Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00077 AP19674992-KC-23 0123РК00352
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Patents Amount of funding Code of the program
0 27020269 AP19674992
Name of work
Численное моделирование высокоскоростного слоя смешения с твердыми частицами методом двусторонней связи
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Бекетаева Асель Орозалиевна
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
"Институт математики и математического моделирования"
Abbreviated name of the service recipient ИМММ
Abstract

1. Детальный анализ эффективности смешения пространственного турбулентного высокоскоростного слоя смешения с твердыми частицами на основе метода двухсторонней связи. 2. Построение новой, сквозного счета существенно неосциллирующей схемы (ENO) высокого порядка точности на неравномерной сетке.

1. Екі жақты байланыс әдісіне негізделген қатты бөлшектермен үш өлшемді турбулентті жоғары жылдамдықты араласу қабатының араласу тиімділігін егжей-тегжейлі талдау. 2. Біркелкі емес торда дәлдіктің жоғары ретті мәні бойынша тербеліссіз сұлбасының (ENO) жаңа, түпкілікті есебін құру.

Численно выявить основные закономерности течения в неизотермическом высокоскоростном сжимаемом слое смешения с твердыми частицами при различных режимах течения путем прямого численного моделирования. Разработать новую версию высокоэффективной, существенно неосциллирующей схемы сквозного счета на неравномерной сетке для моделирования высокоскоростных течений.

Тікелей сандық модельдеу арқылы әртүрлі ағын режимдеріндегі қатты бөлшектермен изотермиялық емес жоғары жылдамдықты сығылатын араласу қабатындағы негізгі ағын үлгілерін сандық түрде анықтау. Жоғары жылдамдықты ағындарды модельдеу үшін біркелкі емес торда жоғары тиімді, қатты тербеліссіз санау бойынша сұлбаның жаңа нұсқасын әзірлеу.

Разработанная авторами проекта ENO (существенно неосциллирующая) схемы высокого порядка точности для расчета турбулентных сверхзвуковых струй и течения в слое смешения с твердыми частицами с помощью модели односторонней связи.

Бір жақты байланыс үлгісін пайдалана отырып, қатты бөлшектермен араласатын қабаттағы турбулентті дыбыстан жоғары ағындар мен ағынды есептеу үшін ENO (негізінде тербеліссіз) жоғары ретті дәлдік схемасының авторлармен әзірлеген.

Сформулирована численная модель пространственного высокоскоростного сжимаемого слоя смешения с твердыми частицами на основе Эйлерово-Лагранжева подхода. Записаны система уравнений Навье-Стокса для несущей газовой фазы и система обыкновенных дифференциальных уравнений для частиц. Численный алгоритм авторов (код NAV3D ), в котором аппроксимация невязких членов выполнена с использованием существенно неосциллирующей схемой третьего порядка точности, модифицирован путем добавления подпрограммы решения системы обыкновенных уравнений для частиц С помощью численных экспериментов выполнен детальный анализ поведения основных характеристик потока при различных режимах газов (состав газовой смеси, конвективное число Маха, температура газа). Cформулирована одномерная начально-краевая задача для скалярных гиперболических систем с заданными начальными и граничными условиями. Представлено точное решение этой задачи для малого интервала времени посредством их осреднения по ячейке узловых значений на неравномерной сетке. Построена кусочно-полиномиальная функция с помощью интерполяционной формулы Лагранжа с учетом знака собственных значений уравнения на неравномерной сетке, на основе чего выполнена аппроксимация одномерного скалярного потока. Численный поток преобразован с помощью реконструкции примитивной функции (RP). Таким образом разработана новая существенно неосциллирующая схема высокого порядка точности сквозного счета на неравномерной сетке.

Қатты бөлшектермен кеңістіктік жоғары жылдамдықты сығылатын араластырғыш қабаттың сандық моделі Эйлер-Лагранж тәсілі негізінде тұжырымдалған. Тасымалдаушы газ фазасы үшін Навье-Стокс теңдеулер жүйесі және бөлшектер үшін қарапайым дифференциалдық теңдеулер жүйесі жазылған. Авторлардың сандық алгоритмі (NAV3D коды), онда анық емес терминдер 3-ретті дәлдіктің айтарлықтай тербелмейтін схемасы арқылы жуықталады, бөлшектерге арналған кәдімгі теңдеулер жүйесін шешуге арналған қосалқы бағдарламаны қосу арқылы өзгертілген (Эйлер екінші ретті әдісін қолдану). Сандық тәжірибелерді пайдалана отырып, әртүрлі газ режимдеріндегі ағынның негізгі сипаттамаларының (газ қоспасының құрамы, конвективті Мах саны, газ температурасы) тәртібіне нақты талдау жасалды. Бастапқы және шекаралық шарттары берілген скалярлық гиперболалық жүйелер үшін бір өлшемді бастапқы-шекаралық есеп тұжырымдалған. Бұл мәселенің нақты шешімі кейіннен біркелкі емес тордағы бөліктік көпмүшелік функциямен жуықталатын түйіндік мәндердің ұяшығы бойынша орташалау арқылы шағын уақыт аралығы үшін ұсынылған. Бөлшектік көпмүшелік функция біркелкі емес тордағы теңдеудің меншікті мәндерінің таңбасын ескере отырып, Лагранж интерполяция формуласы арқылы құрастырылады. Содан кейін сандық ағын біркелкі емес торда приммитивті функцияларды қайта құру (RP) арқылы түрлендіріледі. Осылайша біркелкі емес торда өтпелі есептеуге арналған жаңа мәні бойынша тербелмелі емес жоғары ретті дәлдік схемасы әзірленді.

Нет, так как исследование является фундаментальным

Жоқ, себебі, зерттеу іргелі болып табылады.

Нет

Жоқ

Исследование является фундаментальным

Зерттеу іргелі болып табылады.

Полученные результаты межфазных взаимодействий в пространственном высокоскоростном слое смешения, а также модели горения газ-частицы для моделирования горения многофазной среды, могут быть использованы учеными и исследовательскими группами, занимающимися численным моделированием и проводящими эксперименты в этой области. Также, выявленные физические явления могут быть использованы специалистами в различных технологических приложениях при создании прямоточных воздушно-реактивных двигателей и термохимических систем для организации эффективного теплообмена. Новую высокого порядка точности схему сквозного счета на неравномерной сетке могут использовать ученые в области вычислительной гидродинамики (CFD).

Кеңістіктегі жоғары жылдамдықты араластырғыш қабаттағы фазааралық өзара әрекеттесулердің алынған нәтижелерін, сондай-ақ көпфазалы ортаның жануын модельдеу үшін газ-бөлшектердің жану үлгілерін осы салада сандық модельдеумен және тәжірибелермен айналысатын ғалымдар мен зерттеу топтары пайдалана алады. .Сондай-ақ анықталған физикалық құбылыстарды мамандар әртүрлі технологиялық қосымшаларда тікелей ауаөреактивті қозғалтқыштарды және тиімді жылу беруді ұйымдастыру үшін термохимиялық жүйелерді құру кезінде пайдалана алады. Біркелкі емес тордағы жаңа жоғары дәлдіктегі соңғы есептеу схемасын есептеу сұйықтығының динамикасы (CFD) ғалымдары пайдалана алады.

UDC indices
517.958:533; 532.517.4
International classifier codes
30.17.33; 30.17.00; 27.35.14; 30.17.27;
Key words in Russian
прямое численное моделирование; высокоскоростной слой смешения; твердые частицы; двухфазный поток; Эйлеров-Лагранжев подход; существенно неосцилирующая (ENO) схема; неравномерные сетки;
Key words in Kazakh
тікелей сандық модельдеу; жоғары жылдамдықты аралсу қабаты; қатты бөлшектер; екі фазалы ағын; Эйлер-Лагранж әдісі; негізінде тербелмелі емес (ENO) схемасы; біркелкі емес торлар;
Head of the organization Садыбеков Махмуд Абдысаметович д.ф.-м.н. / профессор
Head of work Бекетаева Асель Орозалиевна Доктор физико-математических наук / Ассоциированный профессор(доцент)