Модель распределения ресурсов в информационном конфликте организационно-технических систем

Выводы

В результате работы был определен оптимальный режим лазерного текстурирования: количество пиков - 160, Ra = 4,5, при этом у образца отсутствовали цвета побежалости, а структура оставалась изотропной. Рассмотренные характеристики лазерного текстурирования позволяют нам четко сказать, что это самый универсальный способ текстурирования рабочих валков. Именно лазерное текстурирование дает возможность управлять геометрией пиков и создавать их с высокой прочностью. Количество пиков задается программой развертки пучка и частотой следовая импульсов.

Литература

1. Адамек К.Х. Технология электроэррозионного текстурирования поверхности валков для холодной прокатки // Сталь. 2001. № 8. С. 45-46

2. Беликов А.В., Пушкарева А.В., Скрипник А.В., Струнина Т.В., Шатилова К.В. Лазерное текстурирование поверхностей материалов // Изв. вузов. Приборостроение. 2010. T. 53. № 4. C. 52-56.

3. Богодухова С.И., Бондаренко В.А. Технологические процессы машиностроительного производства. Оренбург: ОГУ, 1996.

4. Виноградов Б.А., Гавриленко В.Н., Либенсон М.Н. Теоретические основы воздействия лазерного излучения на материалы. Благовещенск: Благовещенский политехнический институт, 1993.

5. Дойчер О. Различные способы получения заданной шероховатости холоднокатанной полосы // Черные металлы. 1995. № 12. С. 33-39.

6. Елисеев П.Г. Полупроводниковый лазер. Физическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1988. Т. 4.

7. Жадан В.Т., Полухин П.И. Материаловедение и технология материалов. М.: Металлургия, 1994

8. Коваленко B.C. Лазерная технология. Киев: Высшая школа. Головное издательство, 1989.

9. Коваленко B.C., Верхотуров А.Д., Головко Л.Ф., Подчерняева И.А. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов. М.: Наука, 1986.

10. Faist Jerome, Federico Capasso, Deborah L. Sivco, Carlo Sirtori, Albert L. Hutchinson, and Alfred Y. Cho (April

1994). «Quantum Cascade Laser»

References

1. Adamek K.Kh. Tekhnologiia elektroerrozionnogo teks-turirovaniia poverkhnosti valkov dlia kholodnoi prokatki [Technology of EDM texturing of rolls for cold steel rolling surface ]. Stal' [Steel], 2001, no. 8, pp. 45-46.

2. Belikov A.V., Pushkareva A.V., Skripnik A.V., Strunina T.V., Shatilova K.V. Lazernoe teksturirovanie poverkhnostei materialov [Laser texturing of materials' surfaces]. Izv. vuzov. Priborostroenie [Math. universities. Instrumentation], 2010, T. 53, no. 4, pp. 52-56.

3. Bogodukhova S.I., Bondarenko V.A. Tekhnologicheskie protsessy mashinostroitel'nogo proizvodstva [Technological processes of machine-building production]. Orenburg: OGU, 1996.

4. Vinogradov B.A., Gavrilenko V.N., Libenson M.N. Teoreticheskie osnovy vozdeistviia lazernogo izlucheniia na materialy [Theoretical basis of laser irradiation on materials]. Blagoveshchensk: Blagoveshchenskii politekhnicheskii institut, 1993.

5. Doicher O. Razlichnye sposoby polucheniia zadannoi sherokhovatosti kholodnokatannoi polosy [Different ways to obtain the desired roughness of cold rolled strip]. Chernye metally [Ferrous metals], 1995, no. 12, pp. 33-39.

6. Eliseev P. G. Poluprovodnikovyi lazer [Semiconductor laser]. Fizicheskaia entsiklopediia [Physical encyclopedia]. Moscow: Sovetskaia entsiklopediia, 1988. T. 4.

7. Zhadan V.T., Polukhin P.I. Materialovedenie i tekhno-logiia materialov [Materials science and technology of materials]. Moscow: Metallurgiia, 1994.

