|
Эта публикация цитируется в 2 научных статьях (всего в 2 статьях)
МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ
Численное исследование интенсивных ударных волн в запыленных средах с однородной и двухкомпонентной несущей фазой
Д. А. Тукмаков Институт механики и машиностроения — обособленное структурное подразделение
Федерального государственного бюджетного учреждения науки
«Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»,
Россия, 420111, г. Казань, ул. Лобачевского, д. 2/31
Аннотация:
Статья посвящена численному исследованию ударно-волновых течений в неоднородных средах — газовзвесях. В данной работе применяется двухскоростная двухтемпературная модель, в которой дисперсная компонента смеси имеет свою скорость и температуру. Для описания изменения концентрации дисперсной компоненты решается уравнение сохранения «средней плотности». В данном исследовании учитывались межфазное тепловое взаимодействие и межфазный обмен импульсом. Математическая модель позволяет описывать несущую фазу смеси как вязкую, сжимаемую и теплопроводную среду. Система уравнений решалась с помощью явного конечно-разностного метода Мак-Кормака второго порядка точности. Для получения монотонного численного решения к сеточной функции применялась схема нелинейной коррекции. В задаче ударно-волнового течения для составляющих скорости задавались однородные граничные условия Дирихле, для остальных искомых функций задавались граничные условия Неймана. В численных расчетах для того, чтобы выявить зависимость динамики всей смеси от свойств твердой компоненты, рассматривались различные параметры дисперсной фазы — объемное содержание, а также линейный размер дисперсных включений. Целью исследований было определить, каким образом свойства твердых включений влияют на параметры динамики несущей среды — газа. Исследовалось движение неоднородной среды в ударной трубе — канале, разделенном на две части; давление газа в одном из отсеков канала имело большее значение, чем в другом. В статье моделировалось движение прямого скачка уплотнения из камеры высокого давления в камеру низкого давления, заполненную запыленной средой, последующее отражение ударной волны от твердой поверхности. Анализ численных расчетов показал, что уменьшение линейного размера частиц газовзвеси и увеличение физической плотности материала, из которого состоят частицы, приводят к формированию более интенсивной отраженной ударной волны с большей температурой и плотностью газа, а также меньшей скоростью движения отраженного возмущения и меньшей скоростью спутного потока газа в отраженной волне.
Ключевые слова:
многофазные среды, гомогенные смеси, гетерогенные смеси, уравнение Навье–Стокса, ударные волны, газовзвеси, численное моделирование, межфазное взаимодействие.
Поступила в редакцию: 27.04.2019 Исправленный вариант: 25.09.2019 Принята в печать: 07.10.2019
Образец цитирования:
Д. А. Тукмаков, “Численное исследование интенсивных ударных волн в запыленных средах с однородной и двухкомпонентной несущей фазой”, Компьютерные исследования и моделирование, 12:1 (2020), 141–154
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/crm776 https://www.mathnet.ru/rus/crm/v12/i1/p141
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 128 | PDF полного текста: | 27 | Список литературы: | 12 |
|