Добірка наукової літератури з теми "Температурні градієнти"

авторів залишається дослідження впливу таких технологічних параметрів, як потужність нагрівачів, температура завантаженої маси та швидкості пресування на температурні поля робочого простору мундштука гідравлічного пресу. В даній праці було досліджено зміну температурного поля в залежності від таких технологічних параметрів: потужності індукторів формувальної та калібрувальної зони мундштука, свічок для додаткового нагріву мундштука, температури поверхні масного циліндру та швидкості пресування. Оскільки для отримання бездефектної продукції необхідно, щоб кожен з нагрівачів забезпечував заданий (такий, що забезпечить умови проковзування) розподіл температур в своїй зоні мундштука, то також було досліджено динаміку температур в точках, що характеризують розподіл температур в кінці кожної зони мундштука (переріз наприкінці калібрувальної зони - І переріз, переріз на межі формувальна – калібрувальна зона – ІІ переріз, переріз на межі масний циліндр – формувальна зона – ІІІ переріз). В результаті досліджень, проведених за допомогою розробленої моделі виявлено, що найбільший вплив на температури в зонах І-ІІ має індуктор калібрувальної зони. Також індуктор формувальної зони має значний вплив на температурне поле в ІІІ та ІІ зонах, а свічки на температури в І та ІІ зоні. При цьому вплив нагрівачів на більш віддалені зони проявляється тільки за 20-30 хв. після зміни потужності нагрівача, що свідчить про появу запізнювання в перехідному процесі. Температура завантаженої маси має досить значний вплив на розподіл температур в усьому об’ємі робочого простору мундштука. Також виявлено, що збільшення швидкості пресування негативно впливає на середню температуру електродної маси, а також збільшує градієнт температур від центральної частини робочого простору мундштука до його меж.

Підтримання стабільної температури продукту під час холодильного зберігання та транспортування є основним чинником, що впливає на його якість. Для захисту продукту від коливань температури запропоновано використання охолоджуваних ємностей – контейнерів, стінки яких мають високу теплову інерційність. Ці стінки є тепловим буфером на шляху теплового потоку між продуктом і повітрям холодильної камери, який забезпечує згладжування амплітуди його коливань. Для проектування таких контейнерів є необхідним виконання розрахунків з використанням теорії затухання температурних хвиль. Аналітичні методи цієї теорії добре розроблені для випадку плоских температурних хвиль в плоских стінках при гармонічних коливаннях температур. При цьому слід зазначити, що реальний характер коливань температури повітря в холодильних камерах істотно відрізняється від гармонічного. Для проведення теоретичних досліджень розроблена чисельна модель для розв'язання нестаціонарної нелінійної задачі теплообміну методом кінцевих різниць за явною квазілінійною схемою. Розроблена чисельна модель спочатку була використана для розрахунків загасання температурних хвиль при гармонічних коливаннях температур. Порівняння чисельних і аналітичних розрахунків показало хороші стійкість, збіжність та апроксимаційні властивості чисельної моделі, що робить можливим її подальший розвиток для розрахунків при негармонічних коливаннях температур. При чисельному моделюванні встановлено, що на результат загасання температурної хвилі має значний вплив інтенсивність променевого переносу тепла через повітряний прошарок між внутрішньою поверхнею стінки контейнера і поверхнею продукту. При зниженні інтенсивності променевого теплообміну загасання температурних коливань покращується. Виділення рослинними продуктами теплоти дихання не впливає на інтенсивність загасання температурних хвиль. Але при цьому додатково виникає градієнт між середньою температурою продукту і середньою температурою повітря холодильної камери, який необхідний як рушійна сила для можливості відведення тепла дихання від продукту до повітря камери

