Методика численного исследования отражения ударной волны от твердой поверхности в запылённой среде

Аннотация

Методика численного исследования отражения ударной волны от твердой поверхности в запылённой среде В данной работе для исследования ударно-волновых течений в запылённых средах использована математическая модель динамики гетерогенной смеси. Гетерогенная смесь предполагалась состоящей из двух компонент: несущей компоненты – газа и дисперсной компоненты – твёрдых частиц. Для каждой из компонент среды решалась полная система уравнений динамики сплошной среды включавшая в себя уравнение неразрывности, уравнения сохранения пространственных компонент импульса, уравнение сохранения энергии. Несущая среда описывалась как вязкий, сжимаемый, теплопроводный газ. Математическая модель межкомпонентного силового взаимодействия включает в себя силу Стокса, динамическую силу Архимеда, силу присоединенных масс, а также теплообмен между компонентами смеси. Система уравнений решалась при помощи явного конечно-разностного метода Мак-Кормака второго порядка точности с применением схемы расщепления по пространственным направлениям. Для получения монотонного решения к сеточной функции применялась схема коррекции численного решения позволявшая уменьшить локальные максимумы и увеличить локальные минимумы искомых функций – преодолеть численную осцилляцию. С помощью программного кода реализующего численный алгоритм решения уравнений математической модели исследовалось влияние дисперсности частиц на параметры газа при отражении ударной волны от поверхности в запылённой среде.