Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі министерство образования и науки республики казахстан
Выводы: 1.Получена формула,связывающая температуру тела с расстоянием до звезды в чернотельном приближении
жүктеу/скачать 5,71 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА Кенес А. – студент (г.Алматы, КазНУ)
- «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
- Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
- 1,3 – 1,7 Зв
Выводы: 1.Получена формула,связывающая температуру тела с расстоянием до звезды в чернотельном приближении:
R=Ts2*Ч*Rs/2Tпл2 2.Вычислены температуры планет,наодящиеся в тепловом поясе Солнечной системы(Земли,Венеры и Марса). 3.Определены растояния от каждой из выбранных девяти родительских звезд до тепловогопояса жизни. 4.Установлено,что с увеличением температуры и размера звезды расстояние до теплового пояса жизни увеличивается. 5.Осуществлена систематизация планет выбранных экзопланетных систем по трем категориям. Первая категория(планеты находятся в поясе жизни): *HD 10180 g;
*HD 40307 g; *55 Cancri f экзопланетной системы HD75732; *Gliese 581g. Вторая категория(пояс жизни находятся между планетами): *Gliese 785; *Gliese 876. Третья категория(пояс жизни находится за пределами планет): *Kepler-20; *Kepler-32; *Kepler-33. 6.Вычисление расстояний от центра родительской звезды,на которых температурный режим будет аналогичен земному режиму,позволил определить протяженность теплового пояса жизни и реально существующие планеты в поясе жизни для экзопланетных систем. 7.Полученные результаты представляют самостоятельный интерес для науки и могут быть использованы в астрофизике.
CПИCOК ИCПOЛЬЗOВAННOЙ ЛИТЕPAТУPЫ
1.
Эмигрировать на
экзопланету Кеплер-22б пока не
получится mnenia.ru/…/emigrirovat-na-ekzoplanetu-kepler-22b-poka-ne –polus…06 дек.2011г. 2. Ирина Якутенко.Заполняя пустоту(рус).Lenta.ru(3фев.2011).Архивировано из первоисточника 4 июля 2012.Проверено 28 сентября 2011. 3. Jean Schneider The Extrasolar Planet Encyclopaedia-Catalog Listing(engl).The Extrasolar Planets Encyclopaedia(14 february 2013). 4. Леонид Попов.Учѐные радикально пересмотрели число экзопланет.12января 2012 5. Астроном посчитал землеподобное планеты(рус).Лента.ру.4июля 201год 6. История открытия экзопланетных систем 7. Пояс жизни в Солнечной системе. 8. Материал из википедии –свободной энциклопедии. 9. Пояс жизни в солнечной системе все о космосе 10. Мизун Ю.В.,Мизун Ю.Г.Тайны Вселенной.М.:Вече,2002 11. Ефремов,Ю.Н.Вглубь Вселенной/Ю.Н.Ефремов.М.,УРСС,2003.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
57
Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако, одни из них получают большие дозы, чем другие. А что же происходит у нас в школе? Ведь большую часть своего времени мы проводим именно здесь, находясь в закрытых иногда не проветриваемых помещениях. Исследовать уровень радиационного фона - на территории школы; в кабинетах; в жилом доме. Задачи:
описать приборы для измерения уровня радиации;
измерить уровень радиационного фона в помещениях и в окрестностях школы;
измерить уровень радиационного фона в доме из шлакоблоков;
установить закономерность изменения уровня радиации;
предложить способы уменьшения уровня радиации в нашей школе. Методы исследования:
наблюдение;
изучение и анализ статистических данных;
анкетирование;
экспериментальная работа. Таблица1 - Уровень радиационного фона в кабинете физики
Дата
28.09.12г 29.09.12г 30.09.12.г 31.09.12г 1.10.12г Температура в кабинете, ºС
17
18
21
20
19
Уровень радиационного фона, мкР/ч
18,9 17,8
18,9
18,3
18,8
Температура в кабинете после проветривания, ºС
15
16
18
17
17 Уровень
радиационного фона, мкР/ч
18
15,8
18
17,2
17,4
