Результаты исследований
Для решения данной задачи следует составить конечно-разностную схему, тогда
299
для уравнения движения и уравнения Лапласа, используя следующие формулы
аппроксимации:
1
,
,
1
1
h
q
n
j
i
n
j
i
,
2
2
1
,
,
1
1
2
1
2
q
n
j
i
n
j
i
q
h
q
q
q
.
Для уравнения движения:
1
,
,
1
,
,
1
,
1
,
,
,
,
1
,
5
,
0
h
U
U
h
U
U
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
.
2
1
2
2
1
,
,
1
,
2
h
f
n
j
i
n
j
i
n
j
i
x
(30)
Для уравнения Лапласа:
2
1
,
1
,
,
1
1
,
2
,
1
,
1
,
1
1
,
1
1
2
1
1
,
1
,
1
1
,
1
,
,
1
,
1
1
2
2
h
h
h
f
h
k
n
j
i
k
n
j
i
k
n
j
i
k
n
j
i
x
k
n
j
i
k
n
j
i
k
n
j
i
1
,
2
2
1
,
1
1
,
1
,
1
,
,
1
1
,
2
2
1
n
j
i
k
n
j
i
k
n
j
i
k
n
j
i
x
h
f
(31)
Для решения уравнения (30) воспользуемся популярной в последнее время схемой
метода переменных направлений [3,4,5].
n
n
n
j
i
n
j
i
L
L
2
2
1
1
,
2
1
,
,
(32)
1
2
2
1
1
2
1
,
1
,
n
n
n
j
i
n
j
i
L
L
,
(33)
L
1
– оператор, включающий производную по направлению x,
L
2
– оператор, включающий производную по направлению y[5].
Распишем уравнение (32) применительно к уравнению (30).
1
2
1
,
2
1
,
1
,
,
1
2
1
,
1
2
1
,
,
,
,
2
1
,
5
,
0
h
U
U
h
U
U
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
.
0
2
1
2
2
1
,
,
1
,
2
h
f
n
j
i
n
j
i
n
j
i
x
(34)
Аналогично распишем уравнение (33) применительно к уравнению (30).
1
2
1
,
2
1
,
1
,
,
1
2
1
,
1
2
1
,
,
,
2
1
,
1
,
5
,
0
h
U
U
h
U
U
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
n
j
i
.
0
2
1
2
2
1
1
,
1
,
1
1
,
2
h
f
n
j
i
n
j
i
n
j
i
x
(35)
На верхней твердой границе Г
3
:
.
2
2
2
1
2
,
2
,
2
,
h
n
i
n
i
n
i
(36)
В неявных схемах несколько неизвестных алгебраически связаны между собой.
Высокая устойчивость таких схем приобретается ценой усложнения алгебраической
стороны задач, особенно многомерных и нелинейных. Что касается нелинейных
разностных уравнений, то их решение, как правило, проводится методом итераций.
Для решения неявной разностной схемы (34) – (35) уравнения переноса вихря
следует воспользоватьсяметодом переменных направлений.
Выводы
Произведена постановка задачи в естественных переменных (скорость, давление).
Сделан переход от переменных скорость, давление к переменным функция тока,
вихрь скорости.
300
Выполнено преобразование координат, путем отображения сложной криволинейной
области в прямоугольник (в декартовой системе координат), за счет усложнения
уравнений Навье-Стокса, что облегчает построение разностной сетки.
Создана эффективная конечно-разностная схема, по средствам метода переменных
направлений. Следует разработать программное обеспечение для получения численных
результатов, характеризующих особенности течения вязкой жидкости в области со
сложной геометрией.
Литература
1. Хазимов М.Ж., Тажибаев Т.С., Франческо Г.П. и Хазимов К.М. Гелиосушилка.
Инновационный патент РК. –Астана: бюл.№6, 15.06.2015.-6с.
2.Кудрявцев Л.Д. Математический анализ. – М.: Высшая школа, 1973. – 470 с.
3. Темирбеков Н.М. Приближенные методы решения уравнений вязкой жидкости в
областях со сложной геометрией. – Алматы, 2000. – 143 с.
4. Темам Р. Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ. – М.: Мир, 1981. –
408 с.
5. Данаев Н.Т. Об одной возможности численного построения ортогональных сеток
// Численные методы механики сплошной среды. – Новосибирск, - 1983. – Е.14, №3. – С.
42 – 53.
Махметханова А.К., Хазимов М.Ж.
