Математическое моделирование взаимодействия плоской ударной волны с пузырьковым шнуром

Семинар: Информационно-вычислительные технологии в задачах поддержки принятия решений
Начало заседания: 11:00

Дата выступления: 17 Май 2016

Организация: НГУ

Авторы: Максим Росол

Дипломная работа посвящена математическому моделированию волновых процессов в пузырьковых средах. Использована модель двухфазной среды Иорданского – Когарко - ван Вингардена. Предполагается, что пузырьки распределены равномерно, на большом удалении друг от друга. Для описания динамики «среднего» пузырька можно использовать уравнение Релея. Плотность среды определяется по среднему радиусу пузырьков. Сжимаемость жидкости описывается уравнениями Тэта. Решение системы газодинамических уравнений в аксиально-симметричной постановке реализовано с помощью явной противопотоковой схемы, обыкновенные дифференциальные уравнения решены методом Рунге - Кутта – Мерсона 4-го порядка.

Численно реализована задача о взаимодействии плоской ударной волны с двумя последовательно расположенными сферическими пузырьковыми кластерами. Проведен качественный анализ зависимости  максимальной амплитуды давления в момент фокусировки во втором кластере от объемной концентрации газовой фазы в кластерах и от геометрических параметров задачи

С ростом объемной концентрации газовой фазы растет как максимальная амплитуда давления в первом и втором кластерах, так и эффект усиления. Показан эффект сдвига пятен фокусировки к центру кластеров с ростом удельной доли газовой фазы. Максимальная амплитуда давления во втором кластере выше максимума давления в первом на 5-9% и линейно зависит от расстояния между кластерами. В случае плотно сдвинутых кластеров амплитуда давления во втором кластере имеет наибольшее усиление.