Научный журнал «Вестник Череповецкого государственного университета»
Статья
DOI:
Полный текст:
В работе представлены математическая модель электрически заряженной взвеси частиц, а также численные расчеты динамики дисперсной компоненты смеси, двигающейся как под действием аэродинамических сил, так и под действием силы Кулона. Для описания аэродинамики взвесей использована математическая модель движения неравновесной многофазной среды. Математическая модель учитывала силовое взаимодействие несущей и дисперсной фаз и межфазный теплообмен, а также внутреннее электрическое поле, генерируемое электрически заряженными твердыми частицами. С помощью программной реализации математической модели проведено численное исследование скоростного скольжения фаз.
Вержбицкий В. М. Основы численных методов. – Москва: Высшая школа, 2002. – 840 с.
Кутушев А. Г. Математическое моделирование волновых процессов в аэродисперсных и порошкообразных средах. – Санкт-Петербург: Недра, 2003. – 284 с.
Музафаров И. Ф., Утюжников С. В. Применение компактных разностных схем к исследованию нестационарных течений сжимаемого газа // Математическое моделирование. – 1993. – № 3. – C. 74–83.
Нигматулин Р. И. Динамика многофазных сред: в 2 ч. – Москва: Наука, 1987. – Ч. 1. – 464 с.
Панюшкин В. В., Пашин М. М. Измерение заряда порошка, наносимого распылителями с внешней зарядкой // Лакокрасочные материалы и их применение. – 1984. – № 2. – С. 25–27.
Сальянов Ф. А. Основы физики низкотемпературной плазмы, плазменных аппаратов и технологий. – Москва: Наука, 1997. – 240 c.
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.
Тукмаков Д. А. Математическое моделирование вытеснения аэрозоля потоком газа // Вестник Череповецкого государственного университета. – 2019. – № 6. – C. 24–33. DOI: 10.23859/1994-0637-2019-6-93-2.
Федоров А. В., Фомин В. М., Хмель Т. А. Волновые процессы в газовзвесях частиц металлов. – Новосибирск: Параллель, 2015. – 301 c.
Dikalyuk A. S., Surzhikov S. T. Numerical simulation of rarefied dusty plasma in a normal glow discharge // High Temperature. – 2012. – Vol. 50. – № 5. – P. 571–578. DOI: 10.1134/S0018151X12040050.
Fletcher C. A. J. Computation Techniques for Fluid Dynamics: in 2 volumes. – Berlin: Springer-Verlag, 1988. – Vol. 2. – 502 p.
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 // Thermophysics and Aeromechanics. – 2013. – Vol. 20. – № 1. – P. 79–86. DOI: 10.1134/S0869864313010071.
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. – Iss. 3. – P. 246–253. DOI: 10.1134/S2070048215030072.
Nigmatulin R. I., Gubaidullin D. A., Tukmakov D. A. Shock wave dispersion of gas-particle mixtures // Doklady Physics. – 2016. – Vol. 61. – № 2. – P. 70–73. DOI: 10.1134/S1028335816020038.
Sadin D. V. TVD scheme for stiff problems of wave dynamics of heterogeneous media of nonhyperbolic nonconservative type // Computational Mathematics and Mathematical Physics. – 2016. – Vol. 56. – № 12. – P. 2068–2078. DOI: 10.1134/S0965542516120137.
Tadaa Y., Yoshioka S., Takimoto A., Hayashi 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. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.09.063.
Tukmakov A. L., Tukmakov D. A. Generation of Acoustic Disturbances by a Moving Charged Gas Suspension // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2018. – Vol. 91. – Iss. 5. – P. 1141–1147. DOI: 10.1007/s10891-018-1842-8.
Tukmakov D. A. Numerical Study of Polydisperse Aerosol Dynamics with the Drops Destruction // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2019. – Vol. 40. – № 6. – P. 824–827. DOI: .
Varaksin A. Y. Clusterization of particles in turbulent and vortex two-phase flows // High Temperature. – 2014. – Vol. 52. – № 5. – P. 752–769. DOI: 10.1134/S0018151X14050204.
Varaksin A. Y., Protasov M. V., Yatsenko V. P. Analysis of the deposition processes of solid particles onto channel walls // High Temperature. – 2013. – Vol. 51. – № 5. – P. 665–672. DOI: 10.1134/S0018151X13050210.
Zhuoqing A., Jesse Z. Correlating the apparent viscosity with gas-solid suspension flow in straight pipelines // Powder Technology. – 2019. – Vol. 345. – P. 346–351. DOI: 10.1016/j.powtec.2018.12.098.