Любое изменение в облучаемом объекте, вызванное ионизирующим излучением, называется радиационно-индуцированным эффектом. В принципе радиационно- индуцированные эффекты могут быть как вредными, так и полезными. Крайний пример вредных последствий облучения – это лучевое поражение организма в результате чрезмерных доз ионизирующей радиации.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
58 Таблица 2 - Уровень радиационного фона в кабинете информатики Дата
28.09.12г 29.09.12г 30.09.12.г 31.09.12г 1.10.12г Температура в кабинете, ºС
18 17
20
20
21
Уровень радиационного фона, мкР/ч
14 14
15,5
15,7
14,8
Температура в кабинете после проветривания, ºС
16
16
19
18
18 Уровень радиационного фона, мкР/ч
13,5 13,8
14,6
14,9
13,7
При кратковременном мощном одноразовом облучении возникает острая лучевая болезнь (ОЛБ). Ее признаки при указанной дозе: - до 0,5 – 0,75 Зв: кратковременные незначительные изменения в составе крови; - 0,8 – 1,2 Зв: порог лучевой болезни, тошнота у 5-10 % облученных, возможна рвота, изменения в составе крови; - 1,3 – 1,7 Зв: тошнота и рвота примерно у четверти облученных, изменения в составе крови; смертельные случаи почти исключены; - 1,8 – 2,6 Зв: тошнота и рвота примерно у половины облученных, значительные изменения в составе крови, порог эпиляции (выпадение волосяного покрова); возможны единичные смертельные случаи; - 2,7 – 3,3 Зв: тошнота и рвота почти у всех облученных, значительные изменения в составе крови, эпиляция, утрата репродуктивных функций (стерилизация); около 20 % смертельных случаев в течение 2-6 недель; восстановительный период у выживших – около 3 месяцев; - 3,5 – 5,0 Зв: тошнота и рвота у всех без исключения облученных в течение первого дня после облучения, другие перечисленные симптомы лучевой болезни; смертность около 50 % в течение месяца, восстановительный период у выживших – около полугода;
симптомы лучевой болезни; смертность до 100 %, при отсутствии лечения – 100 %, восстановительный процесс у немногих выживших – более полугода; - 10 Зв: тошнота и рвота по прошествии 1-2 часов после облучения, все признаки острой лучевой болезни, прогноз почти безнадежен (хотя известны случаи выздоровления); - 50 Зв: почти немедленные тошнота и рвота, все иные признаки ОЛБ, некрозы кожных покровов; смерть всех пострадавших в течение недели. Требования Норм и Правил не распространяются на источники излучения, создающие при любых условиях обращения с ними: - индивидуальную годовую эффективную дозу не более 10 мкЗв; - индивидуальную годовую эквивалентную дозу на коже не более 50 мЗв и хрусталике не более 15 мЗв; - коллективную эффективную годовую дозу не более 1 чел.- Зв, либо когда при коллективной дозе более 1 чел.- Зв оценка по принципу оптимизации показывает нецелесообразность снижения коллективной дозы. «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
59 Для начала провели обследование самого актуального сейчас фактора – уровня радиационного фона. С этой целью мы описали в работе приборы, с помощью которых можно измерить радиационный фон. По результатам замеров мощности экспозиционной дозы в школе, на улице и в доме, были получены диапазоны значений уровня радиационного фона от 11мкР/ч до 18мкР/ч, что полностью соответствует нормам радиационного фона. В ходе нашего исследования мы доказали, что на территории нашей школы и в кабинетах, в которых мы находимся каждый день, нет высокого уровня радиационного фона, которое может быть опасным для учеников нашей школы и учителей. Было также доказано, что в результате проветривания помещений на большой перемене (20 минут), уровень радиационного фона снижается в среднем на 1.26 мкР/ч в кабинете физике, при изменении температуры на 2,4ºС, а в кабинете информатики на 0,7 мкР/ч, при изменении температуры воздуха после проветривания на 0,7 ºС. Уровень радиационного фона в школе выше, чем в среднем в самом поселке.
CПИCOК ИCПOЛЬЗOВAННOЙ ЛИТЕPAТУPЫ 1.
Перевод с английского Банникова Ю.А. Радиация.- М.: Мир 2000,- 6с. 2.
Пѐрышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9кл.-М.: Дрофа 2003, -189с. 3.
Селегей В. Радиоактивное загрязнение.- Новосибирск 1997. 4.
Элиот Л. УИЛКОКСУ. Физика.- М.: Просвещение 1999, - 703с. 5.
Паспорт, техническое описание, инструкция по эксплуатации дозиметра «ДБГ-01- СОЛО»; 2002 год РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ВИРТУАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ В ПРОГРАМНОМ КОМПЛЕКСЕ OPENFOAM
В представленной работе было
проведено численное исследование гидроаэродинамических процессов. Разработан вычислительный алгоритм моделирования гидродинамических течений несжимаемой жидкости, ориентированный на использование на многопроцессорной вычислительной технике. В настоящее время наблюдается рeзкий рoст в oблaсти рaзрабoтки и внeдрeния кoмпьютeрных обучaющих систeм. В этoй облaсти нaиболee актуальнoй являeтся зaдачa сoздания и ширoкoго внeдрeния в учeбный процесс автоматизированных систем обучения и диагностики качества знаний специалистов. Актуальность работы заключается в применении новейших информационных технологий (современной компьютерной техники) в различных видах учебных занятий, поскольку виртуальные лабораторные работы, разработка которых возможна на базе предложенных программ, позволяют сменить проведение лабораторных занятий на физических лабораторных стендах их проведением в компьютерных классах. Это особо актуально в системе дистанционного обучения, а также в системе бакалавра, в которой значительно увеличены часы самостоятельной работы студента, что позволит значительно снизить стоимость лабораторий из-за использования виртуальных приборов [1-3]. В данной работе для исследования гидроаэродинамических процессов был использован программный комплекс OpenFOAM. В пакете OpenFOAM можно строить свои решатели для задач МСС (Механика Сплошной Среды), готовить новые граничные условия, разрабатывать служебные утилиты и т.д. Пакет работает под различными версиями открытой операционной системы Linux (OpenSuse, Centos, Ubuntu, Fedora, Debian и другие) [4]. «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
60 В пакете OpenFOAM различные решатели позволяют моделировать: – уравнение Лапласа и потенциальный поток; – несжимаемые и сжимаемые течения на базе уравнений Рейнольдса и Эйлера; – турбулентные течения с моделями крупных и отсоединенных вихрей (LES, DES); – прямое численное моделирование турбулентности (DNS); – задачи конвекции, теплообмена и горения; В работе рассматривается плоское течение несжимаемой ньютоновской жидкости при числах Re, соответствующих ламинарному, переходному и турбулентному режимам.
Тестирование расчетного алгоритма начнем с самого распространенного в вычислительной гидродинамике теста – задачи о стационарном ламинарном течении вязкой несжимаемой жидкости в квадратной каверне (Рис.1) [5]. Задача о каверне в вычислительной гидродинамике является своеобразным испытательным полигоном, на котором проходят тестирование новые численные алгоритмы и процедуры. Начиная с появления первых вычислительных машин до сегодняшних дней по данной задаче накоплен огромный вычислительный материал. Движение жидкости в каверне происходит из–за равномерного перемещения верхней крышки–что равносильно постоянной скорости потока в направлении Х. Жидкость, целиком заполняющая каверну, вовлекается в движение силами вязкости. Такая постановка, будучи геометрически очень простой, позволяет отразить многие характерные черты задач, описываемых уравнениями Навье–Стокса, например, различные соотношения между инерционными и вязкими силами и т.п.
