Математическое моделирование и экспериментальное исследование ударных и акустических волн в неоднородных средах

Работа включает в себя реализацию численного алгоритма решения системы уравнений динамики полидисперсной газовзвеси с дроблением, испарением и коагуляцией частиц. Для решения системы уравнений будет использована явная конечно-разностная схема с расщеплением по пространственным направлениям и схемой нелинейной коррекции, обеспечивающей монотонность решения. На основе численного решения системы уравнений предполагается моделирование нелинейной динамики запыленных и газокапельных потоков с учетом различного состава включений дисперсной фазы, а также вязкости, сжимаемости и теплопроводности несущей фазы, межфазного силового взаимодействия и межфазного теплообмена. Предполагается проверить работоспособность численной модели на ряде тестовых задач динамики однородной среды, имеющих аналитическое решение. С помощью численной модели будут исследованы разнотипные динамические процессы в газовзвесях, имеющих сильно неоднородную структуру. Планируется изучить влияние свойств дисперсной фазы, как для жидких, так и для твёрдых включений, на процесс экранирования ударной волны объемом взвеси. Работа предполагает исследование взаимодействия ударных волн, распространяющихся по сложным средам с твёрдыми поверхностями, изучение двухмерных аэрозольных течений для различных скоростных режимов и при различном составе дисперсной фазы.