8. Kovalenko B.C. Lazernaia tekhnologiia [Laser technology]. Kiev: Vysshaia shkola. Golovnoe izdatel'stvo, 1989.

9. Kovalenko B.C., Verkhoturov A.D., Golovko L.F., Podcherniaeva I.A. Lazernoe i elektroerozionnoe uprochnenie materialov [Laser and EDM hardening materials]. Moscow: Nauka, 1986.

10. Faist Jerome, Federico Capasso, Deborah L. Sivco, Carlo Sirtori, Albert L. Hutchinson, and Alfred Y. Cho

УДК 623.62

Р.Л. Михайлов

Череповецкое высшее военное инженерное училище радиоэлектроники,

А.В. Ларичев ООО «Технолидер», А.Л. Смыслова, П.Г. Леонов

Череповецкий государственный университет

МОДЕЛЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ В ИНФОРМАЦИОННОМ КОНФЛИКТЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

В статье на основе анализа различных классов взаимодействия сложных систем, а также особенностей функционирования систем радиомониторинга и радиоэлектронного подавления в информационном конфликте предложено рассмотреть взаимодействие этих систем как конфликт за возможность воздействия на радиоэлектронные средства противостоящей стороны в целях достижения своих локальных целей. Предложена модель распределения РЭС противостоящей стороны, представленных в виде общего ресурса, между соответствующими организационно-техническими системами в интересах достижения информационного превосходства. Подобный подход к описанию организации взаимодействия в ходе информационного конфликта в известных автору работах не встречался.

Информационный конфликт, многообъектная многокритериальная система, организационно-техническая система, оптимальное распределение ресурса.

The article is based on the analysis of different classes of conflict of complex systems, as well as features of the conflict in the information systems and the operation of radio monitoring jamming, it was suggested to consider the interaction of these systems as a conflict for the possibility of exposure to radio-electronic means of the opposing side in order to achieve their local objectives. A model of radio-electronic means allocation, represented as a shared resource, between the organizational and technical systems in order to achieve information superiority was offered. Such an approach to the description of organizations' interaction in the course of informational conflict has not been mentioned before.

Information conflict, multi-site multi-criteria system, organizational and technical systems system, optimal resource allocation.

Введение

В настоящее время большое внимание уделяется развитию теории конфликтов и ее приложениям в различных предметных областях. Наблюдается явная тенденция к математической формализации конфликтов не только в технических областях, но и в исследованиях в экономической и социальной сферах, где на протяжении большого промежутка времени безраздельно господствовал гуманитарный метод, а конфликт рассматривался как исключительно человеческая проблема, не поддающаяся точному исследованию. На современном этапе развития науки конфликту дано новое толкование: он рассматривается как способ взаимодействия сложных систем, к которым относятся и организационно-технические системы (ОТС).

Согласно одной из основополагающих работ в данной области [9] любой конфликт должен быть описан концептуальной моделью, которая связывает объекты и факторы, участвующие в конфликте. Основными свойствами данной модели должны быть гомеостатичность и адекватность, т. е. она должна действовать и развиваться так, как действует и развивается реальный конфликт. Указанные свойства позволяют выявить разнообразные воздействия, ситуации и поведения конфликтующих сторон, что обеспечивает прогнозирование развития конфликта и его исход. Для того чтобы модель была функциональна, она должна отражать объективные свойства реальности и быть достаточно простой для технической реализации [9].

Целью данной работы является построение модели конфликта ОТС за ограниченный ресурс в области информационного противоборства в интересах дальнейшей разработки элементов научно-методического аппарата комплексного применения средств РМ и РЭП для достижения информационного превосходства путем использования синергетического эффекта их взаимодействия.

Основная часть

Согласно принятой в современной теории конфликтов классификации способы взаимодействия сложных систем могут быть разделены на следующие классы: 1) нейтралитет, 2) кооперация, 5) коалиция, 6) антагонизм [12].

