Разработка программного обеспечения для оптимизации теплообменника типа труба в трубе

В любом производстве широко используются теплообменные процессы, нередко осуществляемые с применением теплообменников. Поскольку от эффективности функционирования теплообменников существенно зависят энергозатраты на выполнения технологических процессов, то расчет теплообменников, приставляющий собой достаточно сложную в математическом отношении задачу целесообразно оптимизировать. В выпускной квалификационной работе будет рассмотрена оптимизация расчета теплообменников «труба в трубе» ввиду их широкого применения
С математической точки зрения задача оптимизации заключается в отыскании экстремума некоторого критерия (набора критериев) эффективности функционирования реального объекта при наличии ряда ограничений на его технологические и конструкционные параметры.

1 Анализ деятельности ИП «Фатыхов Алмаз Габдуллович». Обоснование необходимости разработки программного обеспечения для оптимизации теплообменника «труба в трубе» 9
1.1 Характеристика предприятия 9
1.2 Организационная структура предприятия 9
1.3 Обоснование необходимости разработки программного обеспечения для оптимизации теплообменника «труба в трубе» 10
1.4 Выбор и обоснование архитектуры системы 12
1.5 Математические методы и модели решения бизнес-задач (метод системного анализа) 16
1.6 Выводы по главе 1 22
2 Анализ и разработка требований к разрабатываемому программному обеспечению 23
2.1 Выводы по главе 2 28
3 Разработка архитектуры программного обеспечения и программного комплекса 29
3.1 Архитектура программного обеспечения 29
3.2 Описание программного комплекса 33
3.3 Тестирование программного комплекса 40
3.4 Выводы по главе 3 42
4 Технико-экономическое обоснование разработки 43
4.1 Расчет трудоемкости разработки программного продукта 43
4.2 Определение затрат на разработку 47
4.3 Оценка экономической эффективности внедрения программного обеспечения 50
4.4 Расчёт показателей экономической эффективности 54
4.5 Выводы по главе 4 59
5 Безопасность жизнедеятельности и информационная безопасность 60
5.1 Охрана труда 60
5.1.1 Микроклимат помещения 60
5.1.2 Категории тяжести труда 63
5.1.3 Эргономические требования при работе с компьютером 66
5.1.4 Вредные производственные факторы 67
5.2 Охрана окружающей среды 70
5.3 Защита информации 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 80
ПРИЛОЖЕНИЕ А 86

Целью данной ВКР является оптимизация эффективности функционирования (снижение энергозатрат) теплообменника типа «труба в трубе» посредством варьирования площадей проходных сечений рабочих сред.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ предметной области, в которой требуется применение программного комплекса;
- провести общий анализ задачи оптимизации;
- определить критерии эффективности или оптимизации;
- составить математическую модель;
- выбрать алгоритм поиска оптимального значения;
- программная реализация и проведение, оптимизационных расчетов;
- рассчитать экономический эффект от внедрения.
Дата защиты: 06.02.2018
Место: КГЭУ
Оценка: отлично

1. Рудской, А.И. Математическое моделирование гидродинамики и теплообмена в движущихся жидкостях: Монография / А.И. Рудской, В.А. Лунев. - СПб: Лань, 2015. - 208 c.
2. Прибытков, И. А. Теоретические основы теплотехники / И.А. Прибытков, И.А. Левицкий. - М.: Академия, 2013. - 464 c.
3. Семенов, Б. А. Инженерный эксперимент в промышленной теплотехнике, теплоэнергетике и теплотехнологиях / Б.А. Семенов. - М.: Лань, 2013. - 400 c.
4. Синявский, Ю. В. Сборник задач по курсу "Теплотехника" / Ю.В. Синявский. - М.: Гиорд, 2015. - 128 c.
5. Чернов, А. В. Основы гидравлики и теплотехники / А.В. Чернов, Н.К. Бессребренников, В.С. Силецкий. - М.: Энергия, 2016. - 416 c.
6. Поверочный расчет теплообменного аппарата: Метод.указ. и задан. к курс.работе/ Самар.гос.техн.ун-т; Сост. Р.Ж. Габдушев, В.И. Кугай. Самара,2016.
7. Jeffrey Richter CLR via C#, fourth edition. – Washington: Microsoft Press, 2013, – 813 с.
8. Эндрю Троелсен Язык программирования C# 5.0 и платформа .NET 4.5, 6-е издание. – М.: Изд-во Вильямс, 2013, – 1660 с
9. Лариков, Н.Н. Общая теплотехника / Н.Н. Лариков. - 2014. - 446 c
10. Троелсен, Эндрю Язык программирования C# 5.0 и платформа .NET 4.5 / Эндрю Троелсен. - М.: Вильямс, 2015
11. Безруков, А.И. Метрология программного обеспечения. Экономические и правовые основы разработки программного обеспечения: курс лекций / А.И. Безруков.-Саратовский государственный технический университет, Технологический институт г. Энгельс, 2003.- 98с.
