Верификация программных средств для моделирования нестационарных течений в газовой центрифуге

Предложено простое полуаналитическое решение для задачи о нестационарном течении газа в газовой центрифуге. Циркуляция вызывается источником/стоком энергии и внешней силой (торможением/ускорением вращения газа), действующими с заданной частотой на газ. В полуаналитическом решении ротор является бесконечным, а задаваемые воздействия гармонически меняются вдоль осевой координаты с заданной длиной волны. Благодаря этому, решение задачи о нестационарном течении сводится к решению системы обыкновенных дифференциальных уравнений, которые могут быть быстро решены с любой наперед заданной точностью. Эту задачу предложено использовать для верификации численных кодов для моделирования нестационарных процессов в газовых центрифугах. При численном решении аналогичной нестационарной задачи используется конечный цилиндр с длиной ротора, равной длине волны внешнего воздействия вдоль оси вращения. На торцах цилиндра используется условие периодичности решения. В качестве примера приведены результаты сравнения полуаналитического решения с численным решением, полученным при таких граничных условиях. Сравнение подтверждает эквивалентность постановки задачи в этих решениях. Библ. 10. Фиг. 2. Табл. 2.