В общем случае эффективность одной стороны зависит от эффективности другой.

Э1 _ Э1(Э2)' Э2 _ Э2(Э1).

Под влиянием взаимодействия систем эффективность каждой из сторон изменяется, это служит основой критериальной классификации конфликтов.

Интенсивность взаимодействия определяется функциональными (вариационными) производными:

_ = аэд). _ dэ2

1 dЭ2 ' 2 d^ '

В настоящее время выделяют следующие классы конфликтов [2].

1. Нейтралитет

_ _ о _ влияния Э1 на Э2 и Э2 на Э1 нет, от-dЭ2 d^

сутствуют взаимодействие и конфликт, цели совместны и независимы.

2. Кооперация d^ 0 dЭ2 _

—1 > 0, —- > 0 - совпадение направлений изменения Э, max Э1 ф max Э2, ш1пЭ1 ф шшЭ2

3. Коалиция

dЭ1 „ dЭ2

—L > 0,->0 - совпадение направлений из-

dЭ2 d^

менения Э в среднем, max Э1 ф max Э2, ш1пЭ1 ф ш1пЭ2 - неполное совпадение целей (ф -знак частичного взаимного соответствия).

4. Антагонизм

max Э1 ф max Э2, ш1пЭ1 ф ш1пЭ2 - полная противоположность целей.

Вместе с тем, на практике встречаются конфликты, которые не могут быть строго отнесены к вышеуказанным классам. Так, подобной классификацией в полной мере не может быть описано взаимодействие систем, возникающее при прямом формировании многообъектной модели конфликтной ситуации, при структуризации классической однообъектной и од-нокритериальной задачи управления с формированием многообъектной многокритериальной системы (ММС), а также при представлении сложной задачи и системы многоуровневой структурой. В рамках ММС формируется класс задач оптимизации, в котором известные подходы оптимизации для обеспечения эффективности объекта (вариационные подходы, принцип максимума, методы динамического программирования и процедуры нелинейного программирования) дополняются игровыми подходами с собственными принципами оптимизации для обеспечения уравновешенного и стабильного взаимодействия в ММС, которое способствует достижению эффективности объекта и системы в целом в условиях

естественной несогласованности целей отдельных объектов в ММС [7].

Простейшим примером конфликта в ММС является проведение спортивного состязания, когда антагонистический конфликт на уровне участников состязания (1 и 2) max Э1 ф max Э2, шшЭ1 ф ш1пЭ2 (исход состязания) оценивается на уровне организатора (О) с точки зрения зрелищности, числа посетивших состязание зрителей и т.п. При этом для организатора абсолютно не важен конкретный результат состязания или его победитель как таковые, а мерой эффективности служит посещаемость состязания зрителями, вырученный доход и т.п. (ЭО), и именно на это направлено его влияние на ход состязания с интенсивностью жО, т.е.:

Эо = f (жо, Э1, Э2),

где f - сложная функция, отображающая зависимость показателя эффективности системы более высокого уровня от интенсивности ее влияния на ход конфликта и показателей эффективностей конфликтующих сторон.

Следует заметить, что в данном случае под влиянием организатора состязания на ход антагонистического противостояния участников может приниматься как элементы дискриминации (или благоприятствования) одному из участников, так и принятие правил состязания или совершенствование его внешнего оформления, позволяющих повысить зрелищность.

В технической области наиболее распространенной мерой эффективности конфликтующих систем является полученный в результате конфликта некий ресурс (частотный ресурс при организации многостанционного доступа в каналах связи, ресурс автомобильной техники при выполнении нескольких видов задач и т.п.). Тогда конфликт в ММС принимает форму квазиоптимального, с точки зрения системы более высокого уровня, распределения ресурсов. Модели и методы оптимального распределения ресурса описаны в работах [2], [3], [5], [8], [11], в которых решение ресурсных задач связано с двумя основными аспектами: проблемой выбора и проблемой распределения ресурсов, в рамках которых происходит назначение каждой из конфликтующих сторон определенных видов и объемов конкретных ресурсов.

