Численное моделирование динамических процесcов в среде мелкодисперсных твердых частиц

Abstract

Рассматривается модельная система уравнений движения ансамбля твердых частиц, возникающая при континуальном описании двухфазных дисперсных сред. Особенности системы состоят в наличии разрыва скорости распространения слабых возмущений в фазе частиц при объемной доле плотной упаковки и возможности формирования вакуумных областей, свободных от частиц. Предлагается модификация метода Годунова на основе точного решения задачи Римана и приближенного HLL решения. Тестирование реализованных методов проводится на серии задач, являющихся аналогами известных газодинамических тестов Сода и Шу-Ошера. Рассматривается также задача о разуплотнении пристеночного слоя сжатых частиц. Описывается механизм отрыва частиц от стенки и формирование пристеночной вакуумной области. Результаты численных расчетов сравниваются с имеющимися аналитическими данными.