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. – № 13. – P. 1096–1098. DOI: 10.1134/S1063780X13050176.
Кутушев А. Г. Математическое моделирование волновых процессов в аэродисперсных и порошкообразных средах. – Санкт-Петербург: Недра, 2003. – 284 с.
Музафаров И. Ф., Утюжников С. В. Применение компактных разностных схем к исследованию нестационарных течений сжимаемого газа // Математическое моделирование. – 1993. – № 3. – C. 74–83.
Нигматулин Р. И. Динамика многофазных сред: в 2 ч. – Москва: Наука, 1987. – Ч. 1. – 464 с.
Панюшкин В. В., Пашин М. М. Измерение заряда порошка, наносимого распылителями с внешней зарядкой // Лакокрасочные материалы и их применение. – 1984. – № 2. – С. 25–27.
Сальянов Ф. А. Основы физики низкотемпературной плазмы, плазменных аппаратов и технологий. – Москва: Наука, 1997. – 240 c.
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.
Тукмаков Д. А. Математическое моделирование вытеснения аэрозоля потоком газа // Вестник Череповецкого государственного университета. – 2019. – № 6. – C. 24–33. DOI: 10.23859/1994-0637-2019-6-93-2.
Федоров А. В., Фомин В. М., Хмель Т. А. Волновые процессы в газовзвесях частиц металлов. – Новосибирск: Параллель, 2015. – 301 c.
Dikalyuk A. S., Surzhikov S. T. Numerical simulation of rarefied dusty plasma in a normal glow discharge // High Temperature. – 2012. – Vol. 50. – № 5. – P. 571–578. DOI: 10.1134/S0018151X12040050.
Fletcher C. A. J. Computation Techniques for Fluid Dynamics: in 2 volumes. – Berlin: Springer-Verlag, 1988. – Vol. 2. – 502 p.
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 // Thermophysics and Aeromechanics. – 2013. – Vol. 20. – № 1. – P. 79–86. DOI: 10.1134/S0869864313010071.
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. – Iss. 3. – P. 246–253. DOI: 10.1134/S2070048215030072.
Nigmatulin R. I., Gubaidullin D. A., Tukmakov D. A. Shock wave dispersion of gas-particle mixtures // Doklady Physics. – 2016. – Vol. 61. – № 2. – P. 70–73. DOI: 10.1134/S1028335816020038.
Sadin D. V. TVD scheme for stiff problems of wave dynamics of heterogeneous media of nonhyperbolic nonconservative type // Computational Mathematics and Mathematical Physics. – 2016. – Vol. 56. – № 12. – P. 2068–2078. DOI: 10.1134/S0965542516120137.
Tadaa Y., Yoshioka S., Takimoto A., Hayashi 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. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.09.063.
Tukmakov A. L., Tukmakov D. A. Generation of Acoustic Disturbances by a Moving Charged Gas Suspension // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2018. – Vol. 91. – Iss. 5. – P. 1141–1147. DOI: 10.1007/s10891-018-1842-8.
Tukmakov D. A. Numerical Study of Polydisperse Aerosol Dynamics with the Drops Destruction // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2019. – Vol. 40. – № 6. – P. 824–827. DOI: .
Varaksin A. Y. Clusterization of particles in turbulent and vortex two-phase flows // High Temperature. – 2014. – Vol. 52. – № 5. – P. 752–769. DOI: 10.1134/S0018151X14050204.
Varaksin A. Y., Protasov M. V., Yatsenko V. P. Analysis of the deposition processes of solid particles onto channel walls // High Temperature. – 2013. – Vol. 51. – № 5. – P. 665–672. DOI: 10.1134/S0018151X13050210.
Zhuoqing A., Jesse Z. Correlating the apparent viscosity with gas-solid suspension flow in straight pipelines // Powder Technology. – 2019. – Vol. 345. – P. 346–351. DOI: 10.1016/j.powtec.2018.12.098.
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. – № 13. – P. 1096–1098. DOI: 10.1134/S1063780X13050176.
Ключевые слова:
модель движения многофазной среды, силы аэродинамического взаимодействия, уравнение Навье-Стокса, ударные волны, электрическое поле
Для цитирования:
Тукмаков Д. А. Математическое исследование скоростного скольжения фаз при взаимодействии ударной волны предельно малой интенсивности с электрически заряженной газовзвесью // Вестник Череповецкого государственного университета. – 2020. – № 4 (97). – С. 77–88. DOI: 10.23859/1994-0637-2020-4-97-7
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.