RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки» // Архив

Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2014, выпуск 4(37), страницы 133–143 (Mi vsgtu1308)

Математическое моделирование

К вопросу оптимизации процесса биодеструкции нефтяных пятен в водоемах

О. С. Афанасьеваa, Г. Ф. Егороваa, Л. В. Кайдаловаb

a Самарский государственный технический университет, г. Самара, 443100, Россия
b Самарский государственный университет путей сообщения, г. Самара, 443066, Россия

Аннотация: Предлагается система нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных параболического типа, описывающая процессы нефтяного загрязнения водной поверхности и его бактериальной деструкции. С помощью этой модели решается задача параметрической оптимизации процесса деструкции нефтяного загрязнения. Критерием оптимальности является минимизация времени, затрачиваемого на бактериальную деструкцию нефтяного загрязнения. Параметр, характеризующий скорость роста популяции бактерий, выбран в качестве управляющего. Исследования проводятся с помощью линеаризации функций из правых частей уравнений в окрестности состояний системы, имеющих практическую значимость. С использованием упрощенной модели получено соотношение, позволяющее прогнозировать время, необходимое для достижения требуемого уровня деструкции. Проверка результатов исследования системы линеаризованных уравнений проводится с помощью решения исходной системы в пакете MATLAB. Адекватность предложенной математической модели обосновывается с помощью сравнения решения исходной системы для найденных значений параметров с экспериментальными данными.

Ключевые слова: нефтяное загрязнение, бактериальная деструкция, система дифференциальных уравнений, оптимизация, линеаризация, метод Фурье.

УДК: 517.958:502.51(26):504.5

MSC: Primary 93A30; Secondary 93C15, 68U20, 92D40

Поступила в редакцию 05/IV/2014
в окончательном варианте – 15/X/2014

DOI: 10.14498/vsgtu1308



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024