Математическое моделирование конвективного теплопереноса неньютоновских жидкостей с учетом диссипации

• Автор: Веретенников, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 208 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Современное состояние вопросов математического моделирования гидродинамики и конвективного теплопереноса с учетом диссипации при течении жидкостей с реологическими моделями комбинированного типа
1.1 Проблемы моделирования процессов течения и конвективного теплопереноса с учетом диссипации применительно к подаче рабочих сред со сложной реологией в каналах тех-

нологического оборудования

1.2 Фундаментальные уравнения гидродинамики и конвективного теплопереноса вязких жидкостей
1.3 Обзор экспериментальных результатов, касающихся механического поведения жидкостей с реологическими моделями комбинированного типа
1.4 Математические модели механического поведения жидкостей с реологическими моделями комбинированного типа

1.5 Выводы и основные задачи исследования

Глава 2 Разработка методики определения параметров реологических моделей неньютоновских жидкостей комбинированного типа
2.1 Особенности методик определения параметров реологиче-
ских моделей для жидкостей комбинированного типа
2.2 Алгоритм определения параметров реологической модели жидкости с пределом применимости ньютоновской модели..
2.3 Проведение численных экспериментов по определению параметров реологической модели жидкости с пределом применимости ньютоновской модели
2.4 Анализ влияния основных параметров реологической мо-

дели жидкости демонстрирующей проявление эффекта “отвердевания” на расходные характеристики
2.5 Алгоритм определения параметров реологической модели жидкости, которая демонстрирует проявление эффекта “отвердевания”
2.6 Проведение численных экспериментов по определению параметров реологической модели жидкости, которая демонстрирует проявление эффекта “отвердевания”
2.7 Основные результаты и выводы по второй главе
Глава 3 Моделирование конвективного теплопереноса в цилиндрических каналах жидкостей с реологическими моделями комбинированного типа с учетом диссипации механической энергии
3.1 Методика математического моделирования конвективного теплопереноса с учетом диссипации для жидкостей, которые демонстрируют проявление эффекта “отвердевания”
3.2 Моделирование температурного поля в цилиндрическом канале при течении жидкости, которая демонстрирует проявление эффекта “отвердевания”
3.2.1 Случай первой схемы течения
3.2.2 Случай второй схемы течения
3.2.3 Случай третьей схемы течения
3.3 Анализ влияния исходных параметров системы на характеристики диссипативного разогрева при течении жидкости, которая демонстрирует проявление эффекта “отвердевания”
3.3.1 Случай первой схемы течения
3.3.2 Случай второй схемы течения
3.3.3 Случай третьей схемы течения
3.4 Оценка сходимости полученного решения
3.5 Основные результаты и выводы по третьей главе

Глава 4 Применение разработанных моделей к расчёту гидродинамических и тепловых характеристик процесса
4.1 Программа для ЭВМ по определению реологических параметров жидкости с пределом применимости ньютоновской модели
4.2 Программа для ЭВМ по определению реологических параметров жидкости, демонстрирующей проявление эффекта “отвердевания”
4.3 Пример расчета максимальной температуры диссипативного “саморазогрева” при экструзии полимерной композиции
4.4 Основные результаты и выводы по четвертой главе.
Общие выводы и результаты по работе
Библиографический список
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
ПРИЛОЖЕНИЕ

К4 = £¥(т)

= 2 ■ а + 6 • а, • т >0; у = 1,2. (2.2.10)
т = т:
3.2. Решая (2.2.7), определяем набор коэффициентов
а0, <з,, а,, а3. (2.2.8)
4. С учетом найденных коэффициентов (2.2.8) определим точку экстремума (минимума) ттт аппроксимирующей зависимости (2.2.5).
4.1. Из необходимого условия экстремума функции (2.2.5)

— = а, + 2 • а ■ т + 3 ■ а, • т2 = 0,
7 12 1

находим точки “подозрительные” на экстремум
- а, ± па; - 3 ■ а. а,
= *,2 = V — ' (2'2'9)
3 ■ а
4.2. С учетом достаточного условия экстремума (минимума), проверяем для каждого значения (2.2.9) выполнение неравенства
(72 7 с7т
4.3. В качестве точки датт экстремума (минимума) функции (2.2.5) принимаем то значение (2.2.9), для которого выполняется условие (2.2.10).
5. С учетом найденного значения ттт проводим уточненное определение параметров реологической модели.
5.1. Определяем ближайшие целые нижнее т] = _штт J и верхнее т2 = ттт значения к найденному тпш и соответствующие им верхние и нижние значения параметров у0, /а, п
7т1> Ут2’ Мт> Мт2’
5.2. Находим уточненные значения реологических констант с помощью линейной интерполяции по формулам
70 = 7,,! + (ут 2 -7„„ )■(«. -*0;
0 — /Ал1 4" (/^,„2 ~ Мп1 ) ' (тщ|„ ~ т ) > (2.2.1 1)
П = ПЦп,Ц