Програмне забезпечення для наукових та інженерних розрахунків

Abstract

У сучасних умовах підвищених вимог до енергоефективності будівель, комфорту середовища перебування та безпеки людини все більшого значення набувають інженерні розрахунки, пов’язані з рухом повітря у приміщеннях. Оптимальне проектування вентиляційних систем, аналіз циркуляції повітря, виявлення зон застою потребують точних розрахунків та ефективних засобів моделювання. Застосування спеціалізованого програмного додатку для проведення наукових та інженерних розрахунків дозволяє значно скоротити час і ресурси, необхідні для проектування систем вентиляції, а також підвищити точність і достовірність результатів. Особливо актуальним є створення простих у використанні, але функціонально потужних інструментів, які можуть застосовуватись як фахівцями з ОВіК так і приватними забудовниками або дослідниками. Об’єктом дослідження в даній роботі є процес розрахунку моделювання повітряних потоків у замкнених приміщеннях. Предметом дослідження — методи та засоби створення програмного додатку для спрощеного аналізу циркуляції повітря на основі геометричних даних про приміщення. Метою цієї бакалаврської кваліфікаційної роботи є розробка інформаційної системи, що дозволяє користувачам створювати модель приміщення, задавати параметри стін, вікон, отворів і зовнішніх умов, а також візуалізувати напрямки та інтенсивність повітряних потоків у спрощеному вигляді. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішуються наступні завдання: - проаналізувати предметну область, актуальні потреби користувачіві наявні програмні рішення; - визначити вимоги до функціональності, інтерфейсу та структури майбутнього ПЗ; - розробити архітектуру програми, що включає графічний інтерфейс користувача, модель геометрії приміщення та алгоритми розрахунків; - реалізувати програмне забезпечення з використанням мови Python, бібліотеки PyQt5 та засобів збереження даних (SQLite); - провести тестування основного функціоналу та оцінити ефективність системи; - надати рекомендації щодо подальшого розвитку проекту. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні програмного інструменту, який може використовуватись для попередньої оцінки повітрообміну у приміщеннях на ранніх етапах проектування, у навчальному процесі або для демонстраційних цілей. Система забезпечує базовий рівень моделювання без потреби у складному обладнанні чи глибоких знаннях з аеродинаміки, що розширює коло її потенційних користувачів.