| Статья |
|---|
| Название статьи |
Численное исследование распространения ударной волны предельно малой интенсивности из чистого газа в электрически заряженную запылённую ср е д у |
| Авторы |
Ахунов А.А. аспирант, Ahunov.AdeWyandex.ruТукмаков Д.А. кандидат физико-математических наук, tukmakovDA@imm.knc.ru |
| Библиографическое описание статьи |
Ахунов А. А., Тукмаков Н. А., Тукмаков Д. А. Численное исследование распространения ударной волны предельно малой интенсивности из чистого газа в электрически заряженную запылённую среду / / Учёные записки Забайкальского государственного университета. 2020. Т. 15, № 3. С. 6-18. DOI: 10.21209/2658-7114-2020-15-3-6-18. |
| Рубрика |
ЗАДАЧИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ |
| УДК |
51-72:533:537 |
| DOI |
10.21209/2658-7114-2020-15-3-6-18 |
| Тип статьи |
|
| Аннотация |
В данной работе рассматривается распространение ударной волны пределвно малой
интенсивности из чистого газа в гетерогенную смесв, состоящую из твердых частиц, взвешенных
в газе и имеющих электрический заряд. Используемая математическая модель учитывает скоростное и тепловое взаимодействие несущей и дисперсной компонент смеси.
Силовое взаимодействие частиц и газа включало в себя силу Стокса, силу присоединён-
H B ix масс, а также динамическую силу Архимеда. Несущая среда описвталасв как вязкий
сжимаемый теплопроводный газ. Уравнения математической модели решалисв явным
конечно-разностным методом второго порядка точности, с применением схемы нелинейной
коррекции сеточной функции. Система уравнений математической модели дополняласв
граничными и начальными условиями для искомых функций. В результате численного моделирования
выявлено, что в процессе движения электрически заряженной газовзвеси наблюдаются
существенные отличия в давлении и скорости газа, а также скорости дисперсной
компоненты от аналогичных физических величин в течении газовзвеси с электрически нейтральной
дисперсной компонентой. Выявленные отличия параметров несущей среды при
распространении ударной волны из чистого газа в нейтральную и электрически заряженную
запылённую среду возникают вследствие силового взаимодействия газовой и твердой
компоненты гетерогенной смеси, твердая компонента которой испытывает на себе воздействие
силы Кулона.
|
| Ключевые слова |
численное решение, многофазные среды, межфазное взаимодействие,
ударные волны, уравнение Навье - Стокса, внутренне электрическое поле, электрогидродинамика |
| Информация о статье |
|
| Список литературы |
1. Крылов В. И., Бобков В. В., Монастырный П. И. Вычислительные методы. М.: Наука,
1977. Т. 2. 401 с.
2. Кутушев А. Г. Математическое моделирование волновых процессов в аэродисперсных
и порошкообразных средах. СПб.: Недра, 2003. 284 с.
3. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. В. Теоретическая физика. Гидродинамика. М.: Наука,
1986. 736 с.
4. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003. 784 с.
5. Музафаров И. .. Утюжников С. В. Применение компактных разностных схем к исследованию
нестационарных течений сжимаемого газа / / Математическое моделирование.
1993. Т. 5, № 3. С. 74-83.
6. Нигматулин Р. И. Основы механики гетерогенных сред: монография. М.: Наука, 1978.
336 с.
7. Панюшкин В. В., Пашин М. М. Измерение заряда порошка, наносимого распылителями
с внешней зарядкой / / Лакокрасочные материалы и их применение. 1984. № 2.
С. 25^27.
8. Салвянов Ф. А. Основы физики низкотемпературной плазмы, плазменных аппаратов
и технологий. М.: Наука, 1997. 240 с.
9. Тукмаков Д. А. Численное моделирование колебаний электрически заряженной гетерогенной
среды, обусловленных межкомпонентным взаимодействием / / Известия высших
учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. 2019. Т. 27, № 3. С. 73-85.
10. Тукмаков А. Л. Численное моделирование акустических течений при резонансных
колебаниях газа в закрытой трубе / / Известия высших учебных заведений. Авиационная
техника. 2006. № 4. С. 33-36.
11. Федоров А. В., Фомин В. \\!.. Хмелв Т. А. Волновые процессы в газовзвесях частиц
металлов. Новосибирск, 2015. 301 с.
12. Флетчер К. Вычислителвные методы в динамике жидкости: в 2 т. Т. 2. М.: Мир,
1991. 552 с.
13. Dikalvuk A. S., Surzhikov S. Т. Numerical simulation of rarefied dusty plasma in a normal
glow discharge// High Temperature. 2012. Vol. 50, No. 5. P. 571-578.
14. Glazunov A. A., Dyachenko N. N., Dyachenko L. I. Numerical investigation of the
flow of ultradisperse particles of the aluminum oxide in the solid-fuel rocket engine nozzle / /
Thermophvsics and Aeromechanics. 2013. Vol. 20, No. 1. P. 79-86.
15. Gubaidullin D. A., Tukmakov D. A. Numerical investigation of the evolution of a shock
wave in a gas suspension with consideration for the nonuniform distribution of the particles / /
Mathematical Models and Computer Simulations. 2015. Vol. 7, No. 3. P. 2 16 253.
16. Sadin D. V. TVD scheme for stiff problems of wave dynamics of heterogeneous media of
nonhvperbolic nonconservative tvpe//Computational Mathematics and Mathematical Physics.
2016. Vol. 56, No. 12. P. 2068-2078.
17. Nigmatulin R. I., Gubaidullin D. A., Tukmakov D. A. Shock Wave Dispersion of Gas-
Particle Mixtures// Dokladv Physics. 2016. Vol. 61, No. 2. P. 70-73.
18. Tadaa Y., Yoshioka S., Takimoto A., Havashi Y. Heat transfer enhancement in a gas-solid
suspension flow by applying electric field / / International Journal of Heat and Mass Transfer.
2016. Vol. 93. P. 778-787.
19. Tukmakov A. L., Tukmakov D. A. Generation of Acoustic Disturbances by a Moving
Charged Gas Suspension / / Journal of Engineering Physics and Thermophvsics. 2018. Vol. 91.
Is. 5, P. 1141—1147.
20. Zhuoqing A., Jesse Z. Correlating the apparent viscosity with gas-solid suspension flow
in straight pipelines//Powder Technology. 2019. Vol. 345. P. 346-351.
21. Zinchenko S. P., Tolmachev G. N. Accumulation of products of ferroelectric target
sputtering in the plasma of an rf glow discharge / /Plasma Physics Reports. 2013. Vol. 39, No. 13.
P. 1096-1098. |
| Полный текст статьи | Численное исследование распространения ударной волны предельно малой интенсивности из чистого газа в электрически заряженную запылённую ср е д у |
