Разработка стационарного метода и устройства для определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига

Исследование реологических характеристик неньютоновской жидкости и тепловыделений в сдвиговом потоке вязкой жидкости за счет диссипации механической энергии. Разработка стационарного метода и устройства измерения теплопроводности, оценка погрешностей.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 01.09.2018
Размер файла 199,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тема:

Разработка стационарного метода и устройства для определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига

Мозговая Галина Владимировна

Тамбов - 2007

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированные системы и приборы» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Мищенко Сергей Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Беляев Павел Серафимович

кандидат технических наук, доцент Штейнбрехер Валерий Васильевич

Ведущая организация ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат размещен на официальном сайте ТГТУ

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор А.А. Чуриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Изделия, изготовленные из полимерных материалов, находят широкое применение во всех без исключения сферах человеческой деятельности. В процессе изготовления таких изделий, на стадиях плавления, перекачивания, смешения, полимерный материал находится в жидком виде. При его транспортировании в условиях сдвигового течения происходит ориентирование макромолекул материала преимущественно вдоль направления вектора скорости сдвига, что, в свою очередь, приводит к возникновению анизотропии теплопроводности.

Знание зависимости теплопроводности от скорости сдвига в направлении, перпендикулярном сдвигу (далее просто теплопроводности) позволит оптимизировать режимные параметры технологических процессов изготовления изделий из полимерных материалов, что приведет к повышению качества готовых изделий, а, следовательно, повысит их привлекательность в глазах потенциальных потребителей.

К настоящему времени известен ряд методов, направленных на определение теплопроводности жидких полимерных материалов при сдвиговом течении. Математические модели этих методов обладают рядом недостатков, основные из которых заключаются в том, что в них не учитываются:

1) неньютоновское поведение расплавов и растворов полимеров при сдвиговом течении;

2) тепловыделения в сдвиговом потоке вязкой жидкости за счет диссипации механической энергии. Известны несколько методов и устройств, частично лишенные указанных недостатков, но длительное время эксперимента не позволяет их использовать для определения свойств жидкостей, подверженных полимеризации, а также другим необратимым структурным превращениям.

Исходя из изложенного выше, разработка нового метода и создание устройства для определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига, лишенного указанных недостатков, является актуальной проблемой.

Цель работы заключается в разработке стационарного метода и устройства, обеспечивающих повышение точности измерения теплопроводности (за счет учета в математической модели теплопереноса измеряемых реологических характеристик исследуемой неньютоновской жидкости, а также тепловыделений в сдвиговом потоке вязкой жидкости за счет диссипации механической энергии) и сокращение времени эксперимента при определении зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских степенных жидкостей от скорости сдвига.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

1) разработана физическая модель измерительного устройства для измерения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновской степенной жидкости от скорости сдвига;

2) на основании физической модели разработана математическая модель распределения температурного поля в измерительном устройстве, учитывающая как наличие тепловыделений за счет диссипации механической энергии в сдвиговом потоке исследуемой вязкой жидкости, так и ее реологические свойства;

3) проведен анализ возможных источников возникновения погрешностей из-за допущений, принятых при разработке математической модели теплопереноса в измерительном устройстве; проведена оценка этих погрешностей;

4) разработан порядок проведения измерительных операций для определения как теплопроводности, так и реологических характеристик исследуемых неньютоновских жидкостей;

5) определены конструктивные параметры измерительного устройства и рациональные режимные параметры эксперимента;

6) разработаны и изготовлены измерительное устройство и измерительная установка;

7) проведена экспериментальная оценка погрешностей определения теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей с использованием разработанного метода и устройства;

8) разработанный метод и устройство использованы для исследования свойств ряда неньютоновских жидкостей, применяются в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета, результаты исследования приняты к использованию в ОАО «ТВЕС».

Объектом исследования в данной работе являются процессы переноса тепла в слое неньютоновской жидкости при сдвиговом течении в зазоре между коаксиальными цилиндрами.

