Моделирование нестационарного течения газовзвеси, возникающего при взаимодействии ударной волны со слоем частиц
Волков К.Н., Емельянов В.Н., Карпенко А.Г., Тетерина И.В.

На основе модели взаимопроникающих континуумов проводится численное моделирование нестационарного течения газовзвеси, возникающего при взаимодействии ударной волны со слоем инертных частиц. Каждая фаза описывается набором уравнений, выражающих законы сохранения массы, импульса и энергии. Межфазное взаимодействие учитывается при помощи источниковых членов в уравнениях изменения количества движения и энергии. Основные уравнения для газовой и дисперсной фаз имеют гиперболический тип, допускают запись в консервативной форме и решаются с использованием численного метода типа Годунова повышенного порядка точности. Для дискретизации уравнений по времени применяется метод Рунге-Кутты 3-го порядка. Построенная модель позволяет рассчитывать широкий спектр режимов течения газовзвеси, возникающих при изменении объемной концентрации дисперсной фазы. Обсуждаются вопросы, связанные с замыканием математической модели, а также детали реализации численной модели. Приводятся ударно-волновая структура течения и пространственно-временные зависимости концентрации частиц и других параметров потока.

Ключевые слова: двухфазное течение, численное моделирование, ударная волна, частица, концентрация.

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

  • Волков К.Н. – Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, факультет ракетно-космической техники, 1-я Красноармейская ул., д. 1, 190005, Санкт-Петербург; вед. науч. сотр., e-mail: dsci@mail.ru
  • Емельянов В.Н. – Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, факультет ракетно-космической техники, 1-я Красноармейская ул., д. 1, 190005, Санкт-Петербург; профессор, e-mail: vlademelyanov@gmail.com
  • Карпенко А.Г. – Санкт-Петербургский государственный университет, математико-механический факультет, Университетский просп., д. 28, 198504, Санкт-Петербург; доцент, e-mail: aspera.2003.ru@mail.ru
  • Тетерина И.В. – Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, факультет ракетно-космической техники, 1-я Красноармейская ул., д. 1, 190005, Санкт-Петербург; доцент, e-mail: yaiv@mail.ru