ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ ЖОҒАРЫ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ М. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН УНИВЕРСИТЕТІ Ақпараттық жүйелер және модельдеу кафедрасы ДИПЛОМАЛДЫ ПРАКТИКА ЕСЕБІ Тақырыбы: Қосфазалы жүйелердің қозғалыс теңдеулері және олардың механикадағы кейбір есептерге қолданылуы Орындаған: ИП-19-8к тобының студенті Абдрахманова Н.
Ғылыми жетекші: Аманбаев Т.
Тобы: ИП-19-8К
Тобы: ИП-19-8К
Студенттің аты-жөні: Абдрахманова Н.
Университеттен практика жетекшісі: Аманбаев Т.
Кәсіпорыннан практика жетекшісі: Сәрсенбі Ә.М.
Іс-тәжірибенің мерзімі: 06.03.2023-28.04.2023
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Гетерогенді, біртекті емес немесе көпфазалы қоспалар бұл – газовзвес, аэрозол, суспензия, эмульсия, газ түйіршіктері бар сұйықтық, композитті материалдар, сұйықтық не газбен араласқан толқындар және т.б. Олардың құрамында гамогенді қоспаларға (газ қоспалары, ерітінділер, қорытпалар) қарағанда (молекулярлық өлшемдерге қатысты), макроскопиялық біртекті емес қоспа бар. Ал гамогенді қоспалардың құрамындағылар молекулярлық деңгейде араластырылған.
Жұмыс тақырыбының өзектілігі. Газқалқымасында стационардан тыс толқындық ағымдарды сипаттау.
Зерттеудің ғылыми жаңалығы. Қосфазалы ортадағы сығылмалы толқынды моделдеу және есептеулер қарастырылды.
Қоспалардың өлшемдері немесе қоспадағы біртекті еместік (газовзвестегі көпіршіктердегі, аэрозольдергі, эмульсия мен суспензиялардағы дисперсті бөлшектердің диаметрі, тамшылары, композициялық және поликристалдық материалдардағы талшықтардың және дәндердің диамертлері, грунттардағы және кәуекті ортадағы бу диаметрі, сұйық газ қоспаларындағы қабықтың қалыңдығы) молекулярлы – кинетикалықтан (молекулалар арасындағы қашықтық, кристалдық тордың өлшемімен, молекулалардың орташа ұзыңдығы әлдеқайда) көп.
Қоспаның және фазаның орташаланған немесе макроскопиялық параметрлерінің өзгеруі көрсетілген біртекті еместік өлшемінің қашықтығынан көп есе аз. Осылайша, біртекті еместіктің өлшемдері қарастырылып отырған қоспадағы толқын ұзындығынан, көпфазалы қоспа ағып өтетін каналдың ұзындығы мен диаметрінен, сынақ жүргізілетін гетерогенді үлгілердің өлшемдерінен және т.б.
ҚҰРАУШЫЛАР ҮШІН САҚТАЛУ ТЕҢДЕУІ Қоспа механикасы массаның, импульстің және энергиялардың физикалық сақталу заңдары негізінде құрылады, сондықтан әрі қарай S шектелген бетпен V қоспа көлемі кеңістігінде массаның, импульстің және энергиялардың балансты қатынасын жазу керек, тек ішкі ортаның (белгіленген V көлеміне қатысты) алмасуын (өзара әрекеттесу) ғана емес, сонымен қатар V көлемінің ішіндегі құраушылар арасындағы массамен, импульспен және энергиямен сәйкес келетін алмасуды (өзара әрекеттесу) да есепке ала отырып. Массаның теңдеуі мына түрге ие:
Әрі қарай Гаусс – Остроградский формуласы мына түрде пайдаланылады: Үздіксіз қозғалыс облысындағы формуласына осы формуланы қолданғаннан кейін әр құраушы үшін массаның дифференциалды теңдеуін мына түрде жазуға болады:
Импульс және энергияның фаза аралық алмасуы Фазалар жағдайында термодинамикалық теңдеулер Көп фазалы тұтас ортаның моделін нақтылау, әрине фазаның механикалық және термодинамикалық қасиеттерін тартуды қажет етеді. Сонымен қатар қоспадағы әр фазаның қисиеттері сол қатынастармен анықталады, сондай-ақ фаза бүкіл көлемді алған кезде i-ші фазаның әр нүктесіне Т_i температурасын енгізейік, ол жергілікті тепе-теңдік гипотезасын қабылдаумен байланысты, бірақ фаза бойынша (барлық қоспада жергілікті тепе-теңдік орындалмауы мүмкін, мысалы фазаның біркелкі емес температурада) ғана. Бұл гипотеза ішкі энергиясымен u_i қатар әр фаза үшін басқа да термодинамикалық функцияларды: энтропия s_i, энтальпияны i_i, еркін энергияны φ_i, термодинамикалық потенциалды z_i пайдалануға мүмкіндік береді. Әрбір фаза үшін барлық бұл функциялар біркелкі фазалық жағдайдағы және тепе-тең термодинамикалық теңдеулермен байланысты (Гиббс қатынасы, Гельмгольц теңдеуі т.б.).
Фазаның массасын және дисперстік бөлшектердің санын сақтаудың келесідей теңдеуі маңызды болып келеді: