Вестник МГТУ. 2020, Т. 23, № 3.

Вестник МГТУ. 2020. Т. 23, № 3. С. 237-249. DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23-3-237-249 Учитывая, что M 1 = M 2 и после нескольких математических преобразований относительно цэфимеем ( r | -R‘l)'nd2Gty 4лL(й|•й|)32гы, М _ Й2 Й1 ^^ Сф Мэф 'П■^. R2 R2)з /ш ( ) или Мэф _ к ш, (6) т СО где k - константа ротационного вискозиметра. Таким образом, определив константу ротационного вискозиметра для образца в ходе эксперимента, угол, на который закручивается неподвижно закрепленная нить, и постоянную угловую скорость внешней оболочки, можно рассчитать вязкость исследуемой среды или условный коэффициент эффективной динамической вязкости в объекте исследования. Методика по определению теплофизических характеристик фаршевых материалов В данном исследовании использовался зондовый метод, разработанный В. В. Красниковым с соавторами (Красников и др., 1976; Панин и др., 1974) для вязких сыпучих, аморфных и жидких материалов, базирующийся на учете теплоинерционной способности применяемой термопары. Особенностью метода является простота установки и быстрота определения таких теплофизических характеристик, как теплопроводность X , температуропроводность а и теплоемкость см исследуемого материала (Красников и др., 1976). Эмпирический анализ применения этого метода показал (Красников и др., 1976; Панин и др., 1974), что темп роста или падения температуры термопары 0(т), мгновенно введенный в исследуемую среду, зависит от его характеристик, что в итоге и послужило основой для рекомендаций по его использованию. Отношение разностей температур или 0 ^ определяется из выражения (7) (Красников и др., 1976): 0 _ Тс-Т2(т) _ 2A |-юexp(-u2Fu)-g2d-u (7) (т) Тс-То g ^0 (u2- [ ) 2+u2[ 2 , ( ) где 0(т) _ Тс Т2(т) - безразмерная температура; Fo - критерий Фурье; K = mc 1 p 1 - критерий, характеризующий Тс-То соотношение объемных исследуемого материала и термодатчика; т _ (”~ ) - постоянная термодатчика, (м3-К)/Дж; c1p 1и c2p2- объемная теплоемкость исследуемой среды и термодатчика, Дж/(м3-К). Анализ исследований, проведенных авторами (Красников и др., 1976), показывает, что по величине 0(т) можно определить не только X (Панин и др., 1974), но также а и см для вязких аморфных материалов, к которым относятся и фаршевые объекты. Для этого, применив известное разложение функциональной зависимости 0(т) в ряд при значительных величинах аргумента Fo, можно получить следующее уравнение (Красников и др., 1976): ! 1 + 3(2-У) _ 1 + 15[(A-2)2-l] _ + Л 2[ Fu 4[ 2 Fu2 I (8) + 105(У- 2)[(У-2)2-2] • _1_ + ( ) 8 [3 Fu3 nV Для остаточного члена Rn(Fo) огрешность 5max будет незначительная, принимаемая при замене ряда итоговой суммой, по абсолютному значению, которое меньше предыдущего, для пока не отброшенного члена ряда. В связи с этим, делая ограничения только по трем членам ряда, есть возможность получить уравнение, позволяющее определить критерии Fo и K , 0 - 1 (- 1 + 3 (2 -[). 1 + 15[([-2)2-1], П (9) 2(т) ~ 2[VWFo3’1 2[ Fu 4[ 2 Fu2j ( ) с погрешностью с < |15[([-2)2-1] 1 | Cmax < |----- 4[ -------Fu2 |- (10) Неравенство (10) как раз и показывает максимально возможное значение 5max. Выражение (9) для 1 < K < 2 в координатах у _ 02(t )(Fo)VFo3 и х _ 1/F o является параболической функцией, имеющей экстремум при определенном значении Fo max. что подтверждается исследованиями различных материалов в источнике (Красников и др., 1976 ). Из необходимого условия экстремума функции (9) получим 1 _ - 1 . (2-ЮУ ( ц ) Fu 5 [([-2)2-1], ( ) 02<.)VFO3 = - - L g - 1]. ( 12) 241