Моделирование динамики твердых частиц в облаке, образовавшемся при наземном взрыве ракеты-носителя

  • З. Б. Аскарова Казахский национальный университет имени аль-Фараби, г. Алматы, Республика Казахстан
  • А. Асылбекулы Казахский национальный университет имени аль-Фараби, г. Алматы, Республика Казахстан
  • Н. А. Большакова Казахский национальный университет имени аль-Фараби, г. Алматы, Республика Казахстан
  • Д. Б. Жакебаев Казахский национальный университет имени аль-Фараби, г. Алматы, Республика Казахстан

Аннотация

В работе рассматривается моделирование динамики твердых частиц почвы в облаке, образовавшемся при наземном взрыве. Моделирование наземного взрыва для несущей фазы проводится на основе отфильтрованного нестационарного трехмерного уравнения Навье-Стокса, а также для моделирования дисперсной фазы осуществляется уравнением движения частицы с учетом силы взрыва. Построен численный алгоритм для решения задачи динамики твердых частиц в облаке, образовавшемся при наземном взрыве ракеты - носителя. Численное решение уравнения для движения частиц осуществляется конечно-разностным методом с использованием пента – диагональной матрицы. Д ля аппроксимации конвективных и диффузионных членов уравнений используется схема четвертого порядка точности O(t^3, h^4). Уравнение для давления решается методом Фурье, в комбинации с матричной прогонкой. Разработанный численный алгоритм реализован в виде программного кода на языке Фортран. Полученные результаты изменения траектории частиц по времени в зависимости от начальной турбулентной энергии взрыва ракеты-носителя (РН) позволяют достаточно точно рассчитать динамику твердых частиц по времени и определить их траекторию. Данная модель может быть применена в решениях экологических проблем, связанных с техногенными процессами и аварийными ситуациями. Данная модель может быть применена в решении проблемы в экологических задачах, связанных с техногенными процессами и аварийными ситуациями.

Литература

[1] Adushkin V.V., Kozlov S.I., Petrov A.V. Environmental problems and the risk of exposure rocket and space technology on the environment. - M.: Ankil, 2002. - 640 p.
[2] Edited by Avdeev F.A. Technical rules of blasting on the surface. - M.: Nedra, 1972. – 239 p.
[3] Edited by Orlenko L.P. Explosion Physics. - M.: FIZMATLIT, 2002. - T. 1. - 832 p.
[4] Edited by Sominskij E.M. Operation of Nuclear Weapons. - M.: Voenizdat, 1965. – 679 p.
[5] Yakush S.E. Hydrodynamics and burning of gas and two-phase emissions in an open atmosphere: dis. ... doctor of physico- mathematical Sciences: 01.02.05. - Moscow, 2000. – 336 p.
[6] Biryukov G. P., Smirnov V. I. Elements of design theory of rocket space systems. - M.: MAI, 2003. – 288 p.
[7] Lavrentiev M. A., Shabat B. V. Problems of hydrodynamics and their mathematical models. - M.: Nauka, 1973. – 416 p.
[8] Zhumagulov B.T., Zhakebayev D.B., Abdibekova A.U. The decay of mhd turbulence depending on the conducting properties of environment // Magnetohydrodynamics. - 2014. - No2(50). - P. 121–138.
Опубликована
2017-11-24
Как цитировать
АСКАРОВА, З. Б. et al. Моделирование динамики твердых частиц в облаке, образовавшемся при наземном взрыве ракеты-носителя. Вестник КазНУ. Серия математика, механика, информатика, [S.l.], v. 89, n. 2, p. 41-54, nov. 2017. ISSN 1563-0277. Доступно на: <http://bm.kaznu.kz/index.php/kaznu/article/view/352>. Дата доступа: 19 june 2018