УВЛЕЧЕНИЕ ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ ДВИЖУЩЕЙСЯ ВЕРТИКАЛЬНО ПЛАСТИНОЙ

The liquid capture by a moving surface is the most widespread process in chemical engineering along with calendaring, extrusion moulding, pouring, and pressure moulding. The theoretical analysis of the medium capture by a moving surface, which allows revealing the fundamental physical principles and mechanisms of the process over the entire withdrawal speed range realized in practice, was performed for Newtonian, non-Newtonian, and viscoplastic liquids. However, such an analysis of the withdrawal of viscoplastic liquids with a finite yield was not made because of the features of these liquids. Shear flow of viscoplastic liquid is possible only after the stress exceeds its yield. This fact causes serious mathematical difficulties in stating and solving the problem. In the proposed work, such a theory is being developed for viscoplastic liquids.Захват жидкости движущейся поверхностью является наиболее распространённым процессом в химической технологии наряду с каландрованием, экструзионным формованием, заливкой, формованием под давлением. Теоретический анализ увлечения среды движущейся поверхностью, позволяющей вскрыть основные физические принципы и механизмы процесса во всем диапазоне скоростей извлечения, реализуемом на практике, был проведен для ньютоновских, нелинейновязких, вязкопластичных жидкостей. Однако такой анализ по увлечению вязкопластичных жидкостей, обладающих конечным пределом текучести, проведен не был в силу специфических особенностей этих жидкостей. Для вязкопластичной жидкости сдвиговое течение возможно лишь после того как напряжение превысит предел текучести. Данное обстоятельство вносит серьезные математические трудности при постановке и решении задачи. В предлагаемой работе такая теория развивается для вязкопластичных жидкостей

Увлечение неньютоновской жидкости движущейся наклонной пластиной

Fluid capturing by a moving inclined surface is analyzed theoretically. A task for non-Newtonian fluid is stated in general form. The solving of this task enables revealing the basic physical principles and the mechanisms of the fluid withdrawal process over an entire range of withdrawal velocities realized in practice. The case of withdrawal of finite yield stress viscoplastic fluid is considered.Проведен теоретический анализ увлечения жидкости движущейся наклонной поверхностью. Приведена общая постановка задачи для неньютоновской жидкости. Решение этой задачи позволит вскрыть основные физические принципы и механизмы процесса во всем диапазоне скоростей извлечения, реализуемом на практике. Рассмотрен случай увлечения вязкопластической жидкости, обладающей конечным пределом текучести

ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД ВТОРОГО РОДА В СТРУКТУРАХ МЕМБРАН ЛИМФОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНОМ ГАЗОВОМ ХОЛОДОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

A thermodynamic analysis of the after-effects of low temperatures on the structural characteristics of membranes of peripheral blood lymphocytes of human was made. Structure changes in membranes are outlined using the theory of secondkind phase transitions. Based on the analysis made, the trend in raising the immunological status of the body of athletes after a whole-body cryotherapy course is explained from the viewpoint of decreasing a value of Young’s modulus of peripheral blood lymphocytes, reducing the microviscosity of annular lipid of peripheral blood and of occurring processes similar to second-kind phase transitions in plasmic membranes of lymphocytes.Проведен термодинамический анализ последствия влияния низких температур на структурные характеристики мембран лимфоцитов периферической крови организма человека. Структурные изменения мембран описаны следуя теории о фазовых переходах второго рода. На основе проведенного анализа тенденция повышения иммунологического статуса организма (на примере спортсменов) после прохождения курса общей криотерапии объясняется с точки зрения уменьшения значения модуля Юнга лимфоцитов периферической крови, снижения микровязкости аннулярного липида периферической крови и прохождением в плазматических мембранах лимфоцитов процессов, подобных фазовым переходам второго рода

Увлечение неньютоновской жидкости наклонной поверхностью при пристенном эффекте скольжения

A fluid withdrawn by a moving inclined surface with account for the near-wall slip effect is analyzed theoretically. A non-Newtonian fluid task is stated in general form. The solving of this task enables revealing the basic physical principles and mechanisms of the process over the entire withdrawal velocity range realized in practice. The case of withdrawing a finite yield stress viscoplastic fluid is considered.Проведен теоретический анализ увлечения неньютоновской жидкости движущейся наклонной поверхностью при пристенном эффекте скольжения. Приведена общая постановка задачи для неньютоновской жидкости. Решение этой задачи позволяет определить основные физические принципы и механизмы процесса во всем диапазоне скоростей извлечения, реализуемом на практике. Рассмотрен случай увлечения вязкопластической жидкости, обладающей конечным пределом текучести

ОПТИМИЗАЦИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА РАБОТЫ СУШИЛЬНОЙ КАМЕРЫ

Wood utilization is a critical direction of the industrial production advancement, where desiccation of wood holds a prominent place. Convective drying in chamber driers is the presentday dominant technique for wood desiccation. Nevertheless, available scientific literature on the subject does not place high emphasis on the issue of gas flow structure inside the drier installations and, in particular, in the clearance between horizontal rows of stacked saw timber. Whereas, the air flowing between horizontal rows facilitates wood heating and moisture removing from the boundary layer. The present article studies aerodynamics of the experimental timber drying test stand at the A. V. Luikov Heat and Mass Transfer Institute of NAS of Belarus. The timber drying test stand geometry structure is complicated, which is why aerodynamics valuation of the drier agent in the chamber involves the software system ANSYS Fluent 14.5. For that end, the researchers developed the convective drier installation geometrical model. A physico-mathematical simulation was developed for sawn timber convective drying aerodynamics in the timber drying test stand of the Heat and Mass Transfer Institute. Based on the computations made, the drier agent flow configuration was analyzed, stagnant pockets identified. It was found that the timber drying test stand was not operating within its optimal aerodynamic conditions. The drying chamber optimal aerodynamic conditions determination includes accounting for an additional canal between the chamber rear wall and the timber stack, absence of the screen above the stack, and presence of the screen between the floor and the stack. As well as variation of the drying agent speed, pressure differrential at the blower, the inter-row gobb amount variation. The paper offers recommendations on optimizing the drying installation aerodynamics based on the numerical simulation results. To this effect, speed of the drier agent in the chamber should be reduced at the expense of reduction of pressure differential at the blower: from initial (150 Pa) to final (90 Pa). It is necessary as well to install an additional screen between the chamber floor and the stack.Одно из важных направлений развития промышленного производства – переработка древесины, в которой сушка занимает значительное место. Основным в настоящее время является конвективный способ сушки древесины в сушильных камерах. Однако в научной литературе не уделяется должного внимания структуре газового потока в сушильных установках и, в частности, в зазорах между горизонтальными рядами пиломатериалов в штабеле. В то время как воздух, протекающий в пространстве между горизонтальными рядами, способствует нагреву древесины и удалению влаги из пограничного слоя. В статье исследуется аэродинамика экспериментального лесосушильного стенда Института тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН Беларуси. Геометрическая структура лесосушильного стенда сложная. Поэтому расчет аэродинамики сушильного агента в камере осуществлен на основе программного комплекса ANSYS Fluent 14.5. Для этого создана расчетная геометрическая модель конвективной камерной сушильной установки. Разработана физико-математическая модель аэродинамики конвективной сушки пиломатериалов в лесосушильном стенде Института тепло- и массообмена. На основе проведенных расчетов выполнен анализ структуры потока сушильного агента, выявлены застойные зоны. Установлено, что лесосушильный стенд работает не в оптимальном аэродинамическом режиме. Для определения оптимального аэродинамического режима сушильной камеры проведены расчеты с учетом дополнительного канала между задней стенкой камеры и штабелем, при отсутствии экрана сверху штабеля и наличии экрана между полом и штабелем, при изменении скорости сушильного агента, различных перепадах давления на вентиляторе, вариации количества межрядовых прокладок. По результатам моделирования предложены рекомендации по оптимизации аэродинамики сушильной установки: необходимо снизить скорость сушильного агента в камере за счет уменьшения перепада давления на вентиляторе с начального (150 Па) до конечного (90 Па), а также установить в сушильной камере дополнительный экран между полом и штабелем

Методы определения газодинамических характеристик реактивного сопла аэродинамического объекта