Подобный конфликт присутствует в области военного искусства на всем протяжении его развития. Примером тому может служить традиционная задача целераспределения ограниченного количества средств огневого поражения по объектам противника в интересах нанесения последнему максимального урона. Кроме того, в современных условиях перехода к сетецентической системе управления боевыми действиями [1] важной является задача распределения ограниченного числа радиоэлектронных средств (РЭС) противостоящей стороны между «своими» подсистемами радиомониторинга (РМ) и радиоэлектронного подавления (РЭП). Для ее решения необходимо рассматривать совокупность РЭС как общий ограниченный ресурс ОТС РЭП и РМ, необходимый

им для достижения своих локальных целей в ходе вооруженного конфликта. Целью подсистемы РМ (в самом общем описании) является перехват сообщений, циркулирующих по каналам связи между РЭС, в целях обеспечения военного руководства информацией о противоборствующей стороне, в то время как подсистема РЭП функционирует в целях срыва процесса управления противоборствующей стороной путем подавления соответствующих каналов связи. В интересах достижения своих целей каждая из этих ОТС заинтересована в использовании как можно большего количества ресурса (числа РЭС), однако вследствие естественных причин одно РЭС не может одновременно служить объектом воздействия РМ и РЭП. Вместе с тем, как показано в работе [7, с. 1012], подсистемы РЭП и РМ наряду с системой управления войсками и оружием (СУВО) образуют ММС, и целью квазиоптимального распределения РЭС, осуществляемого СУВО как ОТС более высокого уровня, является обеспечение информационного превосходства над противостоящей стороной. При этом под информационным превосходством понимается совокупность факторов, включающих возможность изменения представления противостоящей стороны о реалиях, возможность оценки текущей обстановки, прогнозирования последующих событий и влияния на них в своих интересах в условиях, препятствующих (мешающих) действий другой стороны [4]. В то же время РЭС противостоящей стороны не являются для систем РМ и РЭП однотипными, так как характеризуются различными техническими (диапазон рабочих частот, вид используемых сигналов, степень электромагнитной доступности и т.п.) и оперативными (уровень пункта управления, обслуживаемого РЭС, количество информации, передаваемой через РЭС, и ее важность, приоритет РЭС для организации управления и т.п.) характеристиками, вследствие чего совокупность РЭС следует рассматривать как неоднородный ресурс ОТС РМ и РЭП.

С учетом вышесказанного и руководствуясь подходами к оптимальному распределению ресурсов, представленных в работе [5], формализуем процесс распределения РЭС между подсистемами РМ и РЭП на основе концептуальной модели.

Имеем ОТС, которая состоит из подсистем РМ (ОТС,) и РЭП (ОТС,), взаимодействующих между собой через использование общего ресурса, т.е.

ОТС = {ОТС,, ОТС,}, ,,, = , , ф На вход ОТС поступает множество ресурсов (в зоне электромагнитной доступности комплексов РМ и РЭП функционирует множество РЭС) Б = {4,}, р = 1, Р.

Тогда количество ресурса (число РЭС) ОТС,- в структуре ОТС определяется сложными функциями ресурсных взаимосвязей с ОТС,. Каждые ОТС,, ОТС-еОТС, участвуя в «поглощении» поступающих на ее уровень ресурсов (осуществления мероприятий по отношению к конкретному РЭС), в процессе своего функционирования могут вступать между собой в различные типы ресурсных отношений из класса К = {Кк, Кн,}, где Кк, Кн - отношение соответственно конфликта и нейтралитета.

Будем считать, что СУВО, как ОТС более высокого уровня, имеет возможность оценить вектором показателей (критерием эффективности) Е = {е$}, 56^, допускающим реализацию принципа оптимальности, полезность Г(£) для каждой ОТС,, ОТС/6 ОТС при использовании ей ресурса ёр6Б. Также будем считать, что проведение мероприятий по отношению к РЭС, осуществляемяе в ОТС,- и ОТС/ непрерывно во времени, и отсутствует запаздывание (транспортное, инерционное и др.).