12. Как рассчитать зарплату по окладу // Народный Советникъ URL: https://nsovetnik.ru/zarplata/kak_rasschitat_zarplatu_po_okladu_formula_rascheta/
13. Обзор статистики зарплат профессии Разработчик в России // TRUD URL: https://russia.trud.com/salary/692/67654.html
14. Вендров, А.М. Современные методы и средства проектирования информационных систем [Текстъ/ А.М. Вендров - М.: Финансы и статистика, 2008. – 65 с.
15. Введение в ASP.NET MVC 5 // Metanit.com URL: https://metanit.com/sharp/mvc5/1.1.php
16. Логанов, С.В. Язык UML и основы объектно-ориентированного проектирования ИС: учеб. пособие / С. В. Логанов; Нижегород. гос. техн. ун-т. - Нижний Новгород, 2017. – 161 с.
17. Моделирование на UML. Отношения на диаграмме классов [Электронный ресурс]. URL: http://book.uml3.ru/sec_3_3
18. Национальный открытый институт. Введение в UML 2.0, часть 2 [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/1041/218/lecture/27263?page=4
19. Диаграммы пакетов, компонентов и размещений – Rational Rose [Электронный ресурс]. URL: https://itteach.ru/rational-rose/diagrammi-paketov-komponentov-i-razmescheniya
20. Разработка WEB-приложения с использованием UML [Электронный ресурс]. URL: https://studfiles.net/preview/962822/page:20/
21. ASP.NET MVC [Электронный ресурс].URL: https://habr.com/post/175999/
22. ProfessorWeb | .NET & Web Programming [Электронный ресурс].URL: https://professorweb.ru/
23. Илюшечкин В.М. Основы использования и проектирования баз данных. - М.: «Издательство Юрайт» 2010. -213с.
24. Безруков, А.И. Метрология программного обеспечения. Экономические и правовые основы разработки программного обеспечения: курс лекций / А.И. Безруков.-Саратовский государственный технический университет, Технологический институт г. Энгельс, 2003.- 98с.
25. Как рассчитать зарплату по окладу // Народный Советникъ URL: https://nsovetnik.ru/zarplata/kak_rasschitat_zarplatu_po_okladu_formula_rascheta/
26. Обзор статистики зарплат профессии Разработчик баз данных в России // TRUD URL: https://russia.trud.com/salary/692/67654.html.
27. Смирнов Ю.Н., Сидорова Е.А. Методология процессно-продуктового бюджетирования и расчета себестоимости продукции //Научно-практический журнал «Интеграл» – 2009. - №6. -Стр.47-49.
28. Смирнов Ю.Н., Сидорова Е.А. Методика обоснования эффективности инвестиций в инновационный процессно-продуктовый менеджмент //Научно-практический журнал «Интеграл» – 2010. - №3. -Стр.78-79.
29. Эндрю Троелсен Язык программирования C# 5.0 и платформа .NET 4.5, 6-е издание. – М.: Изд-во Вильямс, 2013, – 1660 с
30. Троелсен, Эндрю Язык программирования C# 5.0 и платформа .NET 4.5 / Эндрю Троелсен. - М.: Вильямс, 2015
31. Безруков, А.И. Метрология программного обеспечения. Экономические и правовые основы разработки программного обеспечения: курс лекций / А.И. Безруков.-Саратовский государственный технический университет, Технологический институт г. Энгельс, 2003.- 98с.
32. Как рассчитать зарплату по окладу // Народный Советникъ URL: https://nsovetnik.ru/zarplata/kak_rasschitat_zarplatu_po_okladu_formula_rascheta/
33. Обзор статистики зарплат профессии Разработчик в России // TRUD URL: https://russia.trud.com/salary/692/67654.html
34. 1. Dominick, Baier Developing More–Secure Microsoft ASP.NET 2.0 Applications / Dominick Baier. - Москва: Наука, 2006. - 480 c.
35. Eric, A. Smith Active Server® Pages Bible / Eric A. Smith. - Москва: Мир, 1975. - 866 c.
36. Esposito Programming Microsoft® ASP.NET 4 / Esposito. - Москва: Огни, 2011. - 359 c.
37. А., Рассел Джонс Программирование ASP.NET средствами VB.NET. Полное руководство / А. Рассел Джонс. - М.: Век +, КОРОНА принт, НТИ, Энтроп, 2008. - 782 c.
38. А., Рассел Джонс Программирование ASP.NET средствами VB.NET. Полное руководство / А. Рассел Джонс. - М.: Век +, Энтроп, КОРОНА принт, НТИ, 2008. - 782 c.