плиты
Каверна представляет собой замкнутую квадратную полость, заполненную вязкой несжимаемой жидкостью. Верхняя стенка каверны движется с постоянной скоростью U = 1 м/с. Движение от стенки за счет вязкого трения передается к жидкости, и в зависимости от величины числа Рейнольдса в каверне формируется сложное циркуляционное течение. Такая постановка, будучи геометрически крайне простой, позволяет отразить многие характерные черты задач, описываемых уравнениями Навье – Стокса, например, различные соотношения между инерционными и вязкими силами и т.п. Кроме того, такого рода течения широко распространены в природе и различных промышленных процессах. Расчет течения в каверне был проведен в широком диапазоне значений числа Рейнольдса от 10 до 10000. Число Рейнольдса менялось путем варьирования динамической вязкости, при этом плотность и скорость крышки каверны оставались постоянными. «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
61 Первоначально данная задача будет запущена с числом Рейнольдса равным 10,далее 50,затем 10000, здесь число Рейнольдса определяется как:
Здесь d и |U| являются характерным размером и модулем характерной скорости соответственно, а ν является кинематической вязкостью.
Рисунок 2. Конечно-разностная схема для каверны
Рисунок 3. Распределение давления и скорости в каверне
Рассматриваемые до сих пор модели имели число Рейнольдса равное 10. Это очень низкое значение и быстро приводит к устойчивому решению лишь с кратковременными завихрениями в нижних углах каверны. Теперь мы увеличим число Рейнольдса 50, так что сходимость решений занимает заметно большее время. Для модели каверны на начальном этапе использовали грубую сетку. Результаты распределения скорости и давления для случая, когда Re = 50 представлены на рисунках 4 а, б.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
62
а) б) Рисунок 4. Распределение давления (а) и скорости (б) для случая Re = 50.
. Мы можем увеличить число Рейнольдса, уменьшив вязкость, а затем перезапустив модель. Число завихрений возрастает, поэтому необходимо увеличить масштаб сетки вокруг них для того, чтобы решать более сложные структуры потока. Результаты распределения скорости и давления для турбулентного режима течения ( ) представлены на рисунках 5 а, б.
а) б) Рисунок 5. Распределение скорости (а) и давления (б) при высоких значениях числа Рейнольдса (Re= .
В данной работе было проведено численное моделирование течения вязкой несжимаемой жидкости в прямоугольной каверне для широкого диапазона чисел Рейнольдса. Было получено распределение скорости и давления для ламинарного, переходного и турбулентного режима. Картины растекания жидкости по стенкам каверны, полученные для различных чисел Рейнольдса, показывают наличие особых точек типа фокуса, центра и седла, а также линий стекания и растекания жидкости. Данные численного моделирования показывают существенное влияние пространственного характера движения жидкости на вихревую структуру потока. «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
63 Уменьшение влияния вязкости приводит к заметной интенсификации вихревого течения в каверне, перемещению центра крупномасштабного вихря к ее геометрическому центру, а также к увеличению размеров вторичных угловых вихрей. Максимальные скорости возвратного течения оказываются ниже по сравнению с двумерным вариантом вследствие притормаживающего влияния боковых стенок. Структура первичного и вторичного вихрей в серединном сечении кубической каверны носит пространственный характер, указывая на массоподвод в ее центральной зоне и на массоотвод в угловых областях каверны.
Список использованной литературы. 1.
Максимов В.Ю. Численное моделирование турбулентных течений жидкости в плоском канале. Дипломная работа Казахского Национального университета им. аль- Фараби. – Алматы, 2008. – 38с. 2.
источником массы. Диссертация на соискание степени магистра технических наук. – Алматы, 2010. – 59с. 3.
4.
Методы визуализации вихревых течений в вычислительной газовой динамике и их применение при решении прикладных задач. 5.
Рoуч П. Вычислительная гидродинамика. – M.: Мир, 1980. 6.
Д.В. Платонов, А.В. Минаков, А.А. Дектерев, Е.Б. Харламов. Сравнительный анализ cfd-пакетов sigmaflow и ansys fluent на примере решения ламинарных тестовых задач
жүктеу/скачать 5,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|