В качестве предмета исследования рассматривается стационарный метод определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) разработана математическая модель распределения температурного поля в слоях измерительного устройства, учитывающая реологические характеристики исследуемой неньютоновской жидкости, находящейся в зазоре между внутренним и внешним коаксиальными цилиндрами измерительного устройства и наличие тепловыделений в потоке исследуемой жидкости за счет диссипации механической энергии вязкого сдвига;

2) разработан стационарный метод и измерительное устройство для определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига и алгоритм обработки экспериментальных данных;

3) разработана методика выполнения измерений зависимостей теплопроводности и реологических характеристик исследуемых неньютоновских жидкостей от скорости сдвига;

4) получены экспериментальные данные о зависимости теплопроводности от скорости сдвига для следующих неньютоновских жидкостей: синтетического каучука «Структурол» при температуре 30 С в диапазоне скоростей сдвига 0…35 с-1; синтетического каучука «Структурол» с добавками наноуглеродных трубок и волокон при температуре 30 С в диапазоне скоростей сдвига 0…22 с-1; 10% водного раствора полиоксиэтилена при температуре 30 и 40С в диапазоне скоростей сдвига 0…25 с-1.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1) разработаны алгоритмическое и программное обеспечение для определения зависимости теплопроводности от скорости сдвига для неньютоновских жидкостей, с учетом их реологических характеристик и находящихся в зазоре между вращающимися цилиндрами измерительного устройства;

2) изготовлены измерительное устройство и автоматизированная измерительная установка для определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик исследуемой неньютоновской жидкости от скорости сдвига;

3) метод измерения нашел применение в учебном процессе на кафедре «Автоматизированные системы и приборы» Тамбовского государственного технического университета, результаты исследования приняты к использованию на ОАО «ТВЕС» для выбора рационального температурного режима процесса литья под давлением.

На защиту выносятся:

1. Физическая модель измерительного устройства и математическая модель распределения температуры в слоях измерительного устройства.

2. Метод и порядок выполнения измерительных операций при определении зависимости теплопроводности исследуемой неньютоновской жидкости от скорости сдвига.

3. Измерительное устройство и автоматизированная измерительная установка для определения зависимости теплопроводности исследуемой неньютоновской жидкости от скорости сдвига.

4. Результаты экспериментов по определению зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на четвертой международной теплофизической школе «Теплофизические измерения в начале ХХI века» (г. Тамбов, 2001 г.); Международной научно-технической конференции «Методы и средства технологии получения и обработки измерительной информации» (г. Пенза, 2002 г.); школе-семинаре молодых ученых «Метрология, стандартизация, сертификация и управление качеством продукции» (г. Тамбов, 2003 г.); на пятой международной теплофизической школе «Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством» (г. Тамбов, 2004 г.); на 9-й Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы измерений» (Москва, 2004 г.); Всероссийской научной конференции «Научный сервис в сети Интернет» (г. Новороссийск, 2004 г.); Международной научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments» (Москва, 2005 г.); 2-й международной школе-семинаре молодых ученых «Проблемы экономики и менеджмента качества» (г. Тамбов, 2006 г.); Шестой Международной теплофизической школе «Теплофизика в энергосбережении и управлении качеством» (г. Тамбов, 2007 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 12 публикациях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и ряда приложений. Общий объем диссертации 155 страниц, включая 139 страниц основного текста, 16 страниц приложения, 30 рисунков, 9 таблиц. В конце работы приведен список используемых источников из 106 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы основные положения, определяющие ее научную новизну и практическую значимость.

В первой главе рассмотрены существующие методы и приборы для измерения теплофизических и реологических свойств жидких неньютоновских материалов. Проведен обзор стационарных и нестационарных методов определения теплофизических свойств жидкостей, а также проанализированы достоинства и недостатки методов ламинарного режима. Выявлен ряд факторов, приводящих к появлению погрешностей при определении зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига в зазоре между коаксиальными цилиндрами измерительного устройства и показаны возможные способы их уменьшения. Это позволило сделать вывод о необходимости разработки математической модели переноса тепла при сдвиговом течении неньютоновских жидкостей, учитывающей степенной закон течения и наличие тепловыделений в потоке исследуемой жидкости за счет диссипации механической энергии вязкого сдвига.

