Дисперсия облака частиц в ударной волне. Влияние формы, угла поворота и геометрических параметров облака на динамику потока и дисперсию
С. Л. Девис1, Т. Б. Диттман1, Дж. Б. Якобс1, В. С. Дон2
1Университет г. Сан-Диего, Сан-Диего, США
gjacobs@mail.sdsu.edu
2Гонконгский баптиcтский университет, Гонконг, Китай
wsdon@math.hkbu.edu.hk
Ключевые слова: дисперсия частиц, ударная волна, конечно-разностная монотонная схема высокого порядка
Страницы: 45-59
Аннотация
Исследованы распространение облака частиц в ускоряющемся потоке за фронтом нормальной ударной волны и влияние на дисперсию облаков прямоугольной и эллиптической форм отношения продольного размера облака к его поперечному размеру, а также угла атаки несущего потока. Для численного решения используется конечно-разностная монотонная схема высокого порядка, основанная на смешанной элеровой и лагранжевой формулировке задачи. Уравнения законов сохранения решаются на эйлеровой сетке, для описания движения частиц применяется лагранжева сетка. Установлено, что облака эллиптической формы имеют меньшую дисперсию, чем облака прямоугольной формы. Среднее и среднеквадратичное значения координат частиц облака свидетельствуют о том, что с уменьшением отношения его продольного и поперечного размеров увеличивается скорость конвекции облака в направлении потока. С увеличением угла поворота облака его дисперсия увеличивается, если отношение продольного и поперечного размеров облака больше единицы. Показано, что при умеренных углах поворота динамика потока, содержащего частицы, в случае облака прямоугольной формы качественно и количественно сравнима с динамикой потока в случае облака треугольной формы.
|
