Регистрация / Вход
Прислать материал

Выполнение математического моделирования процессов течения при изготовлении изделий из высоковязких полимерных композиций с использованием объемных смесителей во время проведения стажировки в Федеральном государственном унитарном предприятии "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (г. Дзержинский, Московской области).

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта

Проведение стажировок молодыми учеными и преподавателями в российских научно-образовательных центрах.

Соисполнители

Организация
ФГУП "ФЦДТ "Союз"

Этапы проекта

1
27.10.2005 - 25.11.2005
Цель исследования – создание математической модели гидродинамического процесса, позволяющей проводить расчеты внутренних динамических характеристик течения, реализуемого в объемном смесителе; разработка метода расчета, учитывающего неньютоновское нелинейное поведение смешиваемой среды.
В результате проведенных исследований получены следующие результаты:
1. Изучено современное состояние научных исследований в сфере производства изделий из высоконаполненных композиций, важнейшим технологическим этапом которого является смешение композиций в барабанном смесителе. Освоены современные методы исследования реологических свойств композиций;
2. Сформулирована математическая постановка задачи о течении неньютоновской жидкости со свободной поверхностью, на этой основе предложен непрямой вариант метода граничных элементов. Работоспособность и эффективность разработанного метода решения задач вышеуказанного класса исследованы на примере численного моделирования течения нелинейно-вязкой жидкости в плоском канале. Расчеты показали хорошее быстродействие и аппроксимационную сходимость метода. Предложенный способ вычисления интегралов по области решения обладает экономичностью и дает достаточную степень точности. Данный способ позволяет единым образом проводить интегрирование по внутренним ячейкам, как для случая отсутствия особенности, так и для сингулярного случая (при расположении особой точки на границе ячейки). Отсюда следует вывод о том, что разработанный метод можно использовать для математического моделирования течения неньютоновской жидкости во вращающейся емкости.
3. Разработан алгоритм расчета кинематических и динамических характеристик внутри рассматриваемой области течения. Указанный алгоритм реализован в виде программы, при помощи которой возможно проводить параметрические исследования характеристик процесса в зависимости от значений определяющих параметров. Приведены поля скоростей, распределения второго инварианта тензора напряжений, сдвиговых и сжимающих напряжений в области, занятой жидкостью, в широком диапазоне изменения коэффициента заполнения λ и безразмерного комплекса w. Распределение сдвиговых и сжимающих напряжений позволяет оценить силовое воздействие на агломераты порошкообразных компонентов, а второго инварианта тензора напряжений – выделить зоны с максимальными значениями диссипативной функции и наибольшей интенсивностью смешения.
Запланированные по проекту исследования выполнены, поставленные задачи решены в полном объеме.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.11 Развитие системы стажировок молодых ученых и преподавателей в крупных научно-образовательных центрах (включая зарубежные) и участие в конференциях, симпозиумах, семинарах, школах (в том числе за рубежом)
Тема
Выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ молодыми учеными и преподавателями во время проведения стажировок в российских научно-образовательных центрах.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
28,8 млн
Количество заявок
174
Тема
Выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ молодыми учеными и преподавателями во время проведения стажировок в зарубежных научно-образовательных центрах.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
17,6 млн
Количество заявок
42
Тема
Выполнение научно-исследовательских работ молодыми учеными и преподавателями во время проведения стажировок в зарубежных научно-образовательных центрах (в том числе с участием в конференциях, симпозиумах, семинарах, школах).
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
46 млн
Количество заявок
153
Тема
Разработка алгоритмов для решения задач оптимизации технологических процессов и производственных ресурсов за счет использования экономико-математического моделирования и обработки потоков данных производственного оборудования.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 14 мес.
Бюджетные средства
48 млн
Количество заявок
19
Тема
Разработка вакуумной технологии изготовления полимерных композитов для крупногабаритных изделий машиностроения.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1