть годовая норма амортизации должна составлять 20% и 10% стоимости технических средств. Дополнительно нужно включить отчисления на модернизацию оборудования в размере 5% от их стоимости. Годовая норма амортизации здания вычислительного центра и лаборатории составляет 3% от затрат на строительно-монтажные работы.
Таблица 15
Амортизационные расходы
|
Затраты |
ЭВМ |
Эксперимент |
|
|
Амортизация оборудования |
60000 |
60000 |
|
|
Модернизация оборудования |
15000 |
20000 |
|
|
Амортизация здания |
9000 |
20000 |
|
|
Итого: |
84000 |
100000 |
5. Стоимость содержания и ремонта помещения вычислительного центра определяется из расчета 100 руб. за м2.
6. Расходы на электроэнергию принимаются в размере 2% от балансовой стоимости технических средств.
7. Затраты на возмещение износа малоценного и быстро изнашиваемого оборудования составляют 2% от балансовой стоимости технических средств.
8. Прочие расходы принимаются в размере 2% от фонда заработной платы.
Таблица 16
Себестоимость выполнения научно-исследовательской работы
|
№ п/п |
Статья расходов |
Затраты, руб. (% от общих затрат) |
||
|
ЭВМ |
Эксперимент |
|||
|
1 |
Затраты на расходные материалы |
15000 (0,876 %) |
120000 (4,86 %) |
|
|
2 |
Заработная плата с начислениями |
1553742 (90,713 %) |
2014110 (81,54 %) |
|
|
3 |
Затраты на текущий ремонт и содержание технических средств и вспомогательного оборудования |
15000 (0,876 %) |
80000 (3,24 %) |
|
|
4 |
Амортизационные отчисления на технические средства и здание вычислительного центра |
84000 (4,904 %) |
100000 (4,05 %) |
|
|
5 |
Расходы на ремонт и содержание помещения |
2000 (0,117 %) |
70000 (2,83 %) |
|
|
6 |
Расходы на электроэнергию |
6000 (0,350 %) |
16000 (0,65 %) |
|
|
7 |
Возмещение износа быстро изнашиваемого оборудования |
6000 (0,350 %) |
25000 (1,01 %) |
|
|
8 |
Прочие затраты |
31074,84 (1,814 %) |
45000 (1,82 %) |
|
|
Итого: Годовые затраты |
1712816,84 |
2470110 (100%) |
Количество рабочих дней в году составляет 255. Рабочий день в одну смену по 8 часов. Тогда годовой фонд рабочего времени составит 2040 часов. Вычтем из этой суммы время на регламентные ремонтные работы в объеме 3% и получим плановый фонд рабочего времени =1979 часов.
Таким образом, стоимость одного часа работы составит:
.
Таблица 17
Стоимость одного часа работы
|
ЭВМ |
Эксперимент |
||
|
Стоимость одного часа работы , руб. |
865,496 |
1248,16 |
7.4 Затраты на НИР
Затраты ни НИР включают в себя следующие статьи расходов:
- заработная плата исполнителей;
- затраты, связанные с использованием аппаратуры;
- затраты на материалы.
Однако, все эти затраты были учтены при вычислении стоимости одного часа работы (табл. 16). Значит для определения затрат на НИР необходимо воспользоваться следующей зависимостью:
,
где - число дней, необходимых для выполнения работы (), - продолжительность рабочего дня в часах (8 часов).
Таблица 18
|
ЭВМ |
Эксперимент |
||
|
Затраты на НИР, руб. |
242'338,91 |
349'484,99 |
Выводы
В экономической части приведена стоимостная оценка затрат, связанных с проведением численного эксперимента и натурных испытаний. Показана экономическая эффективность компьютерного анализа.
Заключение
В ходе выполнения работы было выполнено достаточно много расчетов, задачей которых было выявить основные особенности проведения численного моделирования в среде ANSYS ICEM CFD - ANSYS-CFX. Однако идея повторить физически эксперимент путем численного моделирования оказалась далеко не простой задачей.
Главные трудности были связаны с оптимальным подбором параметров сеточной модели, от создания которой зависит, насколько адекватно будет работать модель турбулентности. Ряд моментов был рассмотрен, еще больше осталось за рамками работы. Например, насколько сильно зависит точность решения от размера пристеночной ячейки, на каких режимах обтекания детализация пристеночной области играет существенную роль, а на каких нет; с чем связана отсутствие сходимости при больших числах Маха в случае обтекания простых тел.
С другой стороны, был выявлен ряд приемов и особенностей расчетов, помогающих повысить сходимость расчетов, в некоторой степени рассмотрено влияние граничных условий на результаты расчета. Кроме того, выявлено сохранение качественного вида зависимости для распределенных параметров для достаточно широкого диапазона сеток.
Вычислительные методы решения, алгоритмы на их основе, модели и подходы в описании явлений постоянно совершенствуются, демонстрируя преимущества численного моделирования. В этом смысле, развитием данной работы должны стать новые эксперименты, призванные дать новый опыт использования численных методов в решении задач газовой динамики, а, значит, разрешить или поставить еще несколько вопросов перед исследователем.
