Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://new.math.msu.su/content_root/programs/kaf/special/aero/din-os.doc Дата изменения: Mon Nov 10 08:56:25 2008 Дата индексирования: Sun Apr 10 02:58:23 2016 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: бесстолкновительные ударные волны

ДИНАМИКА ЗАПЫЛЕННОГО ГАЗА
доц. А.Н. Осипцов
1 год, 3-5 курс
1. Примеры двухфазных течений в природе и технике. Модель
взаимопроникающих континуумов. Определение основных макропараметров и их
связь со структурными параметрами сред. Классификация типов многофазных
сред. Особенности сред типа газ-частицы.
2. Основные предположения и уравнения двухжидкостной модели запыленного
газа (феноменологический подход). Критерии подобия. Длины скоростной и
тепловой релаксации фаз. Модели "замороженного" и "равновесного" течений.
"Эффективный" газ.
3. Вывод кинетического уравнения для бесстолкновительной среды частиц из
уравнения Лиувилля. Вывод континуальных уравнений бесстолкновительной среды
частиц. Уравнения дисперсной фазы в лагранжевых и эйлеровых координатах.
4. Силы, действующие на одиночную частицу в двухфазном потоке. Формулы
Стокса и Озеена для коэффициента сопротивления шара. Силы Архимеда,
присоединенных масс, Бассэ-Буссинеска, Магнуса, Сэфмана.
5. Универсальная кривая сопротивления сферы при конечных числах
Рейнольдса и Маха. Формула Клячко. Формулы Карлсона-Хоглунда. Учет
стесненности обтекания и гидродинамического взаимодействия частиц для
регулярных и случайных решеток частиц. Парадокс нулевого зазора в стоксовой
гидродинамике.
6. Теплообмен между частицей и несущим газом. Расчет теплового потока к
сфере при малых числах Пекле. Формула Ранца-Маршалла.
7. Примеры точных решений задач о движении одиночных частиц в газовых
потоках. Уравнения для завихренности поля скорости дисперной фазы. Условия
потенциальности силы межфазного взаимодействия. Примеры течений, в которых
наличие частиц изменяет лишь поле давлений несущей фазы.
8. Акустическое приближение для модели запыленного газа. Распространение
звука в запыленном газе.
9. Стационарные течения запыленного газа в каналах. Квазиодномерное
двухфазное течение в сопле. Приближение малого скольжения частиц.
10. Уравнение неразрывности дисперсной фазы в лагранжевой форме в
декартовой и криволинейной системах координат. Метод сведения уравнений
континуума частиц к обыкновенным дифференциальным уравнениям на
фиксированной траектории. Уравнения для компонент якобиана перехода от
эйлеровых к лагранжевым переменным. Особенности метода в случаях
стационарных и нестационарных течений.
11. Решения с сингулярным поведением концентрации и пересечениями
траекторий частиц. Примеры интегрируемых и неинтегрируемых особенностей
концентрации: "опрокидывание" волны сжатия, движение частиц в окрестности
критической точки потенциального потока, накопление частиц в областях
торможения.
12. Структура скачков уплотнения в запыленном газе. Ударные адиабаты для
чистого и "эффективного" газа. Волны с полной дисперсией.
13. Граничные условия для модели запыленного газа. Особенности
погранслойного приближения в двухконтинуальной модели запыленного газа.
Двухфазный пограничный слой на плоских и криволинейных поверхностях. Задача
Блазиуса для запыленного газа. Роль подъемных сил Сэфмана в сдвиговых
течениях.
14. Обтекание затупленных тел до- и сверхзвуковым потоком запыленного
газа. Критические условия осаждения частиц.
15. Влияние дисперсной примеси на трение и теплообмен с обтекаемыми
поверхностями. Оценка максимальных тепловых потоков со стороны осаждающихся
частиц.
16. Учет фазовых переходов (испарения или конденсации) на поверхности
частиц в уравнениях запыленного газа и основные эффекты, вызванные
массообменом между фазами. Параметры подобия.
17. Учет турбулентности в несущей фазе. Уравнение турбулентной диффузии
частиц.

Литература
1. Марбл Ф. Динамика запыленных газов.// Сб. переводов "Механика", 1971, ?
6, с. 48-89.
2. Rudinger G. Fundamentals of gas-particle flows. Elseiver, 1980.
3. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Т. 1, 2. М., Наука, 1987.
4. Osiptsov A.N. Mathematical modeling of dusty-gas boundary layers.//
Appl. Mech. Reviews, 1997, ? 6, с. 357-370.