Численное исследование влияния размера дисперсных включений на процесс разлёта газовзвеси в вакуум

В работе моделируется течение однородного газа и неоднородной среды. Целью работы является изучение влияния размера частиц дисперсной компоненты смеси на истечение дисперсной среды в вакуум и выявление отличий от процесса истечения в вакуум однородного газа. Математическая модель, примененная в данной работе, реализует континуальную методологию моделирования течения неоднородной среды, такого рода методика моделирования движения смеси предполагает решение полной гидродинамической системы уравнений движения для каждой из компонент смеси, системы уравнений движения компонент смеси связаны слагаемыми, отвечающими за межфазное силовое и тепловое взаимодействие. Система уравнений включает уравнения непрерывности для плотности несущей среды и средней плотности дисперсной компоненты смеси. Для описания сохранения импульса несущей среды решалось уравнение Навье-Стокса, для дисперсной компоненты смеси также записывалось уравнение сохранения импульса с учетом слагаемых отвечающих за межкомпонентное взаимодействие. Уравнения сохранения энергии компонент смеси решались с учётом межкомпонентного теплообмена. Система уравнений математической модели дополненная краевыми условиями решалась явным конечно-разностным методом второго порядка точности. В результате моделирования выявлены отличия в распределении параметров сплошной среды при распространении в вакуум чистого газа и газовой взвеси частиц. Также выявлено влияние размера частиц дисперсной фазы на процесс истечение несущей среды и дисперсной компоненты газовзвеси в вакуум.