Математическое моделирование конвективного течения газа при кольцевом нагреве подстилающей поверхности

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


Аннотация


Для исследования конвективных течений политропного газа рассматривается полная система уравнений Навье-Стокса. Реализация конкретных начальных и краевых условий осуществляется при построении численного решения полной системы уравнений Навье-Стокса для моделирования нестационарных трехмерных конвективных течений сжимаемого вязкого теплопроводного газа в изолированной кубической области. Конвективный поток создается путем кольцеобразного нагрева подстилающей поверхности в условиях действия силы тяжести.

Рассчитаны три компоненты вектора скорости для начальной стадии формирования конвективного потока. Показано, что компоненты скорости 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; краевые условия; начальные условия; 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. Характеристическая задача Коши и ее приложения в газовой динамике. Новосибирск: Наука, 2009. 368 с.

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., 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.

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.

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-2015-4.1-577-585

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