МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ СРЕД В КАНАЛАХ МАТРИЦЫ ЭКСТРУДЕРА


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-4-48-52

Полный текст:


Аннотация

Рассматривается одномерное установившееся течение высоковязкой среды в цилиндрическом канале с учетом
диссипации и зависимости коэффициента вязкости от температуры. Предположено, что на сравнительно малых интервалах температуры изменение коэффициента динамической вязкости с достаточной степенью точности можно принять линейным. В основу модели были положены уравнения гидродинамики жидкости и теплопереноса. В поставленной задаче температура стенки канала принимается постоянной. Получено приближенное решения рассматриваемой задачи, в соответствии с которым распределение скорости, давления и температуры ищется в виде разложения по степеням безразмерной поперечной координаты. Рассмотрен частный случай, когда в соотношениях распределение скорости, давления и температуры допустимо ограничиться следующим числом членов разложения: для скорости – первые 3, для давления – первые 2, для температуры – первые 5. Получены выражения для определения профиля температуры среды в канале и определения характеристик диссипативного разогрева. Для моделирования процесса теплопереноса высоковязких сред разработана программа для персональных электронно-вычислительных машин. Расчет проведен по экспериментальным данным исследования течения расплава зерновой смеси гречихи и сои для скорости нагрузки 0,08 мм/с. Методом машинного эксперимента осуществлена проверка полученных решений на адекватность реальному процессу теплопереноса. Анализ результатов указывает, что при малых значениях длины канала влияние диссипативной функции проявляется главным образом у стенки. При увеличении приведенной длины это явление распространяется на все сечение канала. При большой длине канала профиль температур целиком определяется диссипацией. В случае теплообмена, обусловленного только теплотой трения, форма кривых распределения температур является следствием взаимодействия эффектов нагрева за счет вязкого сдвига с эффектами охлаждения за счет теплопроводности. Отклонение расчетных данных от экспериментальных по абсолютному значению не превышало 12 %.

Об авторах

А. С. Сидоренко
Военный учебно-научный центр военно-воздушных сил «Военная воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Россия
кафедра общепрофессиональных дисциплин, старший преподаватель


А. И. Потапов
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
кафедра машин и аппаратов пищевых производств


Список литературы

1. Василенко В.Н., Остриков А.Н., Ряжских В.И. Математическая модель течения двух вязкопластичных сред в формующем канале экструдера при коэкструзии // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2012. № 2. С. 64-67.

2. Остриков А.Н., Татаренков Е.А., Попов А.С., Василенко В.Н. Моделирование течения расплава биополимера в динамической матрице экструдера // Хранение и переработка сельхозсырья. 2011. № 8. С. 66-69.

3. Остриков А.Н. Математическое моделирование течения аномально-вязких сред в каналах экструдеров. Воронеж : Изд-во ВГУ, 2010. 237 с.

4. Комов А.А., Потапов А.И., Тарарыкова И.В, Шахов С.В. Математическое описание процесса микрофильтрации суспензии в трубчатом канале // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5-1. С. 164-165

5. Кретов И.Т., Попов Е.С., Потапов А.И., Попов Д.С Математическое моделирование процесса микрофильтрации // В книге: Материалы LI отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ за 2012 г. 2012. С. 42.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Сидоренко А.С., Потапов А.И. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ СРЕД В КАНАЛАХ МАТРИЦЫ ЭКСТРУДЕРА. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015;(4):48-52. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-4-48-52

For citation: Sidorenko A.S., Potapov A.I. MATHEMATICAL MODEL NON-ISOTHERMAL FLOW HIGHLY VISCOUS MEDIA CHANNELS MATRIX EXTRUDER. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2015;(4):48-52. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-4-48-52

Просмотров: 117

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)