Численный расчет термодинамических параметров конвективного течения газа при кольцеобразной схеме нагрева

E. M. Sorokina, A. G. Obukhov, S. A. Chunikhin, N. V. Terekhova


Аннотация


Рассматривается полная система уравнений Навье-Стокса, описывающая трехмерные конвективные течения сжимаемого вязкого теплопроводного газа в условиях действия силы тяжести при постоянных коэффициентах вязкости и теплопроводности.

Конвективный поток газа инициируется кольцеобразным нагревом подстилающей поверхности. Решения полной системы уравнений Навье-Стокса строятся численно по явной разностной схеме в кубе с единичной длиной ребра.

Приведены результаты расчетов плотности, температуры и давления конвективного потока. Показано, что термодинамические параметры имеют сложную структуру и существенным образом зависят от формы нагрева, высоты и времени нагрева.


Ключевые слова


система уравнений газовой динамики; полная система уравнений Навье-Стокса; начальные условия; краевые условия; явная разностная схема

Литература


Абдубакова Л.В., Обухов А.Г. Численный расчет скоростных характеристик трехмерного восходящего закрученного потока газа // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2014. №3. С. 88–94.

Абдубакова Л.В., Обухов А.Г. Численный расчет термодинамических параметров закрученного потока газа, инициированного холодным вертикальным продувом // Известия вузов. Нефть и газ. 2014. № 5. С. 57–62.

Баутин С.П. Представление решений системы уравнений Навье-Стокса в окрестности контактной характеристики // Прикладная математика и механика. 1987. Т.51, вып. 4. С. 574–584.

Баутин С.П. Характеристическая задача Коши и ее приложения в газовой динамике. Новосибирск: Наука, 2009. 368 с.

Баутин С.П., Обухов А.Г. Одно точное стационарное решение системы уравнений газовой динамики // Известия вузов. Нефть и газ. 2013. № 4. С. 81–86.

Баутин С.П., Обухов А.Г. Об одном виде краевых условий при расчете трехмерных нестационарных течений сжимаемого вязкого теплопроводного газа // Известия вузов. Нефть и газ. 2013. № 5. С. 55–63.

Баутин С.П, Обухов А.Г. Математическое моделирование разрушительных атмосферных вихрей. Новосибирск: Наука, 2012. 152 с.

Баутин С.П., Обухов А.Г. Математическое моделирование и численный расчет течений в придонной части тропического циклона // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математические науки. Информатика. 2012. № 4. С. 175–183.

Баутин С.П., Обухов А.Г. Математическое моделирование придонной части восходящего закрученного потока // Теплофизика высоких температур. 2013. Т.51. №4. С. 567–570.

Обухов А.Г. Математическое моделирование и численные расчеты течений в придонной части торнадо // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математические науки. Информатика. 2012. № 4. С. 183–189.

Обухов А.Г., Абдубакова Л.В. Численный расчет термодинамических характеристик трехмерного восходящего закрученного потока газа // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математические науки. Информатика. 2014. № 7. С. 157–165.

Обухов А.Г., Баранникова Д.Д. Особенности течения газа в начальной стадии формирования теплового восходящего закрученного потока// Известия вузов. Нефть и газ. 2014. № 6. С. 65–70.

Обухов А.Г., Сорокина Е.М. Математическое моделирование и численный расчет трехмерного конвективного течения газа // Известия вузов. Нефть и газ. 2013. № 6. С. 57–63.

Разрушительные атмосферные вихри: теоремы, расчеты, эксперименты / Баутин С.П., Крутова И.Ю., Обухов А.Г., Баутин К.В. Новосибирск: Наука; Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2013. 215 с.

Сорокина Е.М., Обухов А.Г. Численное исследование температурной зависимости скоростных характеристик нестационарного конвективного течения газа // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математические науки. Информатика. 2014. № 7. С. 147–156.




DOI: https://doi.org/10.12731/wsd-2015-4.1-559-568

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share


(c) 2016 В мире научных открытий



ISSN 2658-6649 (print)

ISSN 2658-6657 (online)

HotLog Яндекс цитирования