На основании проведенного анализа литературных источников и патентного поиска, в соответствии с поставленной целью были сформулированы основные задачи дальнейшего исследования.

Во второй главе сформулированы теоретические основы стационарного метода для определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей, подчиняющихся степенному закону течения, от скорости сдвигового течения.

Приведена физическая модель измерительного устройства (ИУ), представляющая собой систему из двух соосных цилиндров В и Н, в зазоре между которыми находится исследуемая жидкость (рис. 1).

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рис. 1. Физическая модель измерительного устройства

Для предотвращения возникновения вихрей Тейлора во вращение приводится наружный цилиндр Н, а тепловой поток направлен от внутреннего цилиндра В, через слой исследуемой жидкости 4, к внешнему. Внутренний цилиндр В состоит из нескольких слоев: 1, 2, 3, теплофизические свойства которых известны. Слой 4 представляет собой исследуемую неньютоновскую жидкость с теплопроводностью rr, Вт/(м· К). Во внутреннем цилиндре на подложке 1 размещен слой 2, состоящий из электронагревателя и термопреобразователя сопротивления, защищенных от исследуемой жидкости 4 слоем изоляционного материала 3. Наружный цилиндр Н, обозначенный на рис. 1 также позицией 5, приводится во вращение с постоянной угловой скоростью . Через внутреннюю полость 6 цилиндра В прокачивается жидкость из термостата с постоянной температурой, что обеспечивает возможность задания граничных условий 1-го рода на внутренней поверхности этого цилиндра.

На основании существующих физических принципов, сформулированных в законах сохранения момента количества движения, энергии и массы, получены уравнения, определяющие закономерности течения и теплопередачи в сдвиговом потоке неньютоновской жидкости в измерительном устройстве. Для описания поведения исследуемой неньютоновской жидкости при сдвиговом течении было выбрано определяющее уравнение степенной жидкости в виде

, (1)

где у - напряжение сдвига, Па;

m - коэффициент консистенции, Па, сn;

n - индекс течения, для неньютоновских жидкостей n < 1;

- скорость сдвига, с-1.

Сформулированы и приняты допущения, позволяющие упростить исходную математическую модель. Для уменьшения погрешностей, вызванных принятыми допущениями, проведен анализ источников погрешностей и даны рекомендации по конструированию измерительного устройства и выбору режимных параметров эксперимента.

В ходе разработки математической модели поставлена и решена задача о вычислении установившегося профиля скорости сдвигового течения исследуемой неньютоновской жидкости в зазоре между цилиндрами ИУ. Распределение окружных скоростей щц(r) по радиусу r описывается зависимостью

, (2)

где щ - угловая скорость вращения внешнего цилиндра ИУ, с-1;

R4 - внешний радиус внутреннего цилиндра В, м;

R5 - внутренний радиус внешнего цилиндра Н, м.

Установлено также, что функция распределения компоненты r(r) тензора касательных напряжений по радиусу в слое исследуемой неньютоновской жидкости определяется зависимостью

(3)

С учетом принятых допущений, уравнение теплопроводности в цилиндрических координатах r, z, для слоя исследуемой жидкости имеет вид

, (4)

где схсх - объемная теплоемкость, Дж/(м3 К);

Т4(r, ф) - функция распределения температуры в слое исследуемой жидкости, К;

ф - время, с;

r - радиальная координата, м;

rr - теплопроводность исследуемой жидкости;

W(r) - интенсивность диссипативного источника тепла в слое исследуемой жидкости:

(5)

С учетом внутреннего источника тепла в слое электронагревателя 2 (см. рис. 1), математическая модель распределения температурного поля в слоях измерительного устройства для стационарного температурного режима примет вид:

(6)

с граничными условиями:

(7)

где - функции, определяющие распределение температуры в слоях 1, 2, 3 ИУ, К;

- функция распределения температуры в слое исследуемой жидкости, К;

л1, л2, л3 - теплопроводности слоев 1, 2, 3 ИУ, Вт/(м К);

4 = rr - теплопроводность исследуемой жидкости, Вт/(м К);

с1с1, с2с2, с3с3 - объемная теплоемкость слоев 1, 2, 3 ИУ, Дж/(м3 К);

R1, R2, R3 - внутренние радиусы слоев 1, 2, 3, м;

Vн - объем нагревателя ИУ, м3;

Qн - электрическая мощность, подаваемая на нагреватель ИУ, Вт.

Для нахождения теплопроводности rr исследуемой жидкости необходимо прямую краевую задачу (6), (7) преобразовать в обратную, с помощью дополнительного условия, описывающего измеренную среднеинтегральную температуру Т* в слое 2 измерительного устройства:

(8)

Выразив из уравнений системы (6) функции и подставив их в граничные условия (7) с учетом зависимости (5) и дополнительного условия (8) общие решения обратной задачи теплопроводности примут вид (9), где С18 константы интегрирования.

Измеряя в процессе эксперимента значение среднеинтегральной температуры Т* в слое 2 и подставляя это значение в систему (9), с учетом заранее определенных реологических характеристик m и n, определяется теплопроводность rr исследуемой неньютоновской жидкости при заданной скорости сдвига:

В третьей главе приведено обоснование выбранной конструкции измерительного устройства (ИУ).

Основу ИУ (рис. 2) составляют два коаксиально расположенных цилиндра 1 и 2. Внутренний цилиндр 1 изготовлен из капролона. Нижняя часть внутреннего цилиндра выполнена в виде полусферы 5. Такая форма способствует наиболее устойчивому режиму течения неньютоновских жидкостей в зазоре между коаксиальными цилиндрами.

Для создания граничных условий первого рода на внутренней поверхности цилиндра 1 (в соответствии с принятой математической моделью), во внутреннем цилиндре предусмотрена полость, через которую постоянно прокачивается теплоноситель из термостата. Для подключения шлангов, идущих от термостата, в верхнюю часть внутреннего цилиндра вкручивается пробка с двумя металлическими штуцерами 18.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рис. 2. Конструкция измерительного устройства

реологический неньютоновский сдвиговый теплопроводность

На боковой поверхности рабочей части внутреннего цилиндра 1, расположены проволочные термопреобразователь сопротивления (ТПС) 11 и нагреватель 3, намотанные бифилярно виток к витку по спирали и отделенные от исследуемой жидкости защитной гильзой 4 из капролона. Выводы от ТПС и электрического нагревателя подключены к разъему 7.

Наружный цилиндр 2 изготовлен разъемным. Верхняя часть цилиндра 2 (вместе с подшипниками 8, 12, упорным кольцом 13, и внутренним цилиндром 1) отделяется от нижней части. К нижней части цилиндра 2 прикреплено основание 10, выполненное из бронзы и имеющее полусферическое углубление.

Для термостатирования внешнего цилиндра предусмотрена водяная рубашка 9, образованная стальным цилиндром 14 и боковой поверхностью наружного цилиндра 2. Теплоноситель с заданной температурой постоянно прокачивается насосом термостата в зазор между цилиндрами 14 и 2, создавая водяную рубашку 9. Излишки теплоносителя переливаются в цилиндрический поддон 15 и по резиновому шлангу, надетому на штуцер 16, отводятся обратно в термостат.

Разработанное ИУ входит в состав автоматизированной измерительной установки (рис. 3).

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рис. 3. Измерительная установка для определения зависимостей теплопроводности и реологических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига

ЖТС - жидкостный термостат;

ЭПТ - электродвигатель постоянного тока;

УМ - усилитель мощности; ДТ1 - ДТ2 - датчики температуры;

ДС - виброчастотный преобразователь силы;

МИС - мостовая измерительная схема;

РС - рычажная система;

ТЭН - трубчатый электронагреватель;

У - усилитель; БП1 - БП4 - блоки питания;

ГП - герконовый преобразователь;

ПК - персональный компьютер, оснащенный многофункциональной платой сбора данных (ПСД)

Эксперимент по определению зависимости теплопроводности неньютоновских жидкостей от скорости сдвига на разработанной измерительной установке состоит из двух этапов: предварительного и основного.

На предварительном этапе определяется поправочная функция , учитывающая величину вращающего момента , действующего на полусферическое окончание внутреннего цилиндра.

