RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Современная математика. Фундаментальные направления // Архив

СМФН, 2021, том 67, выпуск 3, страницы 442–454 (Mi cmfd427)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Алгоритм численного решения задачи Стефана и его применение к расчетам температуры вольфрама при импульсном воздействии

Д. Е. Апушкинская, Г. Г. Лазарева

Российский университет дружбы народов, Москва, Россия

Аннотация: В работе представлено численное решение задачи Стефана для расчета температуры образца вольфрама, нагреваемого лазерным импульсом. Математическое моделирование проводится для анализа натурных экспериментов, где наблюдается мгновенный нагрев пластинки до $9000$ K за счет воздействия на её поверхность теплового потока и последующее охлаждение. Задача характеризуется нелинейными коэффициентами и граничными условиями. Важную роль играет учет испарения металла с нагреваемой поверхности. Для реализации выбран метод сплошного счета с использованием формулировки уравнения теплопроводности в единообразной форме во всей области с применением дельта-функции Дирака, основанный на подходе А. А. Самарского. Численный метод имеет второй порядок аппроксимации по пространству, интервал сглаживания коэффициентов составляет $5$ К. В результате получены распределения температуры на поверхности и в поперечном сечении образца в процессе охлаждения.

УДК: 519.63

DOI: 10.22363/2413-3639-2021-67-3-442-454



© МИАН, 2024