| Главная |
CИБИРСКИЙ ЖУРНАЛ ИНДУСТРИАЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ
2023, том 26, № 1 (93)СОДЕРЖАНИЕ
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.101
УДК 539.3:517.958Аннин Б. Д., Остросаблин Н. И., Угрюмов Р. И.
Определяющие уравнения анизотропной моментной линейной теории упругости и двумерная задача о чистом сдвиге со стеснённым вращениемПриводятся основные уравнения линейной моментной теории упругости. Определяющие соотношения записаны для случая произвольной анизотропии в виде линейных уравнений. Рассматриваются некоторые упрощённые варианты, в частности со стеснённым вращением, и плоская деформация при наличии только сдвиговых напряжений. Для несимметричных тензоров четвёртого ранга вводятся собственные модули и собственные состояния.
Ключевые слова: моментная теория упругости, несимметричные тензоры напряжений, определяющие уравнения, модули упругости, тензоры четвёртого ранга, чистый сдвиг, стеснённое вращение, двумерная задача.
С. 5-19.Аннин Б. Д.
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: annin@hydro.nsc.ru
Остросаблин Н. И.
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: o.n.i@ngs.ru
Угрюмов Р. И.
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: riugryumov@mail.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.102
УДК 64-6Борисов Б. В., Вяткин А. В., Кузнецов Г. В., Максимов В. И., Нагорнова Т. А.
Математическое моделирование теплопереноса в помещении с газовым инфракрасным излучателем, системой воздухообмена и локальным ограждением рабочей зоныПроведено математическое моделирование процессов теплопереноса в помещении с газовым инфракрасным излучателем, системой воздухообмена, горизонтальной панелью, имитирующей оборудование, и локальным ограждением. Решена система уравнений радиационного теплообмена, энергии и Навье — Стокса для воздуха и теплопроводности для твёрдых элементов. Полученные в результате моделирования поля температур и скоростей воздуха иллюстрируют возможность управления тепловым режимом локальной рабочей зоны при установке специального ограждения на её границе. Установлено, что изменяя высоту ограждения и материал, из которого он изготовлен, можно изменять локальные и средние температуры воздуха локальной рабочей зоны. Результаты выполненных численных исследований дают основания для вывода о том, что при варьировании параметров локальных ограждений возможно создание более комфортных температурных условий в локальной рабочей зоне при работе газовых инфракрасных излучателей в условиях достаточно интенсивного воздухообмена.
Ключевые слова: математическое моделирование, тепловой режим, газовый инфракрасный излучатель, объект теплоснабжения, конвективный теплоперенос.
С. 20-32.Борисов Б. В.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
ул. Ленина, 30, г. Томск 634050, Россия
Вяткин А. В.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
ул. Ленина, 30, г. Томск 634050, Россия
Кузнецов Г. В.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
ул. Ленина, 30, г. Томск 634050, Россия
Максимов В. И.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
ул. Ленина, 30, г. Томск 634050, Россия
E-mail: elf@tpu.ru
Нагорнова Т. А.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
ул. Ленина, 30, г. Томск 634050, Россия
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.103
УДК 532.546Давлетбаев А. Я., Ковалева Л. А., Мухаметова З. С.
Математическое моделирование притока высоковязкой жидкости в скважину с трещиной гидроразрыва пласта при высокочастотном электромагнитном воздействииОбсуждаются результаты математического моделирования процесса притока высоковязкой нефти к скважине с трещиной гидроразрыва пласта при поэтапном высокочастотном электромагнитном воздействии. Рассматривается элемент системы разработки с несколькими скважинами с трещинами гидроразрыва пласта. Трещины имеют одинаковую геометрию и фильтрационные свойства и направлены вдоль региональных напряжений. В постановке задачи учитываются эффекты термического расширения нефти, зависимость вязкости пластовой жидкости от температуры, влияние скважин окружения на нестационарные поля давлений и температуры вокруг добывающей скважины с тепловым воздействием. Выполнены численные расчёты притока жидкости в скважину с различными проводимостями трещины, исследованы процессы массо- и теплопереноса в призабойной зоне скважин с трещинами гидроразрыва пласта, а также проведены сопоставительные расчёты с «холодной» добычей пластовой жидкости.
Ключевые слова: трещина, гидравлический разрыв пласта, высокочастотное электромагнитное воздействие, элемент системы разработки, высоковязкая нефть.
С. 33-46.Давлетбаев А. Я.
Уфимский университет науки и технологий,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: DavletbaevAY@rambler.ru
Ковалева Л. А.
