On application multicriterial selection in task of synthesis with tube gas heaters in building structures

H. Ya. Chornomorets, V. F. Irodov

Abstract


Abstract. Purpose.  We have to solve the problem of synthesis for efficient operation of the tuber gas heaters in structures. The  problem of synthesis is choice of the optimal design parameters. The mathematical model of this system is consists of: mathematical  model  of  the  tube  gas  heater,  mathematical  model  of  heat  distribution  in  the  building  structure  and  corresponding  boundary  conditions. To solve the tasks of analysis and synthesis must be appropriate mathematical and information support. It was app lied  multi-criteria selection for solving the problem of synthesis. The aim of this work is to develop and resolution of the general search  algorithm optimal parameters of  tube gas heaters in building structures with the use multi-criteria selection.  Methodology.  It  was  proposed general algorithm for finding solutions of the problem synthesis gas tube heaters in building structures. Was used multi objective selection by this algorithm. Was applied evolutionary algorithm for finding the most attractive solutions.  Findings.  Was  constructed numerical algorithm for solving the problem of optimizing the work of the tuber gas heater in the building structure. To  solve this problem  was  applied multi-criteria selection with the help evolutionary algorithm random search of the  most preferred  solutions.  Originality.  Was proposed to use multi-criteria selection of Pareto  -  optimal solutions in evolutionary algorithm random  search  for  solve  the  problems  of  synthesis  gas  tube  heaters  in  building  structures  like  complex  challenges.  Practical  value.  Was  developed mathematical and software support, which allows to solve the problems of analysis and synthesis heating systems with gas  tube heaters, located in building structures. This results and computation will provide full information support for solving  problems  of analysis and synthesis of the heating system. It was suggested  to  use multi-criteria selection of the evolutionary algorithm to find  solutions for high-quality design of tuber gas heater in the building structure. We have to optimize their performance parameters. It  is necessary to solve the problem synthesis (design and management modes) for quality design of such systems. Was invented th e  approach to solving problems of synthesis will improve the quality of project work.


Keywords


tube gas heaters; building structures; multi-objective selection; evolutionary search algorithm

References


Voloshyn O.F. and Mashchenko S.O. Modeli ta metody pryyniattia rishen [Models and methods of decision-making]. Kyiv, Kyivskyy universytet Publ., 2010, 336 p. (in Ukrainian).

Dudkin K.V., Tkacheva V.V. and Bobyr Ju.V. Matematicheskoe modelirovanie trubchatykh gazovykh nagrevatelej dlya bezopasnogo nagreva vody v obeme so svobodnoy poverkhnostyu [Mathematical modeling of tubе gas heaters for safe water heating in the free-surface volume]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie : Sb. nauch. trudov [Construction, materials science, mechanical engineering : Coll. scientific. works], 2011, issue 62, pp. 166–170. (in Russian).

Irodov V.F. and Solod L.V. Matematicheskoe modelirovanie i raschet infrakrasnogo trubchatogo gazovogo obogrevatelya [Mathematical modeling and calculation of tubе infrared gas heater]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie : Sb. nauch. trudov [Construction, materials science, mechanical engineering : Coll. scientific. works], 2010, issue 52, рр. 130 –132. (in Russian).

Irodov V.F. O postroenii i skhodimosti algoritmov samoorganizatsii sluchaynogo poiska [The construction and convergence of random search algorithms for self-organization]. Avtomatyka – Automation, 1987, issue 4, pp. 34–43. (in Russian).

Dudkin K.V., Hatskevich Ju.V., Solod L.V. and Chernomorets G.Ja. Mnogokonturnye trubchatye gazovye nagrevateli kak sredstva povysheniya bezopasnosti vozdushno-luchistogo otopleniya [Multiloop tube gas heaters as a means of improving the safety radiant heating]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie : Sb. nauch. trudov [Construction, materials science, mechanical engineering : Coll. scientific. works], 2011, issue 62, pp. 161–165. (in Russian).

Stratan F.I. and Irodov V.F Evoliutsionnye algoritmy poiska optimalnykh resheniy [Evolutionary algorithms search for optimal solutions]. Metody optimizatsii pri proektirovanii sistem teplogazosnabzheniya – Methods of optimizing for design of heating systems, 1984, pp. 16–30. (in Russian).

Tkachova V.V. and Barsuk R.V. Induktyvne modeliuvannia trubchastoho hazovoho nahrivacha ta palnyka na peletakh [Inductive modeling of tubular gas heater and burner on pellets] Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie : Sb. nauch. Trudov [Construction, materials science, mechanical engineering : Coll. scientific. works], 2014, issue 78, pp. 275–281. (in Ukrainian).

