Перейти к содержимому
UzScite
  • НСИ
    • Новости События
    • Методическая информация
    • Нормативные документы
  • Каталог журналов
  • Указатель авторов
  • Список организаций

Математическая модель термического состояния пористого тела

Равшанов Н.

Шадманов И.У.

Вестник ТУИТ

  • № 1 (49) 2019

Страницы: 

61

 – 

77

Язык: русский

Открыть файл статьи
Открыть страницу статьи в Интернет

Аннотация

В настоящей статье разработана математическая модель теплового состояния пористого тела, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда. При разработке модели учтены внутреннее тепловыделение, теплообмен через поверхности пористого тела с окружающей средой. Для решения задачи разработана модификация дифференциально-разностного метода, где для дискретизации уравнений и условий по времени, абсциссе и ординате используется метод прямых, а по аппликате конечно-разностный метод, а для решения полученной системы уравнений использован метод прогонки. Для описания годового изменения температуры окружающей среды предложена синусоидальная формула, а для суточного изменения — эмпирическая формула, построенная на основе метода наименьших квадратов при изучении термического состояния натуральных продуктов, находящихся под влиянием внешней температуры. Проведен качественный анализ решения и составлена программа проведении вычислительного эксперимента на ЭВМ. Разработанный математический инструмент служит для исследования процессов теплообмена в материалах, находящихся под солнечной радиацией.

Ushbu maqolada to’g’ri burchakli parallelepiped shaklidagi g’ovak jism termal holatining matematik modeli ishlab chiqilgan. Modelni ishlab chiqishda, ichki issiqlik almashinuvi, atrof-muhit bilan g’ovak jism yuza qismining issiqlik almashinuvi hisobga olingan. Muammoni hal etishda differensial-ayirmali usulning modifikatsiyasi ishlab chiqilib, tenglamalarni vaqt bo’yicha absissa va ordinata o’qlarida diskriminatsiya qilishda to’g’ri chiziqlar usuli va aplikata o’qi bo’yicha chekli ayirmalar va haydash usulidan foydalanilgan. Atrof muhit temperaturasining yillik o’zgarishini tavsiflash uchun sinusoidal formula olinib, kundalik o’zgarishi uchun esa tashqi harorat ta’siri ostidagi tabiiy mahsulotlarning termal holatini o’rganish uchun eng kichik kvadratlar metodiga asoslangan emperik formulalar olingan. Yechimni topishda sifatli taxlillar va kompyuterda hisoblash tajribalarini o’tkazish uchun dasturiy ta’minot ishlab chiqilgan. Ishlab chiqilgan matematik dasturiy ta’minot quyosh radiatsiyasi ostida bo’lgan jismlarning issiqlik almashinuvi jarayonini o’rganish uchun xizmat qiladi.

In this paper developed a mathematical model of the thermal state of a porous whole, having the shape of a rectangular parallelepiped. When developing the model, internal heat generation, heat exchange through the surfaces of the porous body with the environment are taken into account. To solve a problem, a modification of the differential-difference method has been developed, where the method of straight lines is used for discretization of equations and conditions in time, in abscissa and ordinate, and in finiteness the finite-difference method and to solve the resulting system of equations used the sweep method. A sinusoidal formula proposed for describing the annual change in ambient temperature, and an empirical formula based on the least squares method proposed for diurnal variation when studying the thermal state of the natural products under the influence of external temperature. A qualitative analysis of the solution was developed and a program compiled for a computing experiment on a computer. The developed mathematical instrument serves to research the processes of heat transfer in materials under solar radiation.

Список использованных источников

  1. Лыков А.В. Теория сушки. - М.: Энергия, 1968. - 472 с.
  2. Jen Y. Liu., Сушка пористых материалов в среде с переменным потенциалом // Журнал теплообмена, август 1991 г., вып. 113, - с. 757-762.
  3. Ильясов У.Р., Игошин Д.Е., Математическое моделирование сушки влажного пористого материалов диффузионном приближении /Научный журнал «Теплофизика и Аэромеханика», Новосибирск, 2008, том 15, № 4, - С.689-697.
  4. Федяева А. А., Федяева В. Н., Видинб Ю.В., Математическое моделирование динамики процессов тепловлажностной обработки капиллярно-пористых коллоидных дискретных материалов, Журнал Сибирского федерального университета. Инженерно-технологии., 1 (2008) 68-75.
  5. Натареев О.С., Моделирование и расчет процесса сушки влажных материалов в камерной сушилке, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук , Иваново - 2016.
  6. Гринчик Н.Н., Гишкелюк И.А., Кундае С.П., Моделирование тепломассопереноса и поверхностных явлений в капиллярно-пористых средах на основе уравнений двухфазной фильтрации и изотерм сорбции., Сборник научных статей «Современная Наука», № 2(7), 2001.
  7. Равшанов Н., Хужаев Ж.И. Фронт испарения в сферическом пористом теле // Вопросы вычислительной и прикладной математики: Сб. науч. тр. - Ташкент, ИМИТ, АН РУз, 2012. - вып. 128. - С. 84-99.
  8. Хужаев Ж.И. Моделирование процесса тепломассопереноса в пористых телах при наличии фронта испарения // Проблемы вычислительной и прикладной математики. -Ташкент, 2015. - № 1. - С. 10-15.
  9. Маматов А.З. Моделирование технологии сушки хлопка-сырца с целью повышения качества волокна. - Автореф. дис... докт. техн. наук. - Ташкент, 1995. - 32 с.
  10. Парпиев А.П., Мардонов Б.М., Усманкулов А.К. Тепло- и массообменные процессы в хлопке-сырце и его компонентах. - Ташкент: Фан ва технология, 2013. - 219 с.
  11. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. II: Термодинамика и молекулярная физика. - М.: Наука, 1975. - 552 с.
  12. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача.М.: Едиториал УРСС, 2003. - 784 с.
  13. Тихонов А.М., Самарский А.А. Уравнения математической физики.М.: Наука. - 1977. - 736 с.
  14. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. - М.: Наука, 1984. - 288 с.
  15. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. - М.: Наука, 1977. - 456 с.
  16. Каримбердиева С. Численные методы решения дифференциальноразностных уравнений в параллелепипеде, шаре и цилиндре. - Ташкент: Фан, 1983. - 112 с.
  17. Фаддеева В.Н. Метод прямых в применении к некоторым краевым задачам. - Труды МИ АН СССР.-Москва,1949.-Т. 28.-С.73-103.(Из Общероссийского математического портала Math-et).
  18. Хужаев Ж.И. Аппроксимации суточного изменения температуры окружающей среды // Перспективы эффективного развития информационных технологий и телекоммуникационных систем: Тез. докл. Республиканской научно-технической конференции. 13-14 марта 2014. Ч. 1. - Ташкент, 2014. - С. 157-160.

Список всех публикаций, цитирующих данную статью

Copyright © 2025 UzScite | E-LINE PRESS