ON THE AMPLIFICATION OF THE GAS SUSPENSION MODEL WITH A GENERAL PRESSURE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

A method is presented for amplifying a model of a multi-velocity multicomponent heterogeneous mixture with a general pressure consisting of various gases and one incompressible component by introducing a parameter into the model equations. The characteristic analysis of the equations of the modified model is carried out and their hyperbolicity at the parameter value is established. It is shown that with a certain choice of e, the “a” movement of the individual components of the mixture is stopped. When integrating a hyperbolic system of equations, a multidimensional nodal method of characteristics is applied, based on splitting the initial system of equations in coordinate directions into a number of one-dimensional subsystems, each of which is solved using the inverse method of characteristics. Using this approach, a number of one-dimensional and two-dimensional model problems have been calculated.

About the authors

V. S Surov

Chelyabinsk State University

Email: surovvictor@gmail.com
Chelyabinsk, Russia

References

  1. Нигматулин Р.Н. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987.
  2. Ramshaw J.D., Trapp J.A. Characteristics, stability, and short wavelength phenomena in two-phase flow equation systems // Nucl. Sci. Eng. 1978. 66 (93).
  3. Stewart H.B. Stability of two-phase flow calculation using two-fluid models // J. Comput. Phys. 1979. Vol. 33. P. 259–270.
  4. Волков К.Н., Емельянов В.Н., Картенко А.Г., Тетерина И.В. Моделирование нестационарного течения газовзвеси, возникающего при взаимодействии ударной волны со слоем частиц // Вычисл. методы и программирование. 2020. Т. 21. С. 96–114.
  5. Суров В.С. Липерболические модели в механике гетерогенных сред // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2014. Т. 54. № 1. С. 139–148. https://doi.org/10.1134/S096554251401014X
  6. Хмель Т.А., Федоров А.В. Моделирование плоских волн детонации в газовзвеси наноразмерных частиц алюминия // Физ. горения и взрыва. 2018. Т. 54. № 2. С. 71–81.
  7. Stacelike H., Franchello G., Worth B., Graf U., Romstedt P., Kumbaro A., Garcia-Cascales J., Paillere H., Deconinck H., Ricchiuto M., Smith B., De Cachard F., Toro E.F., Romenski E., Minouni S. Advanced three-dimensional two-phase flow simulation tools for application to reactor safety (ASTAR) // Nuclear Eng. and Design. 2005. Vol. 235. № 2–4. P. 379–400.
  8. Хмель Т.А. Моделирование динамических процессов в слабозапыленных и насыщенных газовзвесях (обзор) // Физ. горения и взрыва. 2021. Т. 57. № 3. С. 3–17.
  9. Федоров А.В., Хмель Т.А. Проблемы замыкания моделей при описании детонации ультрадисперсных газовзвесей алюминия // Физ. горения и взрыва. 2019. Т. 55. № 1. С. 3–20.
  10. Тронин Д.А., Федоров А.В. Численная схема высокого порядка для моделирования динамики в смеси реагирующих газов и инертных частиц // Вычисл. технологии. 2013. Т. 18. № 4. С. 64–76.
  11. Сабин Д.В. TVD-схема для жестких задач волновой динамики гетерогенных сред негиперболического неконсервативного типа // Ж. вычисли. матем. и матем. физ. 2016. Т. 56. № 12. С. 2098–2109.
  12. Суров В.С. О гиперболизации ряда моделей механики сплошной среды // Инженерно-физ. журнал. 2019. Т. 92. № 5. С. 2341–2357. https://doi.org/10.1007/s10891-019-02046-x
  13. Суров В.С. Релаксационная модель вязкого теплопроводного газа // Компьютерные исследования и моделирование. 2022. Т. 14. № 1. С. 23–43. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2022-14-1-23-43
  14. Суров В.С. Многомерный узловой метод характеристик для гиперболических систем // Компьютерные исследования и моделирование. 2021. Т. 13. № 1. С. 19–32. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2021-13-1-19-32
  15. Суров В.С. Узловой метод характеристик в многожидкостной гидродинамике // Инженерно-физ. журнал. 2013. Т. 86. № 5. С. 1080–1087. https://doi.org/10.1007/s10891-013-0937-5
  16. Куликовский А.Г., Позорелов Н.В., Семенов А.Ю. Математические вопросы численного решения гиперболических систем уравнений. М.: Физматлит, 2012. 656 с.
  17. Странин Дж.В. (Дорф Рэней). Теория звука. Т. 2. М.: ОГИЗ, 1944.
  18. Клейман Я.З. О распространении волн слабого разрыва в многокомпонентной среде // Акустический журнал. 1958. Т. 4. № 3. С. 253–262.
  19. Суров В.С. Латентные волны в гетерогенных средах // Инженерно-физ. журнал. 2014. Т. 87. № 6. С. 1404–1408. https://doi.org/10.1007/s10891-014-1151-9
  20. Суров В.С. Об одной модификации узлового метода характеристик // Компьютерные исследования и моделирование. 2023. Т. 15. № 1. С. 29–44. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2023-15-1-29-44
  21. Суров В.С. К расчету течений газожидкостных смесей модифицированным узловым методом характеристик // Сиб. журнал вычисли. матем. 2023. Т. 26. № 4. С. 431–450. https://doi.org/10.1134/S1995423923040079
  22. Губайдуллин А.А., Дудко Д.Н., Урианеев С.Ф. Воздействие воздушных ударных волн на преграды, покрытые пористым слоем // Вычисли. технологии. 2001. Т. 6. № 3. С. 7–20.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences