144
ӘОЖ 680.3016
САҚИНА ТӘРІЗДІ КАНАЛДЫҢ ТЕРМОПЛАСТИКАЛЫҚ ШЛИКЕРІНДЕГІ ЖЫЛУ
АЛМАСУЫН ЕСЕПТЕУДІ МАТЕМАТИКАЛЫҚ МОДЕЛДЕУ
Исаков О.А., Мадиярбекова А.М.
Тараз мемлекеттік педагогикалық институты, Болашақ колледжі, Тараз қ.
Радиустері
1
r және
2
r
. болатын екі цилиндр арасындағы сақиналы саңылау
термопластикалық шликер жүрісінің қатқылдануының жылу алмасуының барлық процесі
және ағымының математикалық моделі.Радиусы
1
r ішкі труба біртекті, ал сақиналы
2
r .
радиусты қатпар форма бейнелі жолақ.
Салқындатылған сұйық циркуляциясы үшін қабық бар
)
(
1
2
r
r
сақиналы саңылауға
75
0
мӛлшеріндегі ыстық сұйық шликері
dz
dp
қысым ықпалы ның алмасуымен енеді
(Сурет 1) .
Сақиналы каналдың геометриялық параметрлері( ӛлшемі, үш контурдың ұзындығы) үш
контурлы салқындытылытын сұйықтың температурасы,құйылу жылдамдығының қысым
алмасуы
тәртібі
z
r
r
1
r
2
r
3
r
4
T
1w
T
2w
T
3w
Сурет - 1.Сақиналы каналдағы ағым сұлбасы
Шликерлі масса, сақиналы форма бейнесіндегі жолақпен стационарлы қозғалып,
сыртынан сумен трубаны шая отырып ,сырттай салқындатады.Жолақ форма бейнелі суық
зонадағы салқындау ерекшелігі,сақиналы каналдың сыртқы қабырғасындағы T
2w
температурасы r
1
радиусты сақиналы каналдың ішкі қабырғасының T
1w
температурасынан
тӛмен болады, ал бұл температура профилінің біркелкі еместігіне алып келеді және
шликердің жаншылуының реттелуін сипаттайды.
Шликердің сыртқы қабатында қатқылдану процесі басталғаны мен ішкі қабатында
сұйық қалпында болады. Нәтижесінде каналдың салқындаған зонасында ішкі жағында сұйық
шликерді қосымша толықтыру ішкі қатқылдануының орнын толықтыру компенсациясы
жүреді. Бағыты бойыншв шликердің құйылу жылдамдығының қозғалысы орнықтырылған
деп қарастырылады және ағымды оқып үйрену үшін гидродинамикалық теңдеулер
жүйесін,ньютондық емес сұйықтың тұйық бингомдық моделі қарастырылады.
Келтірілген теңдеулер жүйесі қозғалыс заңының математикалық ӛрнегінінің
заңдылығын, масса және энегия заңдылығын ұсынады. Қозғалыс мӛлшерінің сақталу
задылығы және массалық орынауыстырудың (сұйықтың гидродинамикалық ағыны және
диффузия процесі массасы; пластикалық жаншылу: кеуекті тасымалдау пайда болуы;
кұрылымды тасымалдау және т.с.с.
Кетірілген процестер ӛзара тығыз байланысты және диффузиялық үлестіруге қарағанда
жылуды конвективті жеткізу және қоспаның сұйық фазасының қозғалысы қайта үлестіруге
145
зор әсерер етеді. Дисперсиялы ортадағы жылу алмасу есебі энергияның сақталу заңдылығы,
жылуӛткізгіштік есебінен жылуды қата үлестіру процесін ескеру, әртүрлі пайдаланған кӛздер
саны және конвекциялар.
Шликердің қатқылдану процесі ӛзінің кӛптеген факторларымен сипатталады.соның
ішіндегі ең маңыздысы,дисперсиялы және дисперсияланған ортаның бӛліп шығаратын
жылуымен дисперсиялық ортаның шекаралық шарттарын ескергендегі жылу алмасуды
жылуды жеткізудің ковективті ағынының мүмкіндігі бойынша, құйманың біртексіздік
қасиеті бойынша, жылу физикасының температураға тәуелділігі шартына сүйенгенеді.
Сонымен қатар шликер массасы бетінің қатаюының (салқындауының) ӛткізгіштігі және
бұдырмалылығы(кедергі) ағу сипатына әсер етуі, кӛпіршіктер саны, сақина форма
бейнесіндегіі жолақты толтыру кезіндегі тотыруға әсер етеді.
Жалпы алғанда салқындау сызықты емес, қозғалу барысында шартты белгілеулердің
әсерінен шликердегі барлық физикалық қасиеттер ӛзгерісте болады.
Жылу физика қасиеттерін
),
(
T
)
(
),
(
),
(
),
(
T
c
T
T
T
p
ескере отырып ультра дыбыстық
және оның әсерінсіз,кристализациялану жылуы L
k
зерттеуінің нәтижесімен анықталған және
эмпириялық тәуелділік түрінде ӛрнектеледі. Сақиналы саңылаудың қалыңдығы оның
ұзындығынан әдеуілгідей кем, сондықтан шликердегі жылу алмасуды тар сақиналы
каналдың қойылымы ретінде де қарастыруға болады:
g
r
r
r
r
u
r
r
r
dz
dp
r
u
v
z
u
u
)
(
1
1
(1)
0
1
r
v
r
r
z
u
2
)
(
1
r
u
dt
d
L
r
T
r
r
r
r
T
vc
z
T
uc
k
p
p
Мұнда мынадай белгілеулер енгізілген:
z,r- осьтік және радиальдік координаталар,
u,v-жылдамдық
компоненттері,
,
,
,
,
,
p
c
T
p
-қысым, тығыздық, температура, жылусиымдылық, жылжытудың шектік кернеуі және
шликер жабысқақтығының динамикалық коэффициенті.
Қозғалыс теңдеуін шешуде барлық параметрлер мәндерін беруге болады және сақиналы
каналдың шеткі аймақтарының шарттарын екі аймақты шектеулердің барлық облыстарында
қарастыру керек. Шликердің тископротиялық ағымында жылдамдық шекарасы және қысым
үзіліссіз теңдеу арқылы келісіледі, дәлірек айтсақ шликер қысымымен тығыздығы арқылы.
Алдыңғы тараудағы(2-ші тарау) келтірілген алоритм бойынша қысым градиенттері жалпы
шығын бойынша табылады.
dr
S
dr
m
dz
dp
r
r
n
j
n
j
r
r
n
j
n
j
2
1
2
1
1
1
.
(2)
