Храпов С.С. Численное моделирование ударных волн в неравновесном химически активном газе
Рейтинг:
/ 0
- Подробности
- Просмотров: 65
DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2024.1.6
Сергей Сергеевич Храпов
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
,
https://orcid.org/0000-0003-2660-2491
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Аннотация. Рассмотрена нелинейная динамика неустойчивых звуковых волн в неравновесном колебательно-возбужденном газе с учетом вязкости, теплопроводности, химических реакций и произвольных зависимостей времени релаксации, функций нагрева и охлаждения от плотности и температуры. Построена численная модель и разработан программный комплекс, основанный на газодинамических методах сквозного счета CSPH-TVD/MUSCL, для исследования линейной и нелинейной стадии развития акустической неустойчивости в неравновесном химически активном газе с различными моделями времени релаксации, нагрева и охлаждения. Численная модель обладает высоким пространственным разрешением и имеет второй порядок точности. Исследовано влияние химической активности в неравновесном колебательновозбужденном газе на нелинейную динамику акустической неустойчивости. Показано, что учет химических реакций в неравновесном газе приводит к усилению акустической неустойчивости и в результате на конечной нелинейной стадии формируются ударно-волновые импульсы более высокой интенсивности и с большим пространственным масштабом. Исследована структура и устойчивость ударных волн (УВ) различной интенсивности. Показано, что ударные волны в неравновесном колебательно-возбужденном газе оказываются неустойчивыми, то есть за фронтом УВ происходит генерация неустойчивых возмущений, амплитуда которых с течением времени нарастает, достигая нелинейного насыщения.
Ключевые слова: неравновесный газ, колебательная релаксация, химические реакции, ударные волны, численный метод CSPH-TVD, нелинейное акустическое уравнение.
Произведение «Численное моделирование ударных волн в неравновесном химически активном газе», созданное авторами по имени Храпов С.С. публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Цитата: Математическая физика и компьютерное моделирование. Том 27 № 1 2024, с. 86-96
 khrapov_udarn_voln.pdfURL: https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/component/attachments/download/1138 | 33 Скачивания |