Тогда поставленная задача сводится к составлению системы дифференциальных уравнений, которая будет служить для описания процесса взаимодействия ОТС,-, ОТС/6 ОТС в целом. В систему должно войти по одному дифференциальному уравнению для каждой неизвестной функции.

Зададим функцию ресурса, поступающего на вход ОТС в виде:

Б = Б(ёь ..., ёр, ..., ё1р),

где ёр =(ёр/) - р-й ресурс, поступающий на вход ОТС с начальным объемом ёр0, t - время, t 6 [0,7]. Интервал времени Т определяется от момента поступления ёр на вход ОТС (принято за начало отсчета) до момента ёр = 0, т.е. его полного использования.

Связь между подсистемами ОТС,, ОТС/6 ОТС по видам ресурсов ёр, поступающим на вход ОТС, определим в виде соотношения ё,р к ёр , где № - матрица связи между ОТС, и ОТС/ по использованию р-го ресурса вида ёр. Очевидно, существует матрица связи к = Ц/ для ОТС в целом.

Связь между подсистемами ОТС по объемам ёр0 использования ресурса ёр также зададим через матрицу связи Нт.е. ёр0 Н" ёр0. Тогда Н = ||н|| -

матрица связи между подсистемами ОТС в целом. Естественно, значение ёр0 меняется во времени, что вызывает необходимость перераспределения объемов ресурсов между подсистемами ОТС, т.е. Н = Н(0 и к= к(0.

Очевидно, что существует пороговое значение

ресурса ё"р0 > 0, при котором ОТС,- и ОТС/ не могут

функционировать (соответствующие комплексы РМ и РЭП не имеют в зоне ЭМД достаточного количества интересующих их РЭС для выполнения своих локальных задач). Также очевидно, что существует

значение ресурса > ёр0, при котором подсистемы

ОТС вступают между собой в ресурсный конфликт, т.е. ОТС,- Кк ОТС/. В этом случае значения ёр0 б[ёК„, ёр0 ] . При ёр0 > между подсистемами ОТС присутствует отношение нейтралитета: ОТС! Кн ОТС/. Значения ёК0 и ёр0 связаны с ОТС, и ОТС/

через матрицы

Н,/,

т. е.

ёр 0

ё

р 0

ё

ёр0 (И") и

р0 (Н"). Вопрос о выборе значений ёрК0 и ёпр0

и условий, при которых между подсистемами ОТС возникает ресурсный конфликт, является достаточно сложным. Здесь играет роль масса факторов, кото-

рые определяются только конкретными условиями функционирования РЭС, а также подсистем РМ и РЭП. Решение данной задачи является одним из направлений исследований автора.

В силу вышесказанного определим топологическую структуру каждой подсистемы ОТС,, ОТС/6 ОТС только через количество элементов Ы, участвующих в использовании поступающего на их вход множества ресурсов Б. Тогда структуру каждой ОТС, и ОТС/ можно записать в виде:

ОТС, = ОТС,(Ы,, Б,, к, Н), ОТС/ = ОТС/(Ы/, Б/, к/ Н).

Использование каждой подсистемой ОТС,, ОТС/6 ОТС ресурса ёр можно представить в виде функции использования Qp = Qp(ёp, к, Н, 0, которая меняется во времени и зависит от скорости использования ресурса ёр. Последнее условие отражается в матрице связи к и Н5.

ОТС характеризуется наличием множества целей Wm множества стратегий Уг достижения т-й цели, определяемых оперативными задачами, стоящими перед СУВО, множеством ОТС,, ОТС/6 ОТС, участвующих в использовании ресурса, множеством ресурса Б, поступающего на вход ОТС, что приводит к необходимости поиска решения задачи выбора и распределения ресурсов ОТС в условиях конфликта на этих множествах. Тогда, используя подход к оценке степени достижения цели, математическая модель выбора и распределения ресурсов в условиях конфликта, построенная на основании достаточно общих рассуждений, запишется в следующем виде:

Г (Е ) = Г [ Е (ОТС, Б )]

Орг;

ОТС, Б 6Ф Ф: /к (ОТС)0; /к (Б)<0; /к (ОТС), /к (Б) 6^,к = 1К; W ={Wm}, т = 1,М; У = {уг},г = 1Я; ОТС = {ОТС,., ОТС/}, 1,} =17; , Ф/; Б = {ёр},р ==; Е(ОТС,Б)={е5 (ОТС,Б)}, 5 =1Д е, (ОТС, Б) = е, [ё, 8, ( с Эт)], г = 1^3^);

ёр = ёр (ёр 0,), ёР\г=0 = ёр0 ^), 16[0,7 ];

к ^'Ц, ёр = к1/ёр, к = к

Н Н"\\, ёр0 = Н/ёр0, Н = Н();

QP = QP (ёр,к",Н,t);

Qp =

Qp, ёр0 > ёр0

Qp, ё"р0 < ёр0 < ё1

р0 — "р0 -0,ёР0 <ёр0

>0'

<0 = <0 (Н,/,t), ё"р0 = ёр0 (Н,/,t),^ ёр0 6ё Б=||ё 8 (у 1Э

рт рт т 1

11 - если dp выбирается для реализации цели Wm ;

8- = 1а

[0 - в противном случае;

d dp . . d dp0 , ч =dp> (t =^о (, t);

dt d OTC,. dt d OTC dt

= OTC, (ж,., D,, h, Htj ); -=OTCj (Nj, Dj, htJ, Htj );

Эт (у) = { с©(у) : фг = т }; 0 Эт (у) = ©(у) ;

т = 1

> 0; 0 > 0; М> 0;ц(Э)> 0,

где /к(ОТС), /к(Б) - ограничения, накладываемые на ОТС и Б соответственно.

Здесь Б = \\dpm 8рт (Ут £ Эт )|| - ^ТрЩ^ характеризующая непосредственное решение задачи выбора и распределения ресурсов в условиях конфликта. Параметры матрицы Б, а следовательно, область анализа, ее структура зависят от правильного формирования структуры ОТС, множества ресурсов, поступающих на вход ОТС, и соответствия между элементами указанных множеств, т.е. матриц к и Н.

5. Величко С.В., Сербулов Ю.С., Лемешкин А.В. Информационные технологии выбора и распределения ресурсов технологических систем. Воронеж, 2006. 244 с.

6. Владимиров В.И., Владимиров И.В. Основы оценки конфликтно-устойчивых состояний организационно-технических систем (в информационных конфликтах). Воронеж: ВАИУ, 2008. 231 с.

7. Воронов Е. М. Методы оптимизации управления многообъектными многокритериальными системами на основе стабильно-эффективных игровых решений. М.: МГТУ им Н.Э. Баумана, 2001. 576 с.

8. Гурин Л.С., Дымарский Я.С., Меркуло А.Д. Задачи и методы оптимального распределения ресурсов. М.: Сов. радио,1968. 463 с.

9. Дружинин В.В., Конторов Д.С., Конторов М.Д. Введение в теорию конфликта. М.: Радио и связь, 1989. 288 с.

10. Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте. М.: Вузовская книга, 2003. 528 с.

11. Мистров Л.Е., Сербулов Ю.С. Методологические основы синтеза информационно-обеспечивающих функциональных организационно-технических систем. Воронеж, 2007. 281 с.

12. Прилепский В.В. Конфликты в информационно-телекоммуникационных системах. Воронеж: ВГУ, 2004. 144 с.

