|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Взаимодействие ударной волны с прямоугольной областью газа повышенной плотностикурсовая работа (Специалист)
- Научный руководитель: Сутырин О.Г.
- Автор: Хабибуллин Р.Р.,
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Кафедра гидромеханики
- Год защиты: 2018
- Курс: 4
- Аннотация: В курсовой работе решается автомодельная задача о взаимодействии ударной волны в газе с полубесконечной прямоугольной областью газа повышенной плотности. Течение такого рода можно рассматривать как простейшую модель распространения ударной волны вдоль слоя запыленного газа – задачу, актуальную в области взрывобе-зопасности угольных шахт. Хорошо известно, что прохождение волны вдоль слоя пы-ли приводит к перестройке фронта волны, подъему пыли от стенки и турбулентному перемешиванию запыленного газа. Также в литературе упоминается, что угол наклона косого участка фронта ударной волны, распространяющегося по слою газа повышен-ной плотности, хорошо аппроксимируется простым соотношением, включающим единственный параметр – отношение плотностей газов по разные стороны от границы раздела. Это соотношение, как было показано студентом в прошлом году, можно полу-чить аналитически, опираясь на предположение о равенстве давления за лидирующей прямой ударной волной и за косой ударной волной. В курсовой работе проводится численное моделирование задачи с целью опреде-ления, насколько хорошо аналитическое выражение для угла наклона косого скачка совпадает с численными результатами. Студентом была написана программа на языке СИ, реализующая двумерный конечно-разностный метод Маккормака для уравнений Эйлера, описывающих нестационарные течения совершенного газа с постоянным по-казателем адиабаты в декартовых координатах. Для подавления нефизических осцил-ляций вблизи фронтов ударных волн применялось консервативная искусственная диф-фузия Жмакина-Фурсенко. Для частичной верификации программы была проведена проверка автомодельности расчетов путем сравнения линейно-масштабированных по-лей течения в различные моменты времени. Была проведена серия расчетов для раз-личных чисел Маха ударной волны и отношения плотностей, а также нескольких зна-чений показателя адиабаты газа. Показано, что при малом превышении плотности реа-лизуется регулярное течение без выраженного косого скачка. Для остальных случаев проведено сравнение угла наклона косого скачка, полученного численно, с аналитиче-ским выражением и показано что невязка составляет до 5%.
- Добавил в систему: Сутырин Олег Георгиевич