Медична термографія найбільш успішно поєднує ефективний пошук патологій та абсолютну неінвазивність для пацієнта та медичного персоналу. Надійність діагностики заснована на стабільності тепловізійної симптоматики, основним параметром якої є послідовність та передбачуваність зміни відносних температур. Це дозволяє використовувати термографію як метод ефективного контролю над перебігом патологічних процесів в організмі людини для різних сфер медичної діяльності. Робота присвячена аналізу можливостей і перспектив розвитку та застосування термографії як методу медичної діагностики. Розглянуто сучасний стан та проблеми використання тепловізійної апаратури для виявлення різних патологій організму людини. Запропоновано напрями концентрації подальших досліджень щодо вдосконалення методу та його поширення в різних галузях медицини. Одним із найвідоміших принципів діагностики патологій організму людини на основі термограм є порівняння температур симетричних частин тіла або аналіз зміни градієнта температури на окремих ділянках організму. Перший підхід має кілька винятків, найбільш значущим серед яких є область серця: температура в цій області, безумовно, вища, ніж у симетричній ділянці з правого боку грудної клітки. Тому такий метод не завжди можливий для застосування, особливо якщо патологія пов’язана з кардіологічним аспектом. Однак порівняння температур симетричних ділянок на основі термограм в інших ділянках тіла людини дозволяє з високою ймовірністю виявити вогнища запальних процесів чи наявність пухлин. Крім онкології, медична тепловізійна техніка знайшла застосування в отоларингології, мамології, стоматології і навіть хірургії, де в процесі певних операцій (наприклад, під час розтину серця або трансплантації) необхідно дуже точно підтримувати певну температуру тіла пацієнта. Подальші зусилля з удосконалення діагностичного методу медичної термографії доцільно спрямувати на підвищення якості теплових зображень та розробку алгоритмів автоматичної діагностики хвороб та патологій із застосуванням цифрової обробки зображень та технології штучного інтелекту.

Математичні моделі екструдування показують, що під час течії високов’язких рідин в процесі тривимірного друкування виникає проблема нагріву робочого середовища. Вона полягає в тому, що під час подачі матеріалу включається механізм дисипації механічної енергії в теплову, що зумовлює перегрів рідини. У свою чергу це може призводити до невідповідності форм одержуваного виробу. Для стійкого формування необхідно, щоб матеріал, що подається, оплавлявся біля стінок апарата. Перегрів має бути мінімальним, щоб,виходячи з насадка, матеріал міг швидко застигнути, бажано без додаткових обдувних пристроїв. У цій статті розглядається задача про рух полімерної маси в каналі з підігрівом з метою визначення необхідних умов виконання такої операції, виходячи з певних геометричних форм екструдера. Як модельна рідина використовується непружне середовище із в’язкістю, що залежить від температури та градієнтів швидкостей. Це досить широко використовуваний у практичних розрахунках клас неньютонівських модельних рідин для визначення параметрів течії полімерів і передбачення певних властивостей одержуваних виробів. Нехтування пружними властивостями полімерів часто є виправданим у зв’язку з незначністю проявів цих властивостей або з чіткою локалізацією цих ефектів. Для розв’язання задачі, сформульованої в рамках теорії вузького каналу, використовується метод смуг, в межах яких температура приймається постійною, тобто незалежною від поперечної координати. Це дає можливість покласти в основу розв’язання відомі аналітичні вирази для швидкостей з подальшим уточненням їх, у зв’язку зі складною залежністю в’язкості від градієнтів швидкості. Уточнюючи на кожному кроці динамічні параметри течії з попереднього кроку, можна чисельно отримати досить стійкі гладкі розв’язки. Розрахунки були проведені для неньютонівської рідини, близької за своїми властивостями до полімеру АБС-3А. Розрахунки показали, що властивість псевдопластичності, яка притаманна цьому полімеру, відіграє важливу роль у процесі екструдування. Завдяки тому, що зі збільшенням поперечного градієнта поздовжньої швидкості в’язкість цього полімеру значно падає, величина дисипації механічної енергії теж падає, тобто зменшується теплова енергія, що виділяється під час дисипації. Це в свою чергу призводить до меншого нагрівання полімерного матеріалу, що рухається. Отже, виходячи з геометричних розмірів апарата, можна моделювати течію полімерної рідини та підбирати параметри формування і температури рідини на виході з апарата.

