Конференции ИВТ СО РАН

V Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям с участием иностранных ученых

1-3 ноября, г. Новосибирск, Россия

Тезисы докладов

Вычислительная математика и математическое моделирование

Моделирование трехмерных нестационарных МГД-течений с Т-слоями

Нестеров Д.А.

Институт Вычислительного Моделирования СО РАН (Красноярск)

Представлена вычислительная модель для расчета трехмерных газодинамических течений невязкого теплопроводного излучающего газа, взаимодействующего с электромагнитным полем. Модель базируется на решении уравнений газовой динамики, переноса излучения и электродинамики с помощью схем расщепления по пространственным координатам.

Для численного решения уравнений газовой динамики используется явная схема Мак-Кормака. Для устранения нефизических осцилляций и увеличения точности расчетов используется FCT метод коррекции потоков. Решение уравнений переноса излучения поводится с использованием многогруппового приближения и метода характеристик (Sn метод). Электродинамические уравнения решаются методом установления.

Предложенный численный алгоритм был реализован, проведены тестовые расчеты на известных задачах, результаты показали эффективность использования модели для исследования широкого круга задач динамики излучающего газа, взаимодействующего с электромагнитным полем.

В качестве параметров процесса задаются: скорость, давление, температура невозмущенного потока; размеры канала; величина внешнего магнитного поля; разность потенциалов на электродах или сопротивление нагрузки. Газ определяется в виде зависимостей давления, температуры, электропроводности и теплопроводности от плотности и внутренней энергии, а также зависимости коэффициента поглощения от давления, температуры и спектрального интервала.

С помощью предложенного численного алгоритма было проведено моделирование сверхзвукового течения воздуха в канале прямоугольного сечения в режиме МГД-генератора с постоянной нагрузкой. Вычислительные эксперименты позволили получить распределения полей физических величин в канале при различных параметрах процесса, выявить основные физические механизмы, влияющие на динамику токовых слоев. Неустойчивость Релей-Тейлора приводит к формированию нескольких плазменных образований, структура которых существенно нестационарна. Течение газа принимает вихревой характер, и токовые слои подвергаются значительному силовому воздействию со стороны неэлектропроводного газа. Для устойчивого существования плазменных образований необходимо, чтобы джоулевая диссипация компенсировала не только радиационные потери энергии, но и конвективные энергопотери в потоке газа.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]