Построение математических моделей, реализация их с помощью средств ЭВМ является в настоящее время перспективным направлением современных научных исследований. Изучение физических явлений с помощью математических моделей и проведением на их основе численного исследования на ЭВМ стало в данный момент времени признанным и быстро развивающимся направлением в науке и технике. Современное развитие средств вычислительной техники позволяет заменить традиционный лабораторный эксперимент на вычислительный. В настоящее время стало возможно проводить численное исследование дисперсных систем, а именно суспензий. Целью данной работы является построение математической модели, описывающей внутреннюю структуру суспензий, и проведение на основе разработанной модели численного исследования реологического поведения суспензий. Поставленная задача была решена с использованием «метода частиц». «Метод частиц» является общим для класса моделей, в которых дискретное описание физических явлений включает рассмотрение взаимодействующих частиц. Любую классическую систему можно описать, зная положения и скорости частиц, которые ее образуют, и закон их взаимодействия. Каждая частица имеет ряд сохраняющихся характеристик (массу, размер) и меняющихся характеристик (положение, скорость). Переменные характеристики изменяются в соответствии с уравнением Стокса для частиц в вязкой жидкости. На основе разработанной модели были проведены численные исследования внутренней структуры суспензий с использованием средств ЭВМ. Для проведения численных расчетов необходимы следующие входные данные: число и размер частиц, степень объемного наполнения системы, температура, вязкость суспензии, скорость сдвига системы, временной шаг. Проведено моделирование суспензии с объемным наполнением в диапазоне 5-30 %. Система подвергалась деформированию в сдвиговом поле при условиях, соответствующих экспериментальным. Полученные результаты численного исследования согласуются с экспериментальными данными.
Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции
Ваши комментарии Обратная связь |
[Головная страница] [Конференции] |
© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск