Vshivkov V.A.   Кедринский В.К.  

Численная модель формирования разрыва в пузырьковой жидкости при импульсном нагружении

Reporter: Vshivkov V.A.

Среди многих процессов, связанных с высокоскоростной гидродинамикой многофазных течений,  особый интерес вызывают  существенно нелинейные процессы в пузырьковых (кавитирующих) средах,  развивающиеся  при ударно-волновом нагружении, которые приводят к формированию разрывов (отколов) в потоке или к его разрушению   в результате неограниченного  роста  пузырьков, формированию пенных структур и переходу кавитирующей среды в состояние газ-капли.  Существующие численные модели, используемые  в такого рода высокоскоростных многофазных системах для описания динамики состояния среды, только указывают на появление в процессе решений  этих особых проблем, но не решают их.  Схема сглаженных частиц (SPH) не позволяет исследовать тонкую структуру двухфазного потока.  Использование класса схем, записанных в дивергентной форме с использованием коррекции потоков типа «кабаре»,   хорошо описывает ударные волны, но сильно размазывает контактные разрывы. Наиболее приемлемой оказывается  схема, основанная на методе частиц в ячейках, широко применяемая при решении задач физики плазмы.  В данной работе впервые предлагается  принципиально новая  численная  схема, которая  позволяет пройти этап  «непрерывного» перехода  к развитию разрыва  и описанию динамики дальнейшего состояния  его «берегов».  Данная схема принципиально отличается от схемы частиц в ячейках Харлоу тем, что частицы имеют собственную скорость и поэтому границы с вакуумом не размазываются.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта  15-05-03336).


To reports list