Chornomorets H.Ya. and Irodov V.F. Matematychne modeliuvannia trubchastykh hazovykh nahrivachiv, roztashovanykh u budivelnykh konstruktsiiakh [Mathematical modeling tube gas heaters located in building structures]. Naukovyj visnyk budivnytstva : Zb. nauk. prats [Scientific Bulletin construction: Coll. Science works], 2012, issue 68, pp. 395–399. (in Ukrainian).

Taler D., Trojan M. and Taler J. Mathematical modelling of tube heat exchangers with complex flow arrangement. Chemical and Process Engineering. Cracow, Poland, 2011, pp. 7–19. (in English).

Zitzler E. and Thiele L. An evolutionary algorithm for multiobjective optimization the strength Pareto approach. Zurich, TIK - Report, 1998, 43 p. (in English).


GOST Style Citations


1.  Волошин О. Ф. Моделі та методи прийняття рішень : навчальний посібник / О. Ф. Волошин, С. О. Мащенко. – Київ  : Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2010. – 336 с.

2.  Дудкин К. В.  Математическое  моделирование  трубчатых  газовых  нагревателей  для  безопасного  нагрева  воды  в  объеме  со  свободной  поверхностью  /  К.  В. Дудкин,  В. В. Ткачева,  Ю. В. Бобырь  // Строительство,  материаловедение,  машиностроение  :  сб.  науч.  тр.  /  Приднепр.  гос.  акад.  стр-ва  и  архитектуры  ;  под  общ.  ред.  В. И. Большакова.  – Днепропетровск, 2011. – Вып. 62. – С. 166–170. – (Безопасность жизнедеятельности).

3.  Иродов  В. Ф.  Математическое  моделирование  и  расчет  инфракрасного  трубчатого  газового  обогревателя  / В. Ф.  Иродов, Л. В.  Солод // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепров. гос. акад. стр-ва и  архитектуры  ;  под  общ.  ред.  В. И. Большакова.  –  Днепропетровск,  2010.  –  Вип. 52,  ч.  1.  –  С.  130–132.  –  (Безопасность  жизнедеятельности).

4.  Иродов  В. Ф.  О  построении  и  сходимости  алгоритмов  самоорганизации  случайного  поиска  /  В. Ф. Иродов  // Автоматика. – 1987. – №4. – С. 34–43.

5.  Многоконтурные  трубчатые  газовые  нагреватели  как  средства  повышения  безопасности  воздушно-лучистого  отопления  /  К. В.  Дудкин,  Ю. В.  Хацкевич,  Л. В.  Солод,  Г. Я.  Черноморец  //  Строительство,  материаловедение, машиностроение  :  сб.  науч.  тр.  /  Приднепров.  гос.  акад.  стр-ва  и  архитектуры  ;  под  общ.  ред.  В. И. Большакова.  – Днепропетровск, 2011. – Вип. 62. – С. 161–165. – (Безопасность жизнедеятельности).

6.  Стратан Ф. И. Эволюционные алгоритмы поиска оптимальных решений / Ф. И. Стратан, В. Ф. Иродов // Методы  оптимизации при проектировании систем теплогазоснабжения. – Кишинев, 1984. – С. 16–30.

7.  Ткачова  В.  В.  Індуктивне  моделювання  трубчастого  газового  нагрівача  та  пальника  на  пелетах  /  В.  В.  Ткачова,  Р. В. Барсук // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры  ;  под  общ.  ред.  В.  И.  Большакова.  –  Днепропетровск,  2014.  –  Вып.  78.  –  С.  275–281.  –  (Компьютерные  системы  и  информационные технологии в образовании, науке и управлении).

8.  Чорноморець  Г. Я.  Математичне  моделювання  трубчастих  газових  нагрівачів,  розташованих  у  будівельних  конструкціях / Г. Я. Чорноморець, В. Ф. Іродов // Науковий вісник будівництва : зб. наук. пр. / Харків. нац. ун-т буд-ва та  архітектури. – Харків, 2012. – Вип. 68. – С. 395-399.

9.  Taler D. Mathematical modeling of tube heat exchangers with complex flow arrangement / D. Taler, M. Trojan, J. Taler  // Chemical and process engineering. – Cracow, 2011. – Vol. 32, іssue 1. – pp. 7-19.

10.  Zitzler E. An evolutionary algorithm for  multiobjective optimization  the strength Pareto  approach  /  E.  Zitzler,  L.  Thiele. – Zurich : TIK - Report, 1998. – 43 p. REFERENCES



Refbacks

  • There are currently no refbacks.