RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Сибирский журнал индустриальной математики // Архив

Сиб. журн. индустр. матем., 2024, том 27, номер 3, страницы 165–176 (Mi sjim1297)

О влиянии размера капли на период индукции разрушения в потоке за ударной волной

А. А. Шебелеваa, А. В. Минаковab, С. В. Поплавскийc, В. М. Бойкоc

a Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, г. Красноярск 660041, Россия
b Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
c Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск 630090, Россия

Аннотация: В настоящей работе проведено расчётное исследование влияния начального диаметра капли воды на динамику и период индукции разрушения в потоке за проходящей ударной волной. Для этого проведена серия расчётов при фиксированном числе Вебера $We = 400$ и варьируемом начальном диаметре капли воды $d = 1.4, 2.8, 5.6$ мм. Численная методика основана на VOF-методе, для учёта турбулентности использовалась LES-модель, для описания поведения межфазной границы на основных турбулентных масштабах применялась технология адаптированных динамических сеток, которая позволяла разрешить вторичные капли воды размером до 20 мкм. Исследована форма капли, структура потока вблизи и в следе капли, а также характер массоуноса. В результате расчётов были получены зависимости времени разрушения от безразмерного диаметра капли, установлено время индукции разрушения, а также посчитана постоянная времени взаимодействия капли с потоком для оценки задержки разрушения капель.

Ключевые слова: математическое моделирование, VOF-метод, LES-модель, динамические сетки, ударные волны, аэродинамическое дробление капель, время индукции разрушения.

УДК: 533.6.011

Статья поступила: 04.08.2023
Окончательный вариант: 11.03.2024

DOI: 10.33048/SIBJIM.2024.27.312


 Англоязычная версия: Journal of Applied and Industrial Mathematics, 2024, 18:3, 548–557


© МИАН, 2025