БАРАБАНДЫ ГЕЛИОКЕПТІРГІШ КАМЕРАСЫНДА ТҰТҚЫР СҰЙЫҚ
АҒЫСЫНДА МОДЕЛЬДЕУ
Мақалада қарастырылып отырған гелиокептіргіш камерасында түрлендірген Навье
Стокстың теңдеулері алынған. Теңдеудің мұндай түрі кептіргіш агентінің ағынына сандық
есептеу жүргізу үшін қолданылады. Теңдеулер жүйесін шешу үшін айырымдық схемасын
пайдалана отырып, түрлендендірулер енгіздік. Осы тектес теңдеулер, пассивті камера
аймағының негізгі қабаттарын бағалауға мүмкіндік береді, ол электр желілері жəне
құйынды кептіру агенті ағынына компьютерлік модельдеу арқылы қол жеткізуге болады.
Кілт сөздер: Квадраттық функция, қатты жел жылдамдығы, ток желілері, барабанды
кептіргіш, коллектор, схемалар, агент.
Makhmetknanova A.K., Khazimov M.Zh.
A DESIGN OF FLOW OF VISCID LIQUID IS IN THE CHAMBER OF DRUM
SOLAR DRY KILN
In the article are received thetransformed kinds of the equations of Nave-Stoksa for the
investigated chamber of the Sun dryer. Which kind is used for numerical calculation the flow of
the drying agent.To solve systems of equations are transformed into a different kind of using the
difference schemes. Solutions of this type can be achieved by computer simulation for power
lines and vortex drying agent flow rates, which will allow to evaluate the passive chamber where
the fixed layers of the zone.
Key words: drum dryer, collector, square function, differential schemes, agent, whirlwind
of speed, lines of current.
301
ƏОЖ 504.3.054.:656
Сафаргалиев А.Е., Жаханов Б. К.
Қазақ ұлттық аграрлық университеті
ЖАЯУ ЖҮРГІНШІЛЕР ӨТПЕ ЖОЛДАРЫНЫҢ ҚАУІПТІЛІГІ ЖОҒАРЫ
АЙМАҚТАРЫНДА ЖОЛ ҚОЗҒАЛЫСЫН ҰЙЫМДАСТЫРУДЫ ЖЕТІЛДІРУ
Аңдатпа
Мақалада жаяу жүргіншілер өтпе жолдарында жол қозғалысын ұйымдастыру
шаралары қарастырылған. Сонымен қатар, жол қиылысында бағдаршамдардың циклдік
ұзақтығы, көліктер кептелісі есептелінген жəне зерттеу мəселелері қарастырылған.
Кілт сөздер: Бағдаршам, аралық такт, цикл, автомобиль, габариттік ұзындық, жол
бөлігі, радиус.
Кіріспе
Қала жолдары көлік үшін өте маңызды болып келеді. Қала жолдары өзара қаланың
барлық аймақтарын байланыстырады жəне де көлік пен жаяу жүргіншілердің жүруін
қамтамасыз етеді. Қала көлігінің ұқыпты жəне үздіксіз түрде жұмыс атқаруы қала жол
қатынастарының жақсы дамыған торабы мен тиімді түрде қала жобасының орналасуы мен
оларға байланысты магистральдардың өзара немесе екінші орындағы көшелермен
байланысу арқылы іске асырылады. Мұнымен қоса жақсы жағдайда жолдар мен
тратуарлар көлік пен жаяу жүргіншілердің ағынын қамтамасыз ету керек [1].
Қала жолдарын пайдалануына талдау жасау жəне одан əрі қарай көшелердің
орналасуын жақсарту жұмыстары белгілі мөлшерде жол-көлік уақиғаларының пайда
болуына əкелетін себептерді азайтып, қаладағы жүріс қауіпсіздігінің жоғарлауына
мүмкіндік береді. Ол үшін қала жағдайында қиылыспаларды əртүрлі деңгейде жасау
əдістері тиімді болып саналады. Ал оның экономикалық тиімділігі тек қана магистралды
көшелер мен жолдарда ғана болып саналады. Сондықтан да көшелерді қайта жобалау
жұмыстары жол енін кеңейтіп, бұрылу радиусын ұлғайтып, көріну көрсеткішін жақсарту
жəне де жаяу жүргіншілер жүрер жерде арнайы қауіпсіздік орындар тұрғызу бағытында
жүргізіледі. Қауіпсіздіктің жоғарылауына жол бетін жабу кезінде үйкеліс коэффициенті
жоғары заттарды пайдалану мəселесі кең орын алады [2].
Зерттеу материалдары мен əдістері
Зерттеліп жатқан аумақ бойынша қозғалыс көрсеткіштері туралы ақпаратты алу
үшін, бақылау посттарын барлық сипатты түйіндерде, зерттеу аумағының шекарасында
орналастырады. Бұл жағдайда корреспонденция туралы мəліметтер сұрақ-жауап,
талондық зерттеу, ендерді жапсыру, нөмерлі белгілерді жазып алу арқылы алуға болады.
Алынып отырған жол бөлігі ретінде Абай жəне осы жол бөлігін қиып өтетін Əуезов
көшелері алынды. Бұл жол бөлігінде екі жақты қозғалыс қарастырылған, əр бағыт
бойынша қоғамдық көлікке арналған жол бөлігі жəне үш қозғалыс жолағы бар, (қиылысқа
жақын жерде бір бағытта екі жол жолағы жəне солға қарай бір жол жолағы, ал қарсы
бағыт бойынша үш жол жолағы келтірілген). Жол жағдайы қанағаттанарлық жағдайда.
Зерттеудің мақсаты мен міндеттері
Жаяу жүргіншілер өтпе жолдарының қауіптілігі жоғары аймақтарында жол қозғалы-
сын ұйымдастыру.
Зерттеу нəтижелері
Алынған іс-шараларға байланысты жол қозғалысын ұйымдастыру үшін алдымен
көлік ағындарының жиілігін тəуліктің қарбалас уақытында анықтау қажет. Өту бөлігінің
302
ені 14 м болатын екі параллель көшеге қозғалыс енгізгенде көшенің өткізу қабілеттілігі
жоғарылайды жəне əр көше келесідей жеңіл автомобильдер санын өткізе алады [2.3].
Бұл 1 суретте араб əріптерімен Абай жəне Əуезов көшелері қиылысында
бақылаушының əр 10 минут сайынғы таңертеңгі қарбалас уақыттағы бақылау орны
көрсетілген. Барлық алынған мəліметтер 1 жəне 2 кестеде келтірілген.
1 - сурет Абай жəне Əуезов көшелері қиылысында автомобильдер мен жаяу
жүргіншілер қозғалысы
Кесте 1. Көлік ағындарының жиілігін бақылау хаттамасы
Қозғалыс
Келтірілген
Келтірілген
Келтірілген
бағыты
Жеңіл
Жүк
Автобусы Автопоезда
жиіліктер
жиіліктер
жиілктер
автомобилде автомобилі
бірлік/10 мин
бірлік/сағ
бірлік/тəу
N
1
23
1
4
35
210
2100
N
2
12
12
72
720
N
3
10
1
1
15
90
900
N
4
11
11
66
660
N
5
31
5
6
1
59
354
3540
N
6
16
5
28,5
171
1710
N
7
8
5
18
108
1080
N
8
14
14
84
840
N
9
10
10
60
600
N
10
7
2
11
66
660
N
11
49
6
10
86
516
5160
N
12
1
2
1
8
48
480
Барлыгы
192
22
25
3
307,5
1845
18450
Қозғалыс жиілігі, бірлік/10 мин
Кесте 2. Жаяу жүргіншілер ағындарының жиілігін бақылау хаттамасы
Қозғалыс бағыты
N
п1
N
п2
N
п3
N
п4
Қозғалыс жиілігі, адам/10 мин
24
55
8
32
Қозғалыс жиілігі, адам/сағат
144
330
48
192
Көлік ағындарының жиілігі: басты жолмен – 1221 бірлік/сағат; екінші дəрежелі
жолмен – 624 бірлік /сағат; жаяу жүргіншілер ағындарының жиілігі; басты жолмен – 522
адам/сағат; екінші дəрежелі жолмен – 192 адам /сағат.
N
1
1 1
N N
9
7
N
N
5
3
N
N
1 0
8
N
N
6
4
N
N
2
1 2
N
N
п 1
п 4
N
N
п 2
п 3
N
1
2
3
4
303
Көлік ағындарының құрамы əр түрлі көлік құрамдарына қатынасымен сипатталады.
Көлік ағындарының басым бөлігін жеңіл автомобильдер (78 %) құрайтындықтан, онда
осы келтірілген көлік ағындарында – жеңіл автомобильдер басым болады.