References

Выводы

В работе изложен новый подход к рассмотрению задачи распределения ресурсов в ММС. На основе анализа положений теории конфликтов, а также правил распределения РЭС между подсистемами РЭП и РМ обосновано рассмотрение взаимодействия этих подсистем как антагонистический конфликт за ресурс системы связи противника. Предложенная модель распределения РЭС между системами РМ и РЭП в ходе информационного противоборства позволяет в общем виде описать данный конфликт. Модель является универсальной и может быть использована для формализации конфликта в других предметных областях. В ходе дальнейших исследований автор планирует разработать частные модели выбора и распределения ресурсов, на основе которых предложить методы распределения ресурса между подсистемами РЭП и РМ, позволяющие обеспечить информационное превосходство над противостоящей стороной.

Литература

1. Антонович П.И., Макаренко С.И., Михайлов Р.Л., Ушанев К.В. Перспективные способы деструктивного воздействия на системы военного управления в едином информационном пространстве // Вестник Академии военных наук. 2014. № 3(48). С. 93-101.

2. Берзин Е.А. Оптимальное распределение ресурсов и теория игр. М.: Радио и связь, 1983. 216 с.

3. Берзин Е.А. Оптимальное распределение ресурсов и элементы синтеза систем. М.: Советское радио, 1974. 304 с.

4. Будников С.А. и др. Модели информационного конфликта средств поиска и обнаружения. М.: Радиотехника, 2013. 232 с.

1. Antonovich P.I., Makarenko S.I., Mikhailov R.L., Ushanev K.V. Perspektivnye sposoby destruktivnogo vozdeist-viia na sistemy voennogo upravleniia v edinom informatsion-nom prostranstve [Promising ways destructive impact on the military command and control systems into a single information space]. Vestnik Akademii voennykh nauk [Bulletin of the Academy of Military Sciences], 2014, no. 3(48), pp. 93-101.

2. Berzin E.A. Optimal'noe raspredelenie resursov i teo-riia igr [The optimal allocation of resources and game theory]. Moscow: Radio i sviaz', 1983. 216 p.

3. Berzin E.A. Optimal'noe raspredelenie resursov i ele-menty sinteza system [The optimal allocation of resources and elements of synthesis systems]. Moscow: Sovetskoe radio, 1974. 304 p.

4. Budnikov S.A. et al. Modeli informatsionnogo konflik-ta sredstv poiska i obnaruzheniia [Models of conflict information search and discovery tools]. Moscow: Radiotekhnika, 2013. 232 p.

5. Velichko S.V., Serbulov Iu.S., Lemeshkin A.V. Infor-matsionnye tekhnologii vybora i raspredeleniia resursov tekh-nologicheskikh system [Information technology acquisition and resource allocation process systems]. Voronezh, 2006. 244 p.

6. Vladimirov V.I., Vladimirov I.V. Osnovy otsenki kon-fliktno-ustoichivykh sostoianii organizatsionno-tekhnicheskikh sistem (v informatsionnykh konfliktakh) [A framework for assessing conflict-resistant conditions of organizational and technical systems (information conflicts)]. Voronezh: VAIU, 2008. 231 p.

7. Voronov E.M. Metody optimizatsii upravleniia mno-goob"ektnymi mnogokriterial'nymi sistemami na osnove sta-bil'no-effektivnykh igrovykh reshenii [Optimization of management methods multiobjective many-systems based on steady-effective gaming solutions]. Moscow: MGTU im N.E. Baumana, 2001. 576 p.

8. Gurin L.S., Dymarskii Ia.S., Merkulo A.D. Zadachi i metody optimal'nogo raspredeleniia resursov [Objectives and methods of optimal resource allocation]. Moscow: Sov. radio, 1968. 463 p.

9. Druzhinin V.V., Kontorov D.S., Kontorov M.D. Vve-denie v teoriiu konflikta [Introduction to the theory of conflict]. Moscow: Radio i sviaz', 1989. 288 p.

10. Kupriianov A.I., Sakharov A.V. Radioelektronnye sis-temy v informatsionnom konflikte [Radio-electronic system in an information conflict]. Moscow: Vuzovskaia kniga, 2003. 528 p.

