ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Студенттер мен жас ғалымдардың
«Ғылым және білім - 2014»
атты IX Халықаралық ғылыми конференциясының БАЯНДАМАЛАР ЖИНАҒЫ
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых
«Наука и образование - 2014»
PROCEEDINGS
of the IX International Scientific Conference for students and young scholars
«Science and education - 2014»
2014 жыл 11 сәуір
Астана
УДК 001(063) ББК 72
Ғ 96
Ғ 96
«Ғылым және білім – 2014» атты студенттер мен жас ғалымдардың ІХ Халықаралық ғылыми конференциясы = ІХ Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование - 2014» = The IX International Scientific Conference for students and young scholars «Science and education - 2014».
– Астана: http://www.enu.kz/ru/nauka/nauka-i-obrazovanie/, 2014. – 5830 стр.
(қазақша, орысша, ағылшынша).
ISBN 978-9965-31-610-4
Жинаққа студенттердің, магистранттардың, докторанттардың және жас ғалымдардың жаратылыстану-техникалық және гуманитарлық ғылымдардың өзекті мәселелері бойынша баяндамалары енгізілген.
The proceedings are the papers of students, undergraduates, doctoral students and young researchers on topical issues of natural and technical sciences and humanities.
В сборник вошли доклады студентов, магистрантов, докторантов и молодых ученых по актуальным вопросам естественно-технических и гуманитарных наук.
УДК 001(063) ББК 72
ISBN 978-9965-31-610-4 © Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық
университеті, 2014
2212
4. Гладкий С.Л., Ясницкий Л.Н. Решение задач линейной термоупругости методом фиктивных канонических областей // Вестн. ПГТУ. Динам. и прочн. Машин. – 2003. –
№4. – С.79-90.
УДК 532.1
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАМИНАРНОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ДВУХФАЗНОЙ СТРУИ ПЕРЕМЕННОЙ ПРОВОДИМОСТИ В ПОПЕРЕЧНОМ
МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Бегімбетова Акбота Болысбеккызы [email protected]
Магистрант Казахского национального университета имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Научный руководитель – Г.Б. Шерьязданов
Магнитная гидродинамика (МГД) – это раздел механики сплошной среды, который изучает движение проводящей жидкости в магнитном поле. Особенности течения электропроводящей среды в магнитном поле обусловлены тем, что в движущейся среде индуцируется электрический ток, который обладает собственным магнитным полем.
Проводящая среда испытывает со стороны магнитного поля действие магнитной силы, зависящей от напряженности магнитного поля и скорости движения среды. Взаимодействие между проводящей средой и магнитным полем носит весьма сложный характер и составляет предмет магнитной гидродинамики.
При моделировании МГД процессов необходимо к обычным уравнениям гидродинамики (уравнения неразрывности и Навье-Стокса с учетом силы Лоренца) и теплообмена добавить уравнения электродинамики сплошной среды (уравнения Максвелла для электромагнитного поля и обобщенный закон Ома для тока проводимости).
Первоначально результаты магнитогидродинамических исследований использовались при проектировании различных МГД-устройств, таких как МГД-генераторы, электромагнитные насосы, плазматроны и т.д.
Возможности использования эффектов магнитной гидродинамики (МГД) в целях управления процессами в электропроводящих средах объясняют интерес к задачам МГД- течений вязкой жидкости, в том числе и струйных течений. Классические (однофазные) струйные течения вязкой жидкости в магнитном поле достаточно изучены [1] и послужили основой для рассмотрения более сложных моделей, в частности, двухфазных систем.
Вопросы струйных течений классических (однофазных) струйных течений вязких сред в электромагнитном поле достаточно хорошо изучены и послужили основой для рассмотрения более сложных моделей, в частности двухфазных струйных течений.
Проблемы оптимизации конструкций и режимных параметров МГД- устройств (например, МГД-генераторы, МГД-насосы, МГД-плазматроны) потребовали в последние годы обратиться к рассмотрению двухфазных проводящих систем (МГД-генератор:
движение проводящей среды в присутствии магнитного поля для генерирования электрической энергии; МГД - насос: устройство, в котором за счет электрического тока, приводится в движение проводящая жидкость).
2213
Рисунок 1 – Схема МГД - струйного течения Рисунок 2 – Схема ЭГД - струйного течения Задачи исследования: разработка математических моделей и исследование ламинарных двухфазных струйных течений вязкой проводящей (непроводящей) среды, содержащей непроводящие (заряженные) частицы в магнитном (электрическом) поле.
Двухфазные струйные течения имеют место в МГД-устройствах с рабочей средой, содержащей дисперсные твердые частицы. Работа таких устройств протекает при непосредственном воздействии на систему внешних электромагнитных полей.
Теоретические исследования ламинарных двухфазных струйных течений проводящих сред в поперечном магнитном поле проведены, например, в работах [2,3] и обобщены в монографии [4]. При моделировании неизотермических МГД-течений необходимо наряду с электромагнитными силами, учитывать также термогравитационные силы.
