AP08855521 — Ньютондық сұйық қозғалысының тұтқырлы пластикалық күйіне ауысуын зерттеу

Жобаның өзектілігі: 1) ламинарлық және турбулентті ағын режимі үшін парафинді мұнайдың изотермиялық емес қозғалысының математикалық моделін жасау; 2) изотермиялық емес ламинарлық және турбулентті қозғалысының теңдеулер жүйесін шешу әдістерін жасау; 3) ньютондық сұйықтықтың турбуленттік режимінің тұтқыр пластикалық ламинарлық ағынға ауысу заңдылықтарын анықтау.

Жобаның негізгі мақсаты:  Ньютондық сұйықтықтың изотермиялық емес қозғалысының тұтқыр пластикалық күйге ауысуының математикалық моделі мен әдісін зерттеу

Ғылыми жетекшісі: Техникалық ғылымдар докторы, Профессор, Жапбасбаев Узак Кайрбекович

Алынған нәтижелер: ҒЗЖ аясында парафинді мұнайды тасымалдауды модельдеуге арналған SmartTranPro деректер базасы мен бағдарламалық кешені әзірленді, онда мұнайдың физика-химиялық және реологиялық қасиеттері, сондай-ақ құбыр жүйесінің параметрлері ескерілді. Қоршаған ортамен жылу алмасуды есепке ала отырып, Шведов–Бингам сұйықтығының құбырдағы турбулентті изотермиялық емес ағысының математикалық моделі жасалып, сандық модельдеу жүргізілді. Зерттеу нәтижесінде мұнай салқындау барысында ньютондық күйден тұтқыр-пластикалық күйге өтетіні және бұл ағын гидродинамикасына айтарлықтай әсер ететіні анықталды. Жылдамдық, температура, тұтқырлық және ығысу кернеуі таралуы талданып, турбулентті сипаттамалардың өзгеру заңдылықтары мен тоқырау аймақтарының қалыптасуы анықталды. Әртүрлі турбуленттік модельдер қолданылып, DNS деректерімен салыстыру жүргізіліп, нәтижелердің жақсы сәйкестігі көрсетілді. Есептелген гидравликалық кедергі және жылу алмасу коэффициенттері магистральдық мұнай құбырларын есептеуде тиімді қолданылып, олардың дұрыстығы дәлелденді. Алынған нәтижелер мұнай тасымалдау режимдерін оңтайландыру және құбыр жүйелерінің тиімділігін арттыру үшін қолданылуы мүмкін.

Жарияланымдар тізімі 

1. Жапбасбаев У.К., Босинов Д.Ж. Неизотермическое движение парафинистой нефти в трубопроводе // Вестник КазНУ. Сер. Математика, механика, информатика. – 2020. – Т. 108, № 4. – С. 47–57. – URL: https://bm.kaznu.kz. – ISSN 1563–0277, ISSN 2617–4871.
2. Zhapbasbayev U.K., Ramazanova G.I. et al. Flow and heat exchange calculation of waxy oil in the industrial pipeline // Case Studies in Thermal Engineering. – 2021. – Vol. 26. – Art. No. 101007. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101007.
3. Pakhomov M.A., Zhapbasbayev U.K. RANS modeling of turbulent flow and heat transfer of non-Newtonian viscoplastic fluid in a pipe // Case Studies in Thermal Engineering. – 2021. – Vol. 28. – Art. No. 101455. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101455.
4. Bekibayev T.T., Zhapbasbayev U.K. et al. Simulation of oil pipeline shutdown and restart modes // Complex Use of Mineral Resources. – 2021. – Vol. 1(316). – P. 15–23. – ISSN 2224–5243.
5. Zhapbasbayev U.K., Kudaibergen A.D. Modeling of heat transfer in a fuel pellet based on uranium dioxide and ceramics (beryllium oxide) // Complex Use of Mineral Resources. – 2021. – Vol. 3(318). – P. 81–89.
6. Бекибаев Т.Т., Жапбасбаев У.К. и др. Интеллектуальная система трубопроводной транспортировки нефти // Сборник докладов Второго Международного Джолдасбековского симпозиума «Механика будущего». – 2021. – С. (уточнить при необходимости).
7. Bossinov D.Zh., Zhapbasbayev U.K. Non-isothermal waxy oil flow in a pipeline // 16th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics (HEFAT-ATE). – Amsterdam, 2022. – P. 722–725.
8. Жапбасбаев У.К., Пахомов М.А., Босинов Д.Ж. Моделирование перехода ньютоновской жидкости в вязкопластичное состояние в трубе // Тезисы Традиционной математической конференции. – Алматы: Институт математики и математического моделирования, 2022. – С. 166–167.
9. Рамазанова Г.И., Бекибаев Т.Т., Жапбасбаев У.К., Босинов Д.Ж., Кудайберген А.Д. Программный продукт HeatNetWork: свидетельство № 25661 от 29.04.2022.
10. Жапбасбаев У.К., Босинов Д.Ж. Программа для ЭВМ ChannelFlow: свидетельство № 28550 от 01.09.2022.