11. Mistrov L.E., Serbulov Iu.S. Metodologicheskie osnovy sinteza informatsionno-obespechivaiushchikh funktsional'nykh

organizatsionno-tekhnicheskikh system [Methodological basis of the synthesis of information and provides the functionality of organizational and technical systems]. Voronezh, 2007. 281 s.

12. Prilepskii V.V. Konflikty v informatsionno-telekommunikatsionnykh sistemakh [Conflicts in information and telecommunication systems]. Voronezh: VGU, 2004. 144 p.

УДК 536.244

Д.А. Онохин, Э.Н. Сабуров

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ОТНОСИТЕЛЬНО ДЛИННЫХ ЦИКЛОННЫХ КАМЕРАХ

Высокотурбулентные закрученные потоки теплоносителей, создаваемые в циклонных устройствах, широко используются в промышленности. Они позволяют существенно интенсифицировать процессы тепломассообмена. В работе приводятся и анализируются результаты экспериментального исследования конвективного теплообмена на боковой поверхности рабочего объема относительно длинной циклонной камеры. Рассмотрены особенности влияния ее геометрических характеристик на интенсивность теплообмена. Приведены расчетные уравнения теплоотдачи, рекомендуемые для использования в инженерной практике.

Циклонная камера, конвективный теплообмен, коэффициент теплоотдачи, метод конденсации пара, калориметр, число Рейнольдса, число Нуссельта, уравнение теплоотдачи.

The high-turbulent swirling flows of heat carrier, created by cyclone chambers, are used in industry. They allow to intensify processes of heat and mass exchange significantly. The paper presents and analyzes the results of experimental study of convective heat transfer on the lateral surface of the working volume of relatively long cyclone chamber. The features and influence of geometrical characteristics of cyclone chamber on intensity of heat exchange are considered. The equations for calculation of heat dissipation are recommended for use in engineering practice.

Cyclone chamber, convective heat exchange, heat transfer coefficient, method of steam condensation, calorimeter, Reynolds number, Nusselt number, equation of heat transfer.

Введение

Использование высокотурбулентных закрученных потоков теплоносителей, генерируемых в циклонных устройствах, является перспективным направлением развития энергетического и технологического оборудования промышленности. Циклонные устройства обладают высокими технико-экономическими характеристиками, простотой конструкции и универсальностью, а также возможностью дальнейшей интенсификации рабочих процессов за счет конвективного теплообмена.

Большое количество исследований по аэродинамике и конвективному теплообмену в циклонно-вихревых камерах выполнено на их моделях сравнительно небольшой относительной длины Ц = Ц / Бк

равной 1...2. Объясняется это тем, что именно такие циклонные камеры первоначально получили наибольшее применение в промышленности в качестве циклонных топок, печей и энерготехнологических устройств [4], [5].

Расширение использования циклонных камер для решения различных технологических задач и повышение их производительности вызвали необходимость увеличения длины их рабочего объема и про-

ведения соответствующих исследований по аэродинамике и конвективному теплообмену, число которых все еще остается недостаточным, несмотря на то, что такие камеры имеют широкое применение в качестве печей, рекуператоров, теплообменников, сепараторов и других устройств [1]-[5].

Основная часть

Первое систематическое исследование аэродинамики циклонной камеры в широком диапазоне изменения Цк (Цк = 1.11,5) было выполнено в работе

[3]. Проведенные исследования показали, что аэродинамика относительно длинных камер имеет определенные отличия от аэродинамики коротких. Это позволило предположить, что и процессы тепломассообмена в них будут отличными.

Рассматриваемая задача представляет интерес с точки зрения дальнейшего изучения возможностей интенсификации конвективного теплообмена в рабочем объеме циклонных устройств и совершенствования методики их расчета [4].

Настоящая работа является продолжением и развитием ранее выполненных исследований [1]-[5]. Целью работы является дальнейшее изучение особенностей конвективного теплообмена на боковой