Рассматривается задача об истечении из сопла конечной ширины плоской стационарной ламинарной неизотермической вязкой несжимаемой проводящей жидкости, содержащей непроводящие дисперсные частицы и распространяющейся вдоль вертикальной изотермической стенки. Струя развивается в однородном спутном потоке тех же физических свойств в присутствии внешнего однородного поперечного магнитного поля. Проводимость среды в слое смещения принимается линейно зависящей от температуры. Предполагается, что в области до начала смешения в сопле и спутном потоке процесс релаксации скоростей, температур и плотностей фаз завершен. При моделировании данного процесса дисперсная фаза рассматривается как идеальный невесомый газ.
В рамках двухкомпонентных моделей взаимопроникающих континуумов [5]
математическая модель данной задачи включает уравнения неразрывности, движения и притока тепла несущей фазы, с учетом сил межфазного взаимодействия, магнитного поля и термогравитации, и джоулева тепла, а так же соответствующие уравнения дисперсной фазы (идеальный газ).
В предложении малого различия искомых величин в слое смешения и спутном потоке методом малых возмущений проведена линеаризация нелинейных дифференциальных уравнений исходной модели и получено их численное решение.
Анализ результатов численного расчета характеристик в слое смешения в зависимости от параметров магнитного поля и проводимости показывает, что имеет место торможение течения и деформация профиля продольной скорости, наполнение профиля температуры несущей фазы. Следует отметить, что с увеличением параметра проводимости усиливаются МГД-эффекты.
Список использованных источников
1. Щербинин Э.В. Струйные течения вязкой жидкости в магнитном поле. − Рига:
Зинатне, 1973. – 303 с.
2. Korablin A.Yu., Sheryazdanov G.B. The laminar of two-phase cocurrents jet with variable electrical conductivity near the wall in a transversal magnetic field. //
Magnetohydrodynamics.
2214
3. Sheryazdanov G.B.The laminar of two phases jet flows of the conducting and polarization mediums in electromagnetical fields // Magnetohydrodynamics. – 2002.– Vol. 38, № 4.–
P.427-430.
4. Шерьязданов Г.Б. Ламинарные струйные течения проводящих сред в поперечном магнитном поле. – Алматы: Қазақ университеті, 2009. – 188 с.
5. Нигматуллин Р.Н. Основы механики гетерогенных сред. – М.: Наука, 1978. – 336 с.
УДК 532.5
БӨГЕТСІЗ ГЭС-ТЕР ҮШІН БІР БАҒЫТТАҒЫ АҒЫС ГИДРОТУРБИНАСЫНЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІН АНЫҚТАУ ЖОЛЫНДАҒЫ ТЕОРИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ТӘЖІРИБЕЛІК
ЗЕРТТЕУЛЕР
Босинов Данияр Жумадилович [email protected]
әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің магистранты, Алматы, Қазақстан Ғылыми жетекшісі – Д.Е.Туралина
Қарастырылып отырған жұмыста бөгетсіз ГЭС-тер үшін бір бағыттағы ағыс гидротурбинасының жаңа конструкциясы қарастылады.
Зерттеу жұмысы әдеби және патенттік шолулар жасаумен басталды. Зерттеу барысында жұмыстың өзектілігі зерттеліп, негізгі артықшылықтары анықталды. Зерттеудің теориялық және практикалық маңыздылығы айқындалды.
Жұмыстың мақсаты – Бөгетсіз ГЭС-тер үшін бір бағыттағы ағыс гидротурбинасының жаңа конструкциясын жасау үшін алдын-ала теориялық және тәжірибелік зерттеулерді жүргізу. Алынатын тәжірибелік және теориялық мәліметтерді салыстыру. Бір бағыттағы ағыс гидротурбинасының қалақшаларындағы су ағысының аққыштығының қозғалысын математикалық моделдеу, оның параметрлерін есептейтін бағдарлама құру. Гидравликалық турбиналардың жұмыс процесін жақсарту үшін ең тиімді болатынқалақщаларсанынжәне формаларын таңдау. Тәжірибелік және теориялық зерттеу нәтижелері гидротурбинаның жаңа тиімді конструкциясын құруға мүмкіндік береді.
Жұмыстың маңыздылығы – электр энергиясын өндiрудің құнын төмендету қазіргі таңда негізгі мәселелердің бірі болып табылады. Электр энергиясын алатын дәстүрлi жылу станцияларында қолданылатын қатты, сұйық және газ тәріздес отындардың бағасы күннен күнге артуымен қоса оның қоршаған ортағада зияны көп болып отыр. Сондықтан да қайта жаңаратын энергия көздерін қолданған тиімді болады. Соның бірі бөгетсіз ГЭС-терден электр энергиясын алатын гидротурбина болып табылады. Біз қарастырып отырған гидротурбинаның басқа гидротурбиналардан айырмашылығы - көлемі шағын (1-2 суреттер).
Гидротурбинаныңдиаметрі небары 159мм, ұзындығы 200 мм. Сондықтан оған аз материал кетеді,сәйкесінше бағасы да арзан болады.