Библиографический список
1. Белов И. А., Исаев С. А. Моделирование турбулентных течений: Уч. пос. - СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2001. - 108 с., ил.
2. Плыкин М. Создание призматических слоев и оптимизация сетки в ANSYS ICEM CFD // ANSYS Solutions. Русская редакция. - 2006. - №2. - с. 31-34.
3. Плыкин М. Построение гексаэдрической сетки в ANSYS ICEM CFD. Часть 2 // ANSYS Solutions. Русская редакция. - 2007. - №4. - с. 48-51.
4. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с., ил.
5. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. - М.: Мир, 1980. - 616с., ил.
6. Станкова Е. Н., Затевахин М. А. Многосеточные методы. Введение в стандартные методы. - СПб.: Институт высокопроизводительных вычислений и информационных систем, 2003. - 47 с.
7. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: В 2-х томах: Т. 1: Пер. с англ. - М.: Мир, 1991. - 504 с, ил.
8. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: В 2-х томах: Т. 2: Пер. с англ. - М.: Мир, 1991. - 552 с, ил.
9. Хитрых Д., Плыкин М. Модуль Pre/Post ANSYS CFX // ANSYS Solutions. Русская редакция. - 2006. - №2. - с. 24-30.
10. Advisory Report No. 138 (AGARD-AR-138). Experimental Data Base for Computer Program Assessment. Report of the Fluid Dynamics Panel Working Group 04. - Advisory Group for Aerospace Research and Development, NATO. - 1979. - 642 p.
11. Chung T. J. Computational Fluid Dynamic. - Cambridge: Cambridge University Press, 2002. - 1021 p.
12. Ferziger J. H., Periж M. Computatational Methods for fluid Dynamics. - 3., rev. ed. - Berlin: Springer, 2002. - 423 p.
13. Versteeg H. K., Malalasekera W. An Introduction to Computational Fluid Dynamics. The finite volume method. - London: Longman Scientific & Technical, 1995. - 252 p.
14. ANSYS ICEM CFD v.11. Release. Help manual.
15. ANSYS CFX v.10. Release. Theory Reference.
Приложение
Компьютерный диск CD-диск, содержащий:
1. Электронный вариант пояснительной записки.
2. Электронные варианты использованных источников.
3. Электронные таблицы с экспериментальными данными.
Подобные документы
Основные численные методы моделирования. Понятие метода конечных элементов. Описание основных типов конечных элементов и построение сетки. Реализация модели конструкции в пакете ANSYS, на языке программирования C#. Реализация интерфейса пользователя.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 22.01.2016Решение дифференциальных уравнений с частными производными. Метод конечных элементов, история развития, преимущества и недостатки. История разработки программной системы. Задачи, решаемые с помощью программного комплекса, области применения ANSYS.
презентация [1,7 M], добавлен 07.03.2013Расчет аэродинамических характеристик плоского профиля методами физического и численного экспериментов. Описание программных комплексов ANSYS ICEM и ANSYS CFX. Потенциально-опасные и вредные производственные факторы при работе на ПЭВМ, планирование НИР.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 01.06.2010Численные методы решения нелинейных уравнений, систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, дифференциальных уравнений, определенных интегралов. Методы аппроксимации дискретных функций и методы решения задач линейного программирования.
методичка [185,7 K], добавлен 18.12.2014Численные методы решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений: Эйлера, Рунге-Кутта, Адамса и Рунге. Техники приближенного решения данных уравнений: метод конечных разностей, разностной прогонки, коллокаций; анализ результатов.
курсовая работа [532,9 K], добавлен 14.01.2014Основные этапы математического моделирования. Метод Эйлера как наиболее простой численный метод решения обыкновенных дифференциальных уравнений. Написание компьютерной программы, которая позволит изучать графики системы дифференциальных уравнений.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 05.01.2013Особенности точных и итерационных методов решения нелинейных уравнений. Последовательность процесса нахождения корня уравнения. Разработка программы для проверки решения нелинейных функций с помощью метода дихотомии (половинного деления) и метода хорд.
курсовая работа [539,2 K], добавлен 15.06.2013Решение уравнения методом половинного деления. Программа в Matlab для уравнения (x-2)cos(x)=1. Решение нелинейных уравнений методом Ньютона. Интерполяция заданной функции. Решение системы линейных алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.08.2012Метод половинного деления как один из методов решения нелинейных уравнений, его основа на последовательном сужении интервала, содержащего единственный корень уравнения. Алгоритм решения задачи. Описание программы, структура входных и выходных данных.
лабораторная работа [454,1 K], добавлен 09.11.2012Схема и основные параметры элементов цепи. Вывод системы дифференциальных уравнений. Реализация алгоритма на языке программирования высокого уровня Pascal. Решение дифференциальных уравнений в пакете MathCAD. Решение интерполяции в пакете Excel.
курсовая работа [375,4 K], добавлен 06.01.2011