Вступ. З розвитком нових технологій значно розширилися можливості створення повністю автоматизованих систем діагностування, що особливо необхідно в разі складної обробки сигналів датчиків діагностичної системи. Сучасні конструкції датчиків забезпечують термокомпенсацію, одночасне вимірювання декількох параметрів та відрізняються великою надійністю (набагато вищою, ніж раніше), що полегшує побудову комплексних автоматизованих систем діагностування. Мета. Статтю присвячено розробленню прямого безперервного контролю температури підшипників шатунної шийки, що дасть змогу забезпечити більш раннє виявлення порушення режиму змащення обертових підшипників колінчастих валів суднових двигунів внутрішнього згоряння, та моделюванню процесу перегріву нижньої головки шатуна в разі порушення функціонування системи змащення. Результати. Запропоновано варіант конструкції датчика температури шатунного підшипника, який, на відміну від способу вимірювання з використанням радіотехнології поверхневої акустичної хвилі (SAW), має активний датчик температури та електрогенеруючий термоелемент. Такий пристрій може працювати в режимі як вимірювання температури, так і сигналізатора критичної температури. У першому варіанті постійно здійснюється передача та реєстрація температури вимірюваного об’єкта, а в другому – активація вихідного сигналу датчика за критичного значення температури підшипника та, відповідно, збільшення температурного градієнта на термоелементі. В останньому варіанті зростання температури об’єкта вимірювання призводить до підвищення електричної потужності термоелектричного елемента та в разі досягнення порогового значення температури здійснюється активація передачі аварійного сигналу модулем бездротової передачі даних до модуля бездротового прийому даних. Для визначення градієнта температур і подальшого конструювання датчика, а також вибору параметрів термоелектричного модуля наведено результати комп’ютерного моделювання процесу нагріву шатунного підшипника на прикладі дизельного двигуна МаК М32С. Висновки. Отримані результати системного моделювання вказують на те, що процес зміни температури шатунних підшипників є досить швидким, а тому потребує швидкої реєстрації критичного зростання температури системами безперервного моніторингу. Поставлене завдання можна вирішити шляхом модернізації таких систем дистанційними перетворювачами температури запропонованої конструкції.

У роботі було запропоновано модифіковані структурні схеми передстартової системи термостатування повітря космічних апаратів для підвищення її ефективності та виконано порівняльну оцінку. Теоретичні результати, отримані для передстартової системи термостатування повітря космічних апаратів показали, що розроблені структурні схеми мають більшу ефективність роботи у порівнянні з існуючою, оскільки відхилення значень розподілення градієнту температур за довжиною по осі при температурі зовнішнього середовища в 20 і 30ºС не перевищує 16,7%. Отримані результати вказують на доцільність в застосуванні запропонованої модифікованої схеми передстартової системи термостатування повітря з підпірним дроселем та фільтрами грубого і тонкого очищення.

Проведено аналіз відомих нормативних методів і технічних рішень для розрахункового і експериментального методу визначення теплоти згорання природного газу. Обгрунтовано необхідність визначення теплоти згорання вологого природного газу у споживачів за місцем роботи газоспоживного обладнання. Викладено технічне рішення для реалізації запатентованого авторами способу визначення теплоти згорання природного газу прямим методом за температурою згорання газу. Кількісно оцінена зміна відносної похибки визначення теплоти згорання природного газу від вологи газу і вологи повітря для умов реалізації запропонованого способу визначення теплоти згорання для конкретних трьох проб газу з теплотою згорання 7759 ккал/м3, 8145 ккал/м3 та 8538 ккал/м3. Встановлені закономірності зміни відносної похибки визначення теплоти згорання від двох складових вологості. Здійснене моделювання відносної похибки визначення теплоти згорання природного газу одночасно від його вологості і вологості навколишнього повітря. Досліджено вплив конструктивних факторів, які впливають на технічну реалізацію методу експрес-контролю теплоти згорання природного газу. Встановлено наявність суттєвого градієнта температури вздовж поверхні тонкої пластини та набагато менше її значення для грубшої пластини. Досліджені динамічні характеристики нагрівання пластини і термопари при вимірюванні температури полум’я.