Основной этап эксперимента состоит из двух стадий. На первой стадии эксперимента по измеренной зависимости касательного напряжения у, от скорости сдвига , путем аппроксимации экспериментальных данных методом наименьших квадратов функцией определяются реологические характеристики исследуемой жидкости: коэффициент консистенции m и индекс течения n. На второй стадии эксперимента задается скорость вращения внешнего цилиндра щ, обеспечивающая создание в слое исследуемой жидкости скорости сдвига . После достижения установившегося теплового режима на нагреватель ИУ подают электрическое напряжение и измеряют среднеинтегральную температуру Т* слоя нагревателя и ТПС. Теплопроводность лrr рассчитывается путем решения системы уравнений (9) с учетом реологических характеристик m и n, определенных на первом этапе эксперимента. Изменяя несколько раз скорость сдвига на величину Д, находят зависимость теплопроводности лrr от скорости сдвига . На стадии определения теплопроводности в измерительном устройстве действуют два источника тепла, первый из которых - электрический нагреватель во внутреннем цилиндре, а второй обусловлен диссипацией энергии вязкого трения при сдвиговом течении неньютоновской жидкости в зазоре между цилиндрами.

Разработана методика проведения измерительных операций и приведена ее блок-схема.

В четвертой главе проведены расчетная и экспериментальная оценки погрешности измерения теплопроводности на разработанном измерительном устройстве. Результаты расчетной оценки зависимости rr = f rr) приведены на рис. 4. Относительная погрешность измерения теплопроводности находится в диапазоне 4…10% и возрастает с увеличением теплопроводности исследуемой жидкости.

Для оценки систематической погрешности измерения теплопроводности на разработанном ИУ был проведен ряд калибровочных экспериментов с жидкостями, теплопроводность которых достаточно хорошо известна: дистиллированная вода, этиловый спирт 95%, глицерин. Проведен анализ источников возникновения систематической составляющей погрешности. С целью уменьшения погрешности была применена методика калибровки результатов, после которой систематическая погрешность не превышает значения 3%.

Рис. 4. Зависимость относительной погрешности r от теплопроводности исследуемой жидкости

В пятой главе представлены результаты экспериментального определения зависимости теплопроводности некоторых неньютоновских жидкостей от скорости жидкости.

Анализ экспериментальных данных, представленных на рис. 5, показывает, что при низких скоростях сдвига наблюдается некоторое уменьшение теплопроводности, которое может быть объяснено ориентированием макромолекул вдоль направления течения. При больших скоростях сдвига может нарушаться устойчивость течения вследствие появления вторичных течений в слое исследуемого материала, что вызывает увеличение теплопроводности и уменьшение кажущейся вязкости жидкости.

Рис. 5. Экспериментальные данные по измерению зависимости теплопроводности лrr, Вт/(м К) от скорости сдвига, с-1:

-?- - синтетический каучук «Структурол»;

- - - синтетический каучук «Структурол» с добавками углеродных наноэлементов

При добавлении углеродных наноэлементов наблюдается увеличение теплопроводности суспензии при возрастании скорости сдвига. Это может быть объяснено тем, что на частички углеродных наноэлементов, находящиеся в сдвиговом потоке, действуют силы, которые вызывают их вращение, и как следствие - появление вторичных течений жидкости. Таким образом, появляется конвективная составляющая теплообмена, вызывающая увеличение кажущейся теплопроводности материала в направлении, перпендикулярном скорости сдвига.

На рис. 6 представлены экспериментальные данные по исследованию зависимости теплопроводности 10% водного раствора полиоксиэтилена от скорости сдвига при разных температурах.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при относительно низких температурах (30°С) и при низких скоростях сдвига наблюдается незначительное уменьшение теплопроводности и ее увеличение при повышении скорости сдвига. Уменьшение теплопроводности может быть вызвано ориентированием макромолекул вдоль направления течения, а ее повышение - изменением структуры материала.