Жол қозғалысын зерттеудің отандық жəне шет елдік тəжірибесінде, бір адам арнайы
құрал-жарақсыз орындай алатын қарапайым əдістерден бастап, жеке электронды-есептеу
техникасын пайдалана отырып ғана мүмкін болатын күрделі əдістерге дейін бірнеше əдіс
түрлері қолданылады.
Жол қиылысында көліктер кептелісін есептеу жəне зерттеу
Жол қиылысында жүргізілген бақылау нəтижесі бойынша көліктер кептелісінің
кестесін тұрғызамыз. 2 кестеде көлік құралдарының кептелістерін өлшеу хаттамасы
берілген.
Кесте 3. Көлік құралдарының кептелістерін өлшеу хаттамасы
сағат
минут
0-15
15-30
30-45
45-60
тоқтаған
көліктер
саны
тоқтаусыз жүріп
өткен көліктер
саны
14
53
4
5
1
8
24
10
14
54
2
8
6
3
20
14
14
55
6
3
3
6
19
10
14
56
3
4
9
4
17
10
14
57
5
1
7
7
14
15
14
58
2
5
9
17
26
5
14
59
5
2
2
6
13
13
15
00
9
2
5
4
16
20
15
01
6
10
2
5
13
15
15
02
4
1
10
1
16
6
46
41
54
61
178
118
Көліктер қозғалысы
өлшемдері
Қосынды
Уақыт
Мезіл, с
3-кесте нəтижесі бойынша тоқтаған бір автомобильдің орташа кептелісі жəне жол
қиылысынан өтіп кеткен автомобильдердің шартты түрдегі кептелістері анықталады. Бұл
үшін көлік құралдарының жол қиылысындағы кептелістері автомобиль –секунд бойынша
қосынды уақыттарын 3.1 формула бойынша есептейміз [3.4].
,
I
S
АТ
OZ
(1)
мұндағы:
OZ
S
- жол қиылысында жүруге дайындалып кезек күтіп тұрған
автомобильдер саны;
I
- жол қиылысында жүруге дайындалып кезек күтіп тұрған автомобильдер жиілігі;
Бір автомобильдің орташа кептелісте тоқтап тұру уақытын 2 формула бойынша
анықтаймыз;
,
ост
з
n
АТ
t
(2)
Бір автомобильдің орташа кептелісте тоқтап тұру уақытын (3) формула бойынша
анықтаймыз:
,
ост
з
n
АТ
t
(3)
мұндағы:
ост
п
- Бақылау жүргізілген уақыт аралығында жол қиылысында тоқтаған
автомобильдердің қосында саны:
Жол қиылысынан өткен автомобильдердің шартты түрдегі кептелістері (4) формула
бойынша анықталынады.
304
,
бо
ост
п
n
АТ
t
(4)
мұндағы:
бо
п
- жол қиылысынан тоқтаусыз өтіп кеткен автомобильдер саны:
Бақылау жүргізу кезіндегі жол қиылысында алынған зерттеу нəтижелері осы
қарастырылып отырған жол қиылысында бағдаршам реттеулерін енгізудің тиімділігін
негіздейді [4].
Бағдаршам реттеулерінің циклдік ұзақтығын есептеу
Көлік құралдарының жол қиылысына біркелкісіз келу кезіндегі цикл ұзақтығын
Вебстер формуласы бойынша есептейміз:
n
i
i
n
i
ni
ц
y
t
Т
1
1
1
5
5
,
1
, (5)
мұндағы:
ni
t
- i- фазадағы аралық такт өлшемдері, с;
n
– бағдаршам реттеулерінің
фаза саны;
i
y
- i- фазадағы фазалық коэффициент.
Жол қозғалыс қауіпсіздігі бойынша цикл ұзақтығы 120 секунд болуы рұқсат
етілмейді. Бұл жағдайда цикл ұзақтығын төмендету үшін жол бетіндегі жолақтар санын
арттыру, жекелеген маневрларға шектеу қою, реттеу фазалар санын азайту қажеттілігі
туындайды. Цикл ұзақтығын 25 секундтан кем қабылдау тиімсіз болады [5].