Стаття присвячена дослідженням крохмальної патоки як об’єкту розпилювального сушіння в системі «крапля-парогазове середовище» на експериментальному стенді сушіння одиничних крапель у потоці нагрітого теплоносія. Рідкий концентрат крохмальної патоки з вмістом сухих речовин 78-83% має високов’язку консистенцію, що викликає ускладнення в багатьох технологічних процесах. Отримання її у формі сухого порошку методом розпилювання дозволить поліпшити умови використання та розширити галузі її застосування. Наявність цукристих речовин у складі відносно кислих розчинів сприяє прояву властивостей, характерних для аморфних речовин та полімерних матеріалів. За рахунок цього крохмальна патока належить до категорії термопластичних матеріалів – одних з найскладніших об’єктів розпилювального сушіння. Здатність до висушування колоїдної системи, якою є крохмальна патока, а також адгезійність висушених часток у камері розпилювальної сушарки, закладені в її фізико-хімічних характеристиках та реологічних властивостях. Саме вони визначають кінетику сушіння крапель її розчинів, морфологію та міцність висушених часток під впливом різних температурних режимів. Дослідження процесу сушіння крапель крохмальної патоки з масовою часткою редукуючих речовин 38-42% проводились з розчинами концентрацією сухих речовин 40%, 45%, 50%, 55%, 60% і температурах теплоносія 140 оС, 160оС, 180оС, 200оС. Встановлено, що при вмісті сухих речовин у розчинах ≥50% і підвищенні температури теплоносія до 200оС відбувається миттєве зростання градієнтів концентрації та тиску на поверхні щільної непроникливої оболонки висушуваної краплі, що характерно для колоїдних систем. Свідченням тому є наведені фотоматеріали різких змін форми, розмірів та структури крапель у стадіях кипіння та досушування. Більш того, різке зростання дифузійного опору процесам вологопереносу призводить до утримання залишкової вологи всередині кралі. Підтвердженням тому стало зафіксоване в процесі вивчення фізичного стану висушених крапель (часток) даних розчинів (≥50%) кипіння водяної пари у вигляді бульбашок, які виникали з отворів крапель під час їх зондування у потоці теплоносія. Більшу здатність висушуватись до сухого стану, визначену за кінетичними залежностями відносної тривалості зневоднення крапель до крапки кр.3, встановлено для розчинів з концентрацією <50% при температурі теплоносія 180-190оС. Однак, у потоці теплоносія висушені краплі усіх досліджених концентрацій розчинів патоки перебували у в’язко-пластичному стані і проявляли адгезійність. За результати аналізу фізичного стану висушених крапель крохмальної патоки у потоці теплоносія та поза його межами лише після охолодження частки набували твердості при відсутності адгезійних властивостей.

. Стаття присвячена дослідженням крохмальної патоки як об’єкту розпилювального сушіння в системі «крапля-парогазове середовище» на експериментальному стенді сушіння одиничних крапель у потоці нагрітого теплоносія. Рідкий концентрат крохмальної патоки з вмістом сухих речовин 78-83% має високов’язку консистенцію, що викликає ускладнення в багатьох технологічних процесах. Отримання її у формі сухого порошку методом розпилювання дозволить поліпшити умови використання та розширити галузі її застосування. Наявність цукристих речовин у складі відносно кислих розчинів сприяє прояву властивостей, характерних для аморфних речовин та полімерних матеріалів. За рахунок цього крохмальна патока належить до категорії термопластичних матеріалів – одних з найскладніших об’єктів розпилювального сушіння. Здатність до висушування колоїдної системи, якою є крохмальна патока, а також адгезійність висушених часток у камері розпилювальної сушарки, закладені в її фізико-хімічних характеристиках та реологічних властивостях. Саме вони визначають кінетику сушіння крапель її розчинів, морфологію та міцність висушених часток під впливом різних температурних режимів. Дослідження процесу сушіння крапель крохмальної патоки з масовою часткою редукуючих речовин 38-42% проводились з розчинами концентрацією сухих речовин 40%, 45%, 50%, 55%, 60% і температурах теплоносія 140 оС, 160оС, 180оС, 200оС. Встановлено, що при вмісті сухих речовин у розчинах ≥50% і підвищенні температури теплоносія до 200оС відбувається миттєве зростання градієнтів концентрації та тиску на поверхні щільної непроникливої оболонки висушуваної краплі, що характерно для колоїдних систем. Свідченням тому є наведені фотоматеріали різких змін форми, розмірів та структури крапель у стадіях кипіння та досушування. Більш того, різке зростання дифузійного опору процесам вологопереносу призводить до утримання залишкової вологи всередині кралі. Підтвердженням тому стало зафіксоване в процесі вивчення фізичного стану висушених крапель (часток) даних розчинів (≥50%) кипіння водяної пари у вигляді бульбашок, які виникали з отворів крапель під час їх зондування у потоці теплоносія. Більшу здатність висушуватись до сухого стану, визначену за кінетичними залежностями відносної тривалості зневоднення крапель до крапки кр.3, встановлено для розчинів з концентрацією <50% при температурі теплоносія 180-190оС. Однак, у потоці теплоносія висушені краплі усіх досліджених концентрацій розчинів патоки перебували у в’язко-пластичному стані і проявляли адгезійність. За результати аналізу фізичного стану висушених крапель крохмальної патоки у потоці теплоносія та поза його межами лише після охолодження частки набували твердості при відсутності адгезійних властивостей

