Взаимодействие ударных волн в запыленном газе

• Автор: Голубкина, Ирина Валерьевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Обзор литературы
2 Модель запыленного газа
2.1 Основные уравнения модели запыленного газа
2.2 Полный лагранжев метод
3 Возникновение волн с полной дисперсией при взаимодействии скачков уплотнения в запыленном газе
3.1 Равновесная модель гетерогенного потока и ее использование
для классификации режимов взаимодействия
3.2 Исследование локальной структуры течения запыленного газа
в области взаимодействия волн в рамках двухскоростной модели
4 Взаимодействие ударных волн в газе с грубодисперсной примесью. Эффект аэродинамической фокусировки частиц.
4.1 Расчет параметров несущей фазы
4.2 Расчет параметров дисперсной фазы с применением полного лагранжева подхода
4.3 Параметрическое исследование эффекта фокусировки частиц .
5 Взаимодействие косого скачка уплотнения с головной ударной волной при обтекании цилиндра сверхзвуковым запыленным потоком
5.1 Моделирование течения несущей и дисперсной фазы
5.2 Распределение динамических параметров фаз в ударном слое .
5.3 Анализ увеличения тепловых потоков, обусловленного наличием дисперсных частиц в набегающем потоке
Заключение

Приложение
Литература
Введение
Актуальность исследования течений дисперсных сред при наличии сильных разрывов (ударных волн, контактных разрывов и их комбинаций) обусловлена многочисленными приложениями в аэродинамике (движение сверхзвуковых летательных аппаратов в газопылевых и аэрозольных облаках, течения топливных смесей в соплах ракетных двигателей, распространение взрывных и детонационных волн в загрязненной атмосфере), промышленных технологиях (производство порошковых материалов, нанесение покрытий), медицине (безыгольное введение подкожных инъекций), нефте- и угледобывающей промышленности (технология гидроразрыва, распространение ударных волн при взрывах в угольных тахтах) и др. Наличие дисперсной примеси может существенно изменить структуру газодинамических разрывов и общие свойства течения, что может вызывать как негативные последствия (например, разрушение обшивки летательных аппаратов и стенок сверхзвуковых каналов при механическом и тепловом воздействии твердых частиц на поверхность; снижение эффективности газотурбинных установок), так и быть источником эффектов, полезных с точки зрения технических приложений (например, формирование коллимированных пучков микрочастиц, используемых для резки материалов или введения подкожных инъекций).
Несмотря на большое количество публикаций, посвященных различным аспектам течений с ударными волнами в многофазных средах, ряд важных проблем остаются незатронутыми либо изученными недостаточно подробно. Одной из таких проблем является возникновение так называемых волн с полной дисперсией, т. е. локализованных в пространстве волн сжатия, в которых

Для вычисления недостающих компонентов дх3/дуо и ду8/дуо продифференцируем уравнения (2.11) по координате уо и затем поменяем порядок дифференцирования:
сіє df
<й -9 ' Ц-
йН ( дь ду , .дСг . ду
А = № (&е + "Ж,1 ~ Н) °’ + - + №
Здесь введены обозначения:
_ дх3 _дщ ду
дуо ду0’ 9 ду0: ду
Явные выражения для производных по лагранжевым координатам от вязкости и поправочного коэффициента к закону сопротивления частицы приведены в Приложении I.