Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/15222
Title: Математическое численное моделирование огненных вихрей
Other Titles: Mathematical Numerical Simulation of Fire Vortices
Authors: Darya, D. Barannikova
Alexandr, G. Obukhov
Баранникова, Дарья Дмитриевна
Обухов, Александр Геннадьевич
Keywords: nonstationary gas flows;system of nonlinear differential equations;difference method;разностный метод;нестационарные течения газа;система нелинейных дифференциальных уравнений
Issue Date: 2017
metadata.dc.relation.ispartof: Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2017. Том 3 №2
Abstract: Рассматривается математическое численное моделирование закрученного течения воздуха вокруг плавно нагревающейся вертикальной цилиндрической области в условиях действия сил тяжести и Кориолиса. Математической моделью выбрана полная система нелинейных дифференциальных уравнений Навье-Стокса. Она представляет собой дифференциальную форму основных законов сохранения импульса, массы и энергии. Кроме того, в ней учитываются основные законы термодинамики и диссипативные свойства вязкости и теплопроводности сжимаемого вязкого политропного газа. Численно решается полная система дифференциальных уравнений Навье-Стокса и учитывается постоянство коэффициентов вязкости и коэффициента теплопроводности. Начальные условия представляют собой функции, которые описывают находящийся в покое газ в поле силы тяготения. Эти функции представляют собой точное решение указанной системы дифференциальных уравнений. Выполнены расчеты всех газодинамических параметров: плотности, температуры, давления и трех компонент скорости частиц газа для различных моментов времени в начальной стадии формирования потока воздуха. Построены мгновенные линии тока, соответствующие траекториям движения частиц в возникающем течении. Установлено отрицательное направление закрутки течения воздуха, возникающего при нагревании вертикальной цилиндрической . This article considers mathematical numerical simulation of a swirling flow of air around a smoothly heated vertical cylindrical region under the action of gravity and Coriolis. The mathematical model is the complete system of nonlinear differential Navier-Stokes equations. It is a differential form of the basic laws of conserving momentum, mass, and energy. In addition, the authors take into account the basic laws of thermodynamics and the dissipative properties of the viscosity and thermal conductivity of a compressible viscous polytropic gas. The complete system of Navier-Stokes differential equations is solved numerically and the constancy of the viscosity coefficients and the thermal conductivity coefficient is taken into account. The initial conditions are functions that describe the gas at rest in the gravitational field. These functions represent an exact solution of the above system of differential equations. All gas-dynamical parameters — density, temperature, pressure, and three components of the velocity of gas particles are calculated for different time instants in the initial stage of air flow formation. Instantaneous streamlines corresponding to the particle trajectories in the emerging flow are constructed. A negative direction of the twisting of the air flow, which occurs when the vertical cylindrical region is heated, is established.
URI: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/15222
Appears in Collections:Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

Files in This Item:
File SizeFormat 
060_071.pdf629,83 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.