Аралық такт ұзақтығы - жол қиылысында жасыл белгіге келген автомобиль, белгі
ауысу кезінде тоқта-сызығына тоқтап немесе жол қиылысынан өтіп үлгеуі үшін жеткілікті
болуы тиіс. Аралық такт өлшемі мына формуламен есептелінеді:
a
a
i
Т
a
v
l
l
a
v
)
(
6
,
3
2
,
7
t
пi
(6)
мұндағы:
- жол қиылысына келген автомобиль жылдамдығы, км/сағ; a
T
– көлік
құралдарының тиым салынған бағдаршам белгісіне келген орташа жылдамдығы, 3,5 м/с
2
деп қабылдаймыз;
i
l - тоқта-сызығынан даулы нүктеге дейінгі ара қашықтық, м.
a
l
- автомобильдің габариттік ұзындығы, 6 м деп қабылдаймыз;
Ауыспалы такт ұзақтығы жаяу жүргіншілердің жол бөлігінің ¼ бөлігін кесіп
өтуімен тексеріледі:
пш
пч
пш
v
B
t
4
(7)
мұндағы:
nч
B
- жол бөлігінің ені, м;
пш
v
-
жая жүргіншілер ағынының жылдамдығы
(1,3 м/с).
Аралық тактіні t
пi
жəне t
пi(пш).
ең үлкен мəніне сəйкес қабылдайды [5.6].
i- ші фазаның фазалық коэффициенті мынаған тең:
нi
i
i
M
N
у
, (8)
мұндағы:
i
N
–қызмет көрсету фазасындағы i- ші бағыттағы келтірілген қозғалыс
жиілігі;
нi
М
- Бағдаршамның рұқсат етілген белгісінде бір бағытқа қарай жүрген қозғалыс
жиілігінің толымдық ағыны.
Аналитикалық толымдық ағыны былай анықталынады:
- көлік құралдарының қозғалыс жолағы бойынша тік бағытта, оңға немесе солға
жүрістері жалпы өозғалыс жиілігінң 10% құрасы, онда толымдық ағына былай анықталуы
мүмкін:
à
v
305
c
b
a
c
b
н
N
N
N
N
N
M
М
25
,
1
75
,
1
N
a
iппрям
нi
,
(9)
мұндағы:
пр
л
п
N
N
N
,
,
– тік, оңға жəне сол бағыт бойынша жүрген қозғалыс
жиілігі.
- көлік құралдарының арнайы жол жолағы бойынша оңға немесе солға бұрылуы
мына формула бойынша анықталады [6].
R
525
,
1
1
1800
M
нiпов
,
(10)
мұндағы:
R
– бұрылу радиусы, м;
Бағдаршам цикл ұзақтығын есептеулерден кейін барлық фазалар бойынша негізгі
тактінің ұзақтығы мына формула бойынша анықталады:
n
i
i
i
n
i
ni
ц
oi
y
y
t
T
t
1
1
)
(
.
(12)
Қауіпсіздік талаптарына сай негізгі тактінің ұзақтығы 7 секундтан кем болмауы тиіс.
Негізгі тактіні жаяу жүргіншілердің өту мүмкіндігіне байланысты тексеру қажет. Жаяу
жүргіншілердің жол қиылысын кесіп өту уақыты мына формула бойынша анықталады [7].
пш
пч
пш
v
5
t
В
,
( 13)
Есептелген нəтижелер бойынша аталған жол бөлігінегі бағдаршам реттеулер кестесі
3 кестеде берілген.
Кесте 4. Бағдаршамның қосылу уақытын реттеу кестесі
39
81
31
89
39
81
1п, 2п, 5п, 6п
3п, 4п
7п, 8п
39
4
74
3
2, 9, 7, 1
4
6, 11
74
3
39
4
39
81
31
3
82
12, 5
4, 10
8, 3
t
к
, с
t
кж
, с
I фаза
II фаза
III фаза
82
38
Бағдаршам
номері
Сигналдарды қосу графигі
t
з
, с
t
ж
, с
Шартты белгілеулер: 1п,2п,5п,6п,3п,4п,7п,8п – жаяу жүргіншілер бағдаршамы;
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 – көлік бағдаршамдары
Атап өткендей жол қозғалысы күрделі динамикалық жүйе болып табылады. Жол
қозғалысының негізгі тиімді көрсеткіші: жылдамдық жəне қауіпсіздік болып табылады.
Жол қозғалысының тиімділігін қамтамасыз ету үшін əр түрлі бағыттағы ұйымдар
жəне мамандармен біріге жұмыс істеу қажет. Жол қозғалысын ұйымдастыру терминінің
мағынасына жол қозғалысы жылдамдығының тиімділігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз
етуге бағытталған барлық шаралар кіреді.
306
Достарыңызбен бөлісу: |