Рис. 6. Экспериментальные данные по измерению зависимости теплопроводности лrr, Вт/(м?К) от скорости сдвига , с-1:

-?- - водный раствор полиоксиэтилена 10% при температуре 30С;

-- - водный раствор полиоксиэтилена 10% при температуре 40С

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана физическая модель ИУ для определения зависимости теплопроводности неньютоновской жидкости от скорости сдвига, представляющая собой систему из двух коаксиальных цилиндров в зазоре, между которыми находится исследуемая жидкость, причем внутренний цилиндр выполнен полым, а внешний цилиндр приводится во вращение.

2. Получены зависимость, описывающая распределение окружных скоростей щц потока по радиусу r, и функция распределения компоненты r(r) тензора напряжений при сдвиговом течении неньютоновской жидкости в измерительном устройстве.

3. Выведено уравнение энергии для слоя исследуемой неньютоновской жидкости с правой частью специального вида, учитывающей диссипативный источник тепла, возникающий при сдвиговом течении.

4. В результате анализа уравнений неразрывности, движения, энергии и принятых допущений сформулирована математическая модель температурного поля в ИУ при сдвиговом течении неньютоновской жидкости, с учетом степенного закона течения. В отличие от ранее известных, предложенная математическая модель учитывает реологические характеристики неньютоновской жидкости: коэффициент консистенции m и индекс течения n.

5. Проведена расчетная оценка погрешности определения теплопроводности неньютоновской жидкости с использованием разработанного стационарного метода и ИУ. Подробно рассмотрены все составляющие погрешности косвенного измерения теплопроводности и определен вклад каждой в ее суммарное значение. По результатам расчетной оценки получено предельное значение относительной погрешности длrr = 10%.

6. Разработаны и изготовлены измерительное устройство и автоматизированная измерительная установка, позволяющие определять зависимость теплопроводности неньютоновской жидкости от скорости сдвига, с учетом измеряемых реологических характеристик исследуемой жидкости. Разработан порядок выполнения измерительных операций при определении зависимости теплопроводности неньютоновской жидкости от скорости сдвига.

7. Проведены исследования зависимости теплопроводности от скорости сдвига для следующих неньютоновских жидкостей: синтетического каучука «Структурол» при температуре 30С в диапазоне скоростей сдвига 0…35 с-1; синтетического каучука «Структурол» с добавками наноуглеродных элементов при температуре 30С в диапазоне скоростей сдвига 0…22 с-1; 10% водного раствора полиоксиэтилена при температуре 30 и 40С в диапазоне скоростей сдвига 0…25 с-1.

МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Проектирование автоматизированной измерительной системы для определения теплофизических характеристик жидких полимерных материалов при сдвиговом течении / С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, Т. Ирвин, А.Г. Дивин, Г.В. Банникова // Информационные технологии в проектировании микропроцессорных систем ИТ ПМПС-2000: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2000. - 148 с.

2. Дивин, А.Г. Разработка математической модели устройства для измерения теплофизических характеристик расплавов полимерных материалов в условиях сдвигового течения / А.Г. Дивин, Г.В. Банникова* // Труды ТГТУ: сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. - Вып. 9. - 184 с.

3. Измерительное устройство для определения зависимости реологических и теплофизических характеристик жидких полимерных материалов от скорости сдвига / С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, А.Г. Дивин, Г.В. Мозгова // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации: тр. междунар. науч.-техн. конф. (Россия, г. Пенза, 22-24 окт. 2002 г.). - Пенза: Информационно-издательский центр Пенз. гос. ун-та, 2002. - 112 с.

4. Мозгова, Г.В. Разработка метрологического обеспечения метода и измерительного устройства для определения теплофизических характеристик полимерных материалов при сдвиговом течении / Г.В. Мозгова, А.Г. Дивин // Метрология, стандартизация, сертификация и управление качеством продукции: программа, материалы школы-семинара молодых ученых (г. Тамбов, 22 - 27 сент. 2003 г.) / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2003. - С. 103 - 104.

5. Нишукова, А.Д. Методика измерения реологических характеристик ПВХ - пасты / А.Д. Нишукова, Г.В. Мозгова // Метрология, стандартизация, сертификация и управление качеством продукции: программа, материалы школы-семинара молодых ученых (г. Тамбов, 22-27 сент. 2003 г.) / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2003. - С. 118-120.

6. Измерительная установка для определения теплофизических и реологических характеристик полимерных материалов при сдвиговом течении / А.Г. Дивин, С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, Г.В. Мозгова // Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством: материалы пятой междунар. теплофиз. школы: в 2 ч. (г. Тамбов, 20-24 сент. 2004 г.) / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2004. - Ч. 1. - 298 с.

7. Применение новых информационных технологий в дистанционном инженерном образовании и научных исследованиях / С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, А.Г. Дивин, А.А. Чуриков, Г.В. Мозгова // Научный сервис в сети Интернет: тр. Всерос. науч. конф. (г. Новороссийск, 20-25 сент. 2004 г.). - М.: Изд-во МГУ, 2004. - 288 с.

8. Измерительная установка для исследования зависимости реологических и теплофизических характеристик жидких полимерных материалов от скорости сдвига / А.Г. Дивин, Г.В. Мозгова, С.В. Ходилин // Состояние и проблемы измерений: сб. материалов 9-й Всерос. науч.-техн. конф. МГТУ им. Баумана (Москва, 23-25 нояб. 2004 г.). - М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2004.

9. Метод и измерительное устройство для исследования теплофизических характеристик жидких полимерных материалов при сдвиговом течении / С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, А.Г. Дивин, Г.В. Мозгова, С.В. Ходилин // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2005. - Т. 11, №1а. - С. 14-22.

10. Использование LABVIEW при исследовании зависимости реологических и теплофизических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига / С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, А.Г. Дивин, Г.В. Мозгова, С.В. Ходилин // Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments: материалы междунар. науч.-практ. конф. - М.: Изд-во РУДН, 2005. - С. 191-195.

11. Дивин, А.Г. Экспериментальное определение зависимости реологических и теплофизических характеристик неньютоновских жидкостей от скорости сдвига / А.Г. Дивин, Г.В. Мозгова, С.В. Ходилин // Проблемы экономики и менеджмента качества: программа и материалы междунар. школы-семинара молодых ученых / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2006. - С. 280-282.

12. Информационно измерительная система для определения теплофизических характеристик полимерных материалов / А.Г. Дивин, С.В. Пономарев, Г.С. Баронин, А.М. Смолин, А.Г. Ткачев, Д.О. Завражин, Г.В. Мозгова // Теплофизика в энергосбережении и управлении качеством: материалы шестой междунар. теплофиз. школы: в 2 ч. (г. Тамбов, 1 - 6 окт. 2007 г.) / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2007. - Ч. 2. - С. 4-7.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Определение расхода охладителя для стационарного режима работы системы и расчет температуры поверхностей стенки со стороны газа и жидкости. Расчет линейной плотности теплового потока, сопротивления теплопроводности, характеристик системы теплоотвода.

    курсовая работа [235,2 K], добавлен 02.10.2011

  • Изучение основного закона и физического смысла теплопроводности. Исследование теплопроводности жидкости, основанной на вычислении кинетических коэффициентов средствами статистической физики или использовании теплового движения и механизмов переноса.

    курсовая работа [64,6 K], добавлен 01.12.2010

  • Механика жидкостей, физическое обоснование их главных свойств и характеристик в различных условиях, принцип движения. Уравнение Бернулли. Механизм истечения жидкости из отверстий и насадков и методика определения коэффициентов скорости истечения.

    реферат [175,5 K], добавлен 19.05.2014

  • Рассмотрение и нахождение основных характеристик плоского стационарного ламинарного течения вязкой несжимаемой жидкости при параболическом распределении скоростей (течение Пуазейля и течение Куэтта). Общий случай течения между параллельными стенками.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.12.2010

  • Выведение уравнения движения вязкой несжимаемой жидкости - уравнения Стокса. Рассмотрение основных режимов движения жидкости в горизонтальных трубах постоянного поперечного сечения - ламинарного и турбулентного. Определение понятия профиля скорости.

    презентация [1,4 M], добавлен 14.10.2013

  • Гидравлические машины как устройства, служащие для преобразования механической энергии двигателя в энергию перемещаемой жидкости или для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию, методика расчета ее параметров.

    курсовая работа [846,7 K], добавлен 09.05.2014

  • Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела.

    реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011

  • Содержание закона Фурье. Расчет коэффициентов теплопроводности для металлов, неметаллов, жидкостей. Причины зависимости теплопроводности от влажности материала и направления теплового потока. Определение коэффициента теплопередачи ограждающей конструкции.

    контрольная работа [161,2 K], добавлен 22.01.2012

  • Силы и коэффициент внутреннего трения жидкости, использование формулы Ньютона. Описание динамики с помощью формулы Пуазейля. Уравнение Эйлера - одно из основных уравнений гидродинамики идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости. Уравнение Навье-Стокса.

    курсовая работа [531,8 K], добавлен 24.12.2013

  • Основное свойство жидкости: изменение формы под действием механического воздействия. Идеальные и реальные жидкости. Понятие ньютоновских жидкостей. Методика определения свойств жидкости. Образование свободной поверхности и поверхностное натяжение.

    лабораторная работа [860,4 K], добавлен 07.12.2010

  • Уравнение теплопроводности: физический смысл и выводы на примере линейного случая. Постановка краевой задачи остывания нагретых тел, коэффициент теплопроводности. Схема метода разделения переменных Фурье применительно к уравнению теплопроводности.

    курсовая работа [245,8 K], добавлен 25.11.2011

  • Основной закон теплопроводности. Теплоносители как тела, участвующие в теплообмене. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Лучеиспускание как процесс переноса энергии в виде электромагнитных волн. Сущность теплопроводности цилиндрической стенки.

    презентация [193,0 K], добавлен 29.09.2013

  • Поле вектора скорости: определение. Теорема о неразрывности струн. Уравнение Бернулли. Стационарное течение несжимаемой идеальной жидкости. Полная энергия рассматриваемого объема жидкости. Истечение жидкости из отверстия.

    реферат [1,8 M], добавлен 18.06.2007

  • Коэффициент теплопроводности металлов и его зависимость от параметров состояния вещества. Главные особенности калориметрического метода. Методические рекомендации к выполнению лабораторной работы "Определение коэффициента теплопроводности металлов".

    курсовая работа [79,4 K], добавлен 05.07.2012

  • Структурная схема емкостного уровнемера. Данные наблюдений и расчетов. Определение уровня жидкости аналоговым емкостным измерителем. Определение чувствительности измерителя к изменению уровня жидкости. Оценка погрешностей измерения уровня жидкости.

    лабораторная работа [482,7 K], добавлен 28.02.2012

  • Исследование устройства и принципов работы приборов для измерения влажности и скорости движения воздуха, плотности жидкостей. Абсолютная и относительная влажность воздуха, их отличительные особенности. Оценка преимуществ и недостатков гигрометра.

    лабораторная работа [232,2 K], добавлен 09.05.2011

  • Изучение теплопроводности как физической величины, определяющей показатель переноса тепла структурными частицами вещества в процессе теплового движения. Способы переноса тепла: конвекция, излучение, радиация. Параметры теплопроводности жидкостей и газов.

    курсовая работа [60,5 K], добавлен 01.12.2010

  • Сущность метода Стокса по определению коэффициента вязкости. Определение сил, действующих на шарик при его движении в жидкости. Оценка зависимости коэффициента внутреннего трения жидкостей от температуры. Изучение ламинарных и турбулентных течений.

    лабораторная работа [1001,4 K], добавлен 15.10.2010

  • Математическое моделирование тепловых процессов. Основные виды теплообмена в природе. Применение метода конечно разностной аппроксимации для решения уравнения теплопроводности. Анализ изменения температуры по ширине пластины в выбранные моменты времени.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 22.05.2019

  • Первая теорема Гельмгольца. Уравнение баланса внутренней энергии и мощность ее диссипации. Обобщенное уравнение Гельмгольца для дисперсии завихренности в вязкой несжимаемой среде. Квазитвердое движение внутри вихря Ренкина и вызванное поле вне вихря.

    лекция [334,3 K], добавлен 26.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.