The efficiency of aerodynamic objects with jet engines is the result of many factors, among which nozzle parameters are of great importance in relation to the general engine design and the energy source, that determines the composition and properties of the engine working medium. In this respect, an urgent need was to calculate nozzle gas-dynamic characteristics and geometric parameters at various designing and testing stages of jet engines. Relatively simple calculations involving a large number of assumptions and detailed modeling with regard to the maximum possible number of factors are the basis of the existing modeling approaches. In the present work, the problem was to assess an agreement between such modeling methods of a specific ‘high-energy material – working medium – nozzle’ system and the experimental ones. The calculations using one-dimensional nozzle theory and the gas dynamics modeling method revealed a 6 % difference in the results of various parameters. At the same time, a closer agreement was noted between the experimental data and the results predicted by the gas dynamics modeling method. Moreover, in comparison to one-dimensional theory, the gas dynamics modeling method of an engine jet nozzle is more labor-intensive and expensive for calculations. Therefore, from the practical viewpoint, it is advisable to give preference to one-dimensional theory to calculate the engine construction and to verify calculations with the use of the modeling methods.Эффективность работы аэродинамических объектов с реактивными двигателями обусловлена множеством факторов, среди которых огромное значение имеют конструктивные параметры сопла и их взаимосвязь с общей конструкцией двигателя и источником энергии, определяющим состав и свойства рабочего тела двигателя. В связи с этим существует необходимость выполнения расчетов газодинамических характеристик и геометрических параметров сопла на различных стадиях проектирования и испытаний реактивных двигателей. Причем любое изменение в конструкции и (или) типе используемых материалов требует индивидуального подхода к расчету. В работе предпринята попытка оценить соответствие различных методик расчетов для конкретной системы «высокоэнергетический материал – рабочее тело – сопло» экспериментально установленным параметрам системы. Из многообразия существующих подходов к моделированию процессов выделяют относительно несложные расчеты с большим количеством допущений и детальное моделирование, учитывающее максимально возможное количество факторов. Выполненные расчеты с использованием одномерной теории сопла и метода моделирования газовой динамики продемонстрировали наличие различий в полученных результатах в диапазоне 6 % по разным параметрам. При этом отмечено более близкое соответствие результатов метода моделирования газовой динамики экспериментально установленным параметрам. Вместе с тем метод моделирования газовой динамики реактивного сопла двигателя является более трудоемким и затратным для проведения расчетов по сравнению с применением одномерной теории. Поэтому с практической точки зрения для проведения конструктивного расчета двигателя целесообразно использовать одномерную теорию сопла, а проверочный расчет осуществлять средствами моделирования

Heat transfer at electrochemical treatment of organic dispersed hydraulic sistems

The proposed model combines electric and temperature fields, when organic dispersed hydraulic systems are subjected to electric-thermochemical treatment. This model has been applied for developing the technologies and equipment for protein production from potato juice, milk whey and for electrolytic activation of yeast productivity. The given model relations are required to establish optimal treatment parameters of media, to impose restriction on technological and design parameters, to define medium flow diagrams in the reactor, electrode and orifice material, ultimate electric field strength and current values, etc

Hausdorff dimension of operator semistable L\'evy processes

Let $X=\{X(t)\}_{t\geq0}$ be an operator semistable L\'evy process in \rd with exponent $E$, where $E$ is an invertible linear operator on \rd and $X$ is semi-selfsimilar with respect to $E$. By refining arguments given in Meerschaert and Xiao \cite{MX} for the special case of an operator stable (selfsimilar) L\'evy process, for an arbitrary Borel set B\subseteq\rr_+ we determine the Hausdorff dimension of the partial range $X(B)$ in terms of the real parts of the eigenvalues of $E$ and the Hausdorff dimension of $B$.Comment: 23 page

ВЕРИФИКАЦИЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛОХООБТЕКАЕМЫХ ТЕЛ, ДВИЖУЩИХСЯ В ВОЗДУХЕ ПРИ БОЛЬШИХ ЧИСЛАХ МАХА

The verification results of the computer simulation model for calculation of aerodynamic characteristics of bluff bodies (cone with different apex angles and a «cone–cylinder» body) moving in air at different Mach number and zero angle of attack are presented. It is shown that numerical simulation results fairly agree with physical experiment data.Представлены результаты верификации численной модели, используемой при моделировании движущихся в воздухе плохообтекаемых тел (конус с различными углами при вершине и составного тела «конус-цилиндр»), для расчета аэродинамических характеристик при различных числах Маха 1.5 < М < 5 и нулевом угле атаки. Показано удовлетворительное согласование результатов численного моделирования и данных физического эксперимента