МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Казанский государственный энергетический университет»

МАТЕРИАЛЫ ДОКЛАДОВ

XII международной молодежной

НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

«ТИНЧУРИНСКИЕ ЧТЕНИЯ»

26–28 апреля 2017 г.

Казань

В трех томах

Под общей редакцией ректора КГЭУ

Э.Ю. Абдуллазянова

Том 3

Казань 2017

УДК 371.334

ББК 31.2 + 31.3 + 81.2

М34

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор Казанского национального исследовательского технологического университета А.Н. Николаев;

кандидат технических наук, проректор по научной работе Казанского государственного энергетического университета Э.В. Шамсутдинов

М34

Материалы докладов XII Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» / под общ. ред. ректора КГЭУ Э.Ю. Абдуллазянова. – В 3 т.; Т. 3. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2017. – 140 с. : ил. ISBN 978-5-89873-482-4 (т. 3) ISBN 978-5-89873-483-1

В сборнике представлены тезисы докладов, в которых изложены результаты научно-исследовательской работы молодых ученых, аспирантов и студентов по проблемам в области тепло- и электроэнергетики, ресурсосберегающих технологий в энергетике, энергомашиностроения, инженерной экологии, электромеханики и электропривода, фундаментальной физики, современной электроники и компьютерных информационных технологий, экономики, социологии, истории и философии.

УДК 371.334

ББК 31.2 + 31.3 + 81.2

Редакционная коллегия:

канд. техн. наук Э.Ю. АБДУЛЛАЗЯНОВ (гл. редактор); канд. техн. наук Э.В. ШАМСУТДИНОВ (зам. гл. редактора); д-р пед. наук, проф. А.В. ЛЕОНТЬЕВ; д-р техн. наук, проф. В.К. ИЛЬИН; д-р хим. наук, проф. Н.Д. ЧИЧИРОВА; д-р техн. наук, проф. И.В. ИВШИН; канд. физ.-мат. наук, доцент Ю.Н. СМИРНОВ; канд. полит. наук, доцент А.Г. АРЗАМАСОВА

Материалы докладов публикуются в авторской редакции.

Ответственность за содержание тезисов возлагается на авторов

ISBN 978-5-89873-482-4 (т.3) ISBN 978-5-89873-483-1

© Казанский государственный энергетический университет, 2017

НАПРАВЛЕНИЕ: ЭКОНОМИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

СЕКЦИЯ 1. ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГЕТИКЕ

УДК 532.516

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДРЕЙФА ЧАСТИЦЫ

В ЗАКРЫТОМ АКУСТИЧЕСКОМ РЕЗОНАТОРЕ

С ПОМОЩЬЮ ПАКЕТА FLUENT

АЛЬМАКАЕВ И.М., ИММ КазНЦ РАН, г. Казань

Науч. рук. д-р физ.-мат. наук, в.н.с. ИММ КазНЦ РАН ОСИПОВ П.П.;

д-р. физ.-мат. наук, чл.-корр. РАН ГУБАЙДУЛЛИН Д.А.

Цель работы заключается в исследовании динамики мелко-дисперсной частицы в волновом поле закрытого резонатора с помощью пакета Fluent при наличии периодической ударной волны.

Расчетной областью является закрытый акустический резонатор длиной L и высотой H. Динамика вязкого сжимаемого теплопроводного газа описывается нестационарными уравнениями сохранения массы, импульса, энергии и уравнением состояния идеального газа.

На левой стенке резонатора задана скорость, изменяющаяся по гармоническому закону при первой резонансной частоте где с₀ – невозмущенная скорость звука. На остальных стенках заданы условия прилипания, а для давления и температуры назначены условия 2-го рода.

Математическая модель дисперсной несжимаемой сферической частицы описывается уравнением движения с учетом силы лобового сопротивления и без учета обратного взаимодействия на несущую среду.

Расчеты проводились при следующих параметрах: м, м,  м/с,  м/с,  кГц,  кг/м³, кг/(м  с).

В начальный момент времени среда находится в состоянии покоя. При первой резонансной частоте  через определенное количество периодов образуется стоячая волна. Из-за эффекта резонанса она со временем деформируется, опрокидывается и переходит в периодическую ударную волну, которая, отражаясь, движется то влево, то вправо (рис. 1).

Рис. 1. Профили давления и скорости в момент времени t = 0,05 c

Взвешенная в газе частица под действием сил акустического поля вовлекается в колебательное движение. В зависимости от свойств несущей среды, размеров и плотности частицы, она может увлекаться средой полностью, частично или оставаться неподвижной. На рис. 2 представлены траектории частицы при различных радиусах. Видно, что частицы сначала разгоняются и по мере приближения к правой границе замедляются. При увеличении амплитуды частица имеет большую скорость дрейфа, и эта скорость значительно зависит от коэффициента увлечения частицы.

Рис. 2. Траектории движения частицы вдоль горизонтальной оси

при значениях радиуса м и м

УДК 656.121