39. Агуров, П. ASP.NET. Сборник рецептов / П. Агуров. - М.: БХВ-Петербург, 2010. - 528 c.
40. Аньен, Ф. Основы ASP.NET с примерами на Visual Basic .NET / Ф. Аньен. - Москва: Огни, 2005. - 400 c.
41. Арсеновски, Даниэль Рефакторинг в C# и ASP.NET для профессионалов / Даниэль Арсеновски. - М.: Вильямс, 2010. - 528 c.
42. Гаряка, А. А. Основы ASP.NET 2.0 / А.А. Гаряка. - М.: Интернет-университет информационных технологий, Бином. Лаборатория знаний, 2007. - 296 c.
43. Гробов, Игорь Разработка Web-портала в ASP.NET 2.0 и SharePoint 2007 (+ CD-ROM) / Игорь Гробов. - М.: БХВ-Петербург, 2008. - 656 c.
44. Дари, Кристиан Поисковая оптимизация на ASP.NET для профессионалов. Руководство разработчика по SEO / Кристиан Дари , Джейми Сирович. - М.: Диалектика, 2008. - 400 c.
45. Дино, Эспозито Программирование на основе Microsoft ASP.NET MVC / Эспозито Дино. - М.: Русская Редакция, 2012. - 531 c.
46. Камерон, Роб ASP.NET 3.5, компоненты AJAX и серверные элементы управления для профессионалов / Роб Камерон , Дэйл Михалк. - М.: Вильямс, 2009. - 608 c.
47. Мак-Дональд, Мэтью Microsoft ASP.NET 2.0 с примерами на C# 2005 для профессионалов / Мэтью Мак-Дональд , Марио Шпушта. - М.: Вильямс, 2007. - 649 c.
48. Мэтью, Мак-Дональд WPF: Windows Presentation Foundation в .NET 4.5 с примерами на C# 5.0 для профессионалов / Мак-Дональд Мэтью. - М.: Диалектика / Вильямс, 2013. - 863 c.
49. Пауэрс, Шелли ASP компоненты. Для профессионалов / Шелли Пауэрс. - М.: Питер, 2002. - 832 c.
50. Рихтер, Джеффри CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft.NET Framework 4.5 на языке C# / Джеффри Рихтер. - М.: Питер, 2016. - 896 c.
51. Столбовский, Д. Н. Основы разработки Web-приложений на ASP.NET / Д.Н. Столбовский. - М.: Бином. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий, 2014. - 304 c.
52. Фримен, Адам ASP.NET 4.5 с примерами на C# 5.0 для профессионалов / Адам Фримен. - М.: Вильямс, 2014. - 112 c.
53. Фримен, Адам ASP.NET MVC 3 Framework с примерами на C# для профессионалов / Адам Фримен , Стивен Сандерсон. - М.: Вильямс, 2011. - 672 c.
54. Фримен, Адам ASP.NET MVC 4 с примерами на C# 5.0 для профессионалов / Адам Фримен. - М.: Вильямс, 2013. - 688 c.
55. Фримен, Адам ASP.NET MVC 5 с примерами на C# 5.0 для профессионалов / Адам Фримен. - М.: Вильямс, 2015. - 736 c.
56. Ховард, Майкл Как написать безопасный код на С++, Java, Perl, PHP, ASP.NET / Майкл Ховард , Дэвид Лебланк , Джон Виега. - М.: ДМК Пресс, 2014. - 288 c.
57. Чедвик, Джесс ASP.NET MVC 4. Разработка реальных веб-приложений с помощью ASP.NET MVC / Джесс Чедвик , Тодд Снайдер , Хришикеш Панда. - М.: Вильямс, 2013. - 432 c.
58. Эвери, Дж. Microsoft ASP.NET. Конфигурирование и настройка / Дж. Эвери. - М.: Эком, 2005. - 214 c.
59. Эспозито, Д. Программирование с использованием Microsoft ASP.NET 4 / Д. Эспозито. - М.: Питер, 2013. - 741 c.
60. Эспозито, Дино Microsoft ASP.NET 2.0. Базовый курс / Дино Эспозито. - М.: Русская Редакция, Питер, 2007. - 688 c.
61. Эспозито, Дино Программирование с использованием Microsoft ASP.NET 3.5 / Дино Эспозито. - М.: Питер, Русская Редакция, 2009. - 502 c.
62. Эспозито, Дино Программирование с использованием Microsoft ASP.NET 4. Разработка веб-приложений с использованием ASP.NET и AJAX (комплект из 2 книг) / Дино Эспозито. - М.: Питер, 2013. - 735 c.
63. Эспозито, Дино Разработка веб-приложений с использованием ASP.NET и AJAX / Дино Эспозито. - М.: Питер, 2012. - 400 c.