Досліджено потік Тейлора-Куетта нанорідин в криволінійному каналі, що утворений двома концентричними циліндричними поверхнями. Рух потоку забезпечувався обертанням внутрішньої циліндричної поверхні. Було вивчено вплив наступних параметрів на критичні значення числа Тейлора: відношення радіусів опуклих і увігнутих стін, безрозмірних параметрів, що описують температурний градієнт, відносну щільність наночастинок, співвідношення броунівської дифузії і термофорезу, а також чисел Прандтля і Шмідта.

Дипломну магістерську роботу присвячено дослідженню теоретичних задач активації процесу перенесення термореактивних смол і гідрофобних розчинів по товщині оброблюваних полотнищ тканини та обґрунтуванню практичних напрямів забезпечення більш рівномірного розподілу речовини по перетину тканини і окремих її волокон у випадку одночасного контактного впливу на основі розробки математичних та програмних компонентів САПР. Запропоновано аналітичні залежності між довжиною контактної зони, швидкістю руху тканини і температурою контактної поверхні та основні напрями практичного удосконалення механізму прогрівання полотнища тканини з використанням ефекту градієнта температур на основі розробки математичних та програмних компонентів САПР з урахуванням малої довжини контактної зони, деформації тканини в зоні транспортуючих циліндрів, ізольованості поверхні полотнища тканини в місці її контакту з навколишнім повітряним середовищем. Результати дипломної магістерської роботи можна використовувати для підвищення ефективності прогрівання полотнищ вологих віскозних та бавовняних тканин при її контактній сушці на поверхні сушильних пристроїв, що дозволить заощадити електроенергію та підвищити продуктивність процесу сушіння.
Дипломная магистерская работа посвящена исследованию теоретических задач активации процесса переноса термореактивных смол и гидрофобных растворов по толщине обрабатываемых полотнищ ткани и обоснованию практических направлений обеспечения более равномерного распределения вещества по сечению ткани и отдельных ее волокон в случае одновременного контактного воздействия на основе разработки математических и программных компонентов САПР. Предложены аналитические зависимости между длиной контактной зоны, скоростью движения ткани и температурой контактной поверхности. Рекомендованы основные направления практического усовершенствования механизма прогрева полотнища ткани. Для чего использовался эффект градиента температур на основе разработки математических и программных компонентов САПР с учетом малой длины контактной зоны, деформации ткани в зоне транспортирующих цилиндров, изолированности поверхности полотнища ткани в месте ее контакта с окружающей воздушной средой. Результаты дипломной магистерской работы можно использовать для повышения эффективности прогрева полотнищ вискозных и хлопчатобумажных тканей при контактной сушке на поверхности сушильных устройств, что позволит сэкономить электроэнергию и повысить производительность процесса сушки.
The master's thesis is devoted to the study of theoretical problems of activation of the transfer process of thermosetting resins and hydrophobic solutions through the thickness of the processed fabric panels and the substantiation of practical directions for ensuring a more uniform distribution of matter over the cross section of the fabric and its individual fibers in the case of simultaneous contact action based on the development of mathematical and software components of CAD. Analytical relationships between the length of the contact zone, the speed of tissue movement and the temperature of the contact surface are proposed. The main directions of practical improvement of the mechanism for warming up the cloth panel are recommended. For this, the effect of the temperature gradient was used on the basis of the development of mathematical and software components of CAD, taking into account the small length of the contact zone, deformation of the tissue in the zone of the transporting cylinders, and the isolation of the surface of the cloth in the place of its contact with the surrounding air environment. The results of the master's thesis can be used to increase the efficiency of heating viscose and cotton fabrics during contact drying on the surface of drying devices, which will save energy and increase the productivity of the drying process.