Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
Алгоритм имеет следующую структуру. Вначале вводятся исходные данные, константы, величина шага по времени при решении конечно-разностных уравнений. Затем следует подпрограмма инициализации графического режима. Перечисленные блоки составляют общую часть программы. Далее следует циклическая часть, которая многократно повторяется в процессе расчета. Она начинается с оператора-счетчика: К=К+1. Затем идет собственно расчет искомых величин. Расчет температур жидкой и газовой фаз в камере для двух рассматриваемых случаев осуществляется по одним и тем же конечно-разностным формулам. После расчета температур и вывода результата на печатающее устройство алгоритм разветвляется на два направления по признаку ветвления «X».
Значение переменной Х=1 соответствует процессам, протекающим с бурным выделением газов. Значение Х==2 соответствует процессам, протекающим с выделением небольшого количества газов. Значение X задается в блоке задания исходных данных. В первом случае вычисляются величины: парциальных давлений, парциальных плотностей, парциальных потоков и мольных долей жидких компонентов, входящих в состав обрабатываемого изделия. Во втором случае вычисляются величины: парциальных давлений, парциальных концентраций, парциальных потоков и мольных долей жидких компонентов,
444
входящих в состав обрабатываемого изделия. Каждый блок расчета заканчивается выводом результата на печать.
Далее следует общая для обоих случаев подпрограмма построения графиков. Затем проверяется условие достижения заданного предела по времени Кгпах. Если оно выполняется, то расчет заканчивается. Если нет, то уравнение передается к началу циклической части алгоритма и осуществляется очередной расчетный шаг.
Временной шаг выбирается в начале как 0,0001 доля от длительности всего процесса в целом. Если такой шаг оказывается недостаточно мелким и приводит к численной неустойчивости, то следует повторно запустить программу с шагом, уменьшенным в 2 раза. Эту операцию следует повторять до тех пор, пока решение не приобретет устойчивый характер.
Среднее время вычислений составляет 4-6 с на компьютере PC АТ 80486.
5.3.6. Математическое моделирование многокомпонентной абсорбции газов
Для исследования абсорбции вулканизационных газов была создана опытно-промышленная установка с использованием в качестве абсорбента щелочного раствора.
С целью получения более точных данных о степени интенсификации абсорбции при увеличении концентраций улавливаемых компонентов была построена экспериментальная зависимость производительности системы улавливания образующихся в процессе вулканизации газов и паров от их концентрации в камере. Поскольку непосредственное измерение производительности системы улавливания представляет большие трудности, в настоящей работе использовали косвенный метод определения производительности, основанный на следующем.
445
Рис. 56. Блок-схема алгоритма расчета процесса на ЭВМ
446
Если известно изменение массовой концентрации j-ro компонента на некотором временном интервале, то можно рассчитать изменение массы этого компонента в камере, вызванное работой системы улавливания газов и паров по формуле:
Ami = дС|' Vk (48)
где ACj — дС^Ь1Д - дС|ИТОГ
Тогда, зная плотность j-ro компонента Pj, можно определить изменение объема этого компонента по следующей формуле:
Amj ACj'Vk
AV i =-----=---------- (49)
pj pj
Деление величины дУ| на временный интервал дх приводит к объемной производительности системы улавливания газов и паров по j-му компоненту:
AVj AC i ’ V к
J , = -Т^ =...- 7'-"" (50)
J Ат о • • Ат PJ
При рассмотрении массовых концентраций (кг/м3) эта формула может быть записана в следующем виде:
ACj Vk
Jj=77^ <51>
С помощью формулы (51) можно построить зависимость объемной производительности системы улавливания по j-му компоненту от концентрации этого компонента в камере выделения вулканизационных газов.
В таблице 5.6 приведены экспериментальные данные о динамике изменения концентрации ароматических углеводородов, выделяющихся при вулканизации покрышек, и объемной
447
производительности системы улавливания, рассчитанные по формуле (51).
Таблица 5.6.
Изменение концентрации выделяющихся ароматических углеводородов в процессе вулканизации
Показатели Продолжительность процесса, мин.
6 12 18- 24
Концентрация ароматических углеводородов, мг/м3 Изменение массовой концентрации, (мг/м3)/с Производительность системы улавливания, м3/с 850 150 0,18 1400 300 0,36 1740 510 0,612 1950 640 0,768
Полученные данные свидетельствуют об интенсификации процесса улавливания выделяющихся газов и паров при повышении их концентрации в камере вулканизации.
Проверка адекватности математической модели показала, что расхождение расчетных и экспериментальных данных находится в пределах доверительного интервала.
Результаты теоретического и экспериментального исследований процессов, протекающих с бурным выделением газов, получены при вулканизации покрышек.
На рисунке 57 представлены расчетные ( показаны сплошными линиями) и экспериментальные (показаны символами) зависимости концентраций ароматических углеводородов, се-рорганических соединений и альдегидов в камере вулканизации от времени.
