афедра " онструирование и технологии в электротехнике"

Ќовости

31.12.2017
 оллектив кафедры поздравл€ет сотрудников и студентов с Ќовым 2018 годом!

01.09.2017
ѕоздравл€ем сотрудников и студентов с ƒнем знаний и началом нового учебного года!

 онтакты

614061, г. ѕермь.
ул. проф. ѕоздеева, 7.
( омплекс ѕ√“”,  орпус ЂAї)
“ел(‘акс). +7 (342) 239-18-48
“ел. +7 (342) 239-18-50
“ел. +7 (342) 239-18-56
e-mail: ktei@pstu.ru

Alex KЃ 2013

»сследование процессов тепломассообмена многослойных течений

Ѕачурина ћ.¬.,  азаков ј.¬., “руфанова Ќ.ћ.

 лючевые слова: многослойное течение, реологи€, полимер, математическа€ модель, температурное поле, кабельна€ головка

¬ работе рассмотрен процесс наложени€ многослойного полимерного покрыти€ на кабель √еометри€ адаптерной головки в системе координат x-y-z представлена на рис. 1.

–ис. 1.  онфигураци€ каналов кабельной головки

ќбобщенна€ формализаци€ процессов тепломассопереноса проводилась в рамках законов сохранени€. ѕри этом были сделаны допущени€ о стационарности процесса, несжимаемости в€зкой среды, отсутствии вли€ни€ на процесс гравитации, реализации на твердых границах условий прилипани€ и посто€нстве теплофизических характеристик перерабатываемых материалов.

¬ ходе решени€ в первую очередь была проведена оценка сходимости выбранного численного метода, определено достаточное количество элементов модели и число счетных итераций.

ѕолученное в ходе численного моделировани€ решение позволило построить совокупность температурных полей, распределений потоков полимеров в каналах, пол€ давлени€, скорости. Ќа рис. 2 представлено поле давлени€ внутри кабельного канала. ¬идно, что наибольшее давление создаетс€ в канале, по которому истекал полимер, образующий внутренний полупровод€щий слой по жиле. Ёто св€зано с наименьшим поперечным сечением данного канала и с достаточно высокой в€зкостью полимера.

–ис. 2. ѕоле давлений в каналах кабельной головки

Ќа рис. 3 приведено поле скоростей движени€ расплава по каналам кабельной головки. Ќаибольша€ скорость потока наблюдалась в самом узком сечении канала (сужение при перетекании материала из канала с неподвижными стенками в канал, одна из стенок которого образована подвижной жилой). ѕри этом максимальна€ скорость в этом суженом участке примерно в 2 раза превосходила скорость движени€ жилы.

–ис. 3. ѕоле скоростей в каналах кабельной головки

јнализ температурного пол€, приведенного на рис. 4, показал достаточно равномерный характер прогрева материала в канале. ѕри этом на выходе полимер практически сохран€л температуру расплава, получаемого от экструдера (рис. 5) – 423 , а средн€€ температура на выходе 426 . Ќа неподвижных стенках температура соответствовала температуре подогрева кабельной головки, что улучшало прохождение материала через сечение канала.

–ис. 4. ѕоле температур в каналах кабельной головки

–ис. 5 демонстрирует траектории движени€ расплава полимеров по коническо-цилиндрическим каналам кабельной головки и отражает взаимодействие потоков при их сли€нии. ћожно отметить стабильность границ на всем участке взаимодействи€ потоков, что обеспечивает хорошее качество получаемой многослойной изол€ции.

–ис. 5. –аспределение потоков материала внутри каналов кабельной головки

ѕолученное в ходе численного моделировани€ решение позволило построить совокупность температурных полей, распределений потоков полимеров в каналах, пол€ давлени€, скорости. ¬озможность построени€ границы раздела потоков позволила судить о толщине накладываемых на жилу слоев на выходе из кабельной головки, а полученные распределени€ температуры – контролировать внутренние перегревы в сло€х расплава полимера.

^ вверх ^