Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Разработка вычислительного эксперимента по физике горения в высшем учебном заведении

Высшее учебное заведение - это учебное учреждение, где помимо подготовки высококвалифицированных кадров, проводятся исследования в различных областях науки и техники. Для физиков в настоящее время является актуальной проблемы экологической безопасности города [1]. В свете атмосферного загрязнения мегаполисов производственными и транспортными средствами, изучение процессов горения, также исследования по минимизации вредных выбросов в окружающую среду приобретает важную роль в физике.

В целях подготовки квалифицированных инженеров в области теплофизики студенты изучают курс численного метода теплофизики, где широко охвачен процесс горения. Ввиду того, что лабораторный курс дисциплины наиболее сложно поставить в стенах университета, лабораторные работы были разработаны для вычислительного эксперимента. Виртуальный лабораторный комплекс выполняется вычислительным методом при помощи программы KIVA-II. Она позволяет полностью описывать процесс горения, с учетом полей концентраций, температуры, летучих компонентов, также концентрации вредных выбросов.

Рассмотрим, к примеру, один из работ по вычислительному эксперименту [2]. В работе исследуется процесс горения жидкого топлива: тетрадекана и гексодекана; влияние значения массы впрыскиваемого топлива на распределение капель по радиусам с высотой камеры сгорания. Сначала студенты задают вид жидкого топлива; размеры камеры. Предполагается что исследуемое топливо при температуре 300 К впрыскивается в камеру сгорания (рис.1) через круглое сопло, расположенное в центре нижней части камеры. Камера сгорания представляет собой цилиндр высотой 15 см и радиусом 2 см, заполненный воздухом при температуре 900 К и при давлении 32 бара.

После впрыска происходит быстрое испарение топлива, пары топлива смешиваются с окислителем, и сгорание осуществляется в газовой фазе. Процесс горения жидкого топлива является быстро протекающим, его длительность составляет в среднем 4 мс [3]. Все данные после вычисления могут быть представлены в графическом виде, также в виде анимации. Все расчеты выполняются каждым студентом индивидуально, что минимизирует такие факты как использование чужих данных, также учит студентов к самостоятельному решению поставленной задачи.

Анализируя распределение капель по радиусам при впрыскивании тетрадекана (рис.2), видно, что с увеличением времени распыла радиус капель увеличивается, что свидетельствует о соударении и слиянии частиц. При этом капли топлива распространяются на 1,8 см по длине и 0,3 см по ширине камеры сгорания. К моменту времени t=8.94-10 4C (рис. 2 в) капли практически испарились и занимают только нижнюю часть камеры.

При сравнительном анализе рисунка 4 мы видим, что воспламенение возникает в одинаковый момент времени и на одной высоте относительно камеры, но очаг воспламенения для татрадекана занимает больший объем по ширине камеры. Однако процесс горения гексодекана в камере сгорания проходил быстрее и с большим выделением тепла, чем для тетрадекана. По оканчанию работы студенты предоставляют результаты в виде презентационного слайда.

По анализу проделанной работы в целом можно сделать заключение о протекающих процессах в камерах сгорания ТЭЦ, о параметрах веществ при горении, что трудно было бы узнать экспериментальным методом. Таким образом вычислительный эксперимент является наиболее эффективным и малозатратным при изучении процессов горения.

 

Литература:

  1. A.S. Askarova, S.A. Bolegenova, М.Т. Beketayeva, etc. Numerical experimenting of combustion in the real boiler of CHP / International Journal of Mechanics”. ISSN: 1998-4448, Issue 3, Volume 7, 2013, Pages: 343-352.
  2. A.C. Аскарова, С.А. Болегенова, И.В. Локтионова, М.Ж. Рыспаева Физика горения. Учебное пособие для студентов / Алматы: КазНУ им. аль-Фараби, 2009. - 130 с.
  3. А.С. Аскарова, С.А. Болегенова, И.Э. Волошина, М.Ж. Рыспаева Влияние массы впрыска жидкого топлива на его самовоспламение и горение. Известия HAH PK, серия физико- математическая, №2(264,) 2009, с. 3-11.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.