Уфимский университет науки и технологий,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: Liana-Kovaleva@yandex.ru
Мухаметова З. С.
Уфимский университет науки и технологий,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: MuchametovaZ@mail.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.104
УДК 681.786.4Двойнишников С. В., Бакакин Г. В., Зуев В. О., Меледин В. Г.
Адаптивный алгоритм обработки данных в условиях аддитивных помех фотоприёмника в задачах измерения трёхмерной геометрии методами фазовой триангуляцииПредложен адаптивный алгоритм обработки данных для измерения трёхмерного профиля методами фазовой триангуляции в условиях случайного аддитивного шума и ограниченного динамического диапазона фотоприёмника. Алгоритм основан на статистическом анализе распределения интенсивности в зарегистрированных фазовых изображениях и адаптивной фильтрации. Метод позволяет уменьшить погрешность измерения трёхмерной геометрии методами фазовой триангуляции и измерять трёхмерный профиль объектов сложного профиля с произвольными светорассеивающими свойствами. Метод перспективен для промышленного использования.
Ключевые слова: 3D-геометрия, фазовая триангуляция, динамический диапазон, статистический анализ.
С. 47-54.Двойнишников С. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: dv.s@mail.ru
Бакакин Г. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: bakakin@itp.nsc.ru
Зуев В. О.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: vlad.zuev.0017@mail.ru
Меледин В. Г.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: meledin@itp.nsc.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.105
УДК 532.5Денисенко В. В., Фортова С. В.
Численное моделирование эластической турбулентности в ограниченной двумерной ячейкеОписана численная модель, аппроксимирующая систему уравнений вязкой жидкости с примесью полимерных молекул. Данная модель является гибридной и основана на применении годуновской линеаризованной и конечно-разностной схем. По этой схеме посчитана задача колмогоровского типа – вязкое течение в ограниченной области (квадратной ячейке) под действием внешней периодической силы. Сравнивается течение с примесью и без, изучено поведение полимерных молекул в различных областях потока. Получен некий переходной режим, характеризующийся практически полной растянутостью молекул в областях высокого градиента скорости.
Ключевые слова: численные методы в гидродинамике, эластическая турбулентность, гидродинамическая неустойчивость, неньютоновская жидкость.
С. 55-64.Денисенко В. В.
Институт автоматизации проектирования РАН,
ул. 2-я Брестcкая, 19/18, г. Москва 123056, Россия
E-mail: ned13@rambler.ru
Фортова С. В.
Институт автоматизации проектирования РАН,
ул. 2-я Брестcкая, 19/18, г. Москва 123056, Россия
E-mail: sfortova@mail.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.106
УДК 532.5.032:532.517.3Долуденко А. Н., Колоколов И. В., Лебедев В. В., Фортова С. В.
Численное исследование двумерного течения вязкой жидкости в замкнутом пространствеЧисленно исследуется двумерное течение вязкой жидкости в ячейке конечного размера, возникающее в результате обратного каскада, поддерживаемого постоянной накачкой.
Накачка осуществляется статической силой, периодической в пространстве по двум направлениям. Моделирование проводится для разных значений коэффициента трения о дно.
Наблюдаются несколько различных режимов течения. В одном из них преобладает большой вихрь с чётко определённым средним профилем скорости. В другом состоянии возникают сильные хаотические течения с большим количеством вихрей различного размера и времени жизни. В третьем состоянии наблюдается ламинарное течение. Характер реализованного состояния зависит от коэффициента кинематической вязкости жидкости, величины волнового вектора внешней силы накачки и коэффициента трения о дно. При постоянных величинах кинематической вязкости и волнового вектора малое значение коэффициента трения приводит к возникновению первого состояния. При увеличении коэффициента трения о дно идёт переход от течения с одним крупным вихрем к ламинарному течению через ряд состояний с несколькими нестабильными вихрями, которые мы называем хаотическим движением. В работе представлены результаты численного моделирования течения слабо сжимаемой вязкой жидкости в замкнутой ячейке с граничными условиями прилипания на стенках.Ключевые слова: двумерная турбулентность, вихрь, трение о дно.
С. 65-73.Долуденко А. Н.
Объединённый институт высоких температур РАН,
ул. Ижорская, 13, стр. 2, г. Москва 125412, Россия
E-mail: adoludenko@gmail.com
Колоколов И. В.
Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН,
Черноголовка, просп. Акад. Семенова, 1A, г. Москва 142432, Россия
E-mail: igor.kolokolov@gmail.com
Лебедев В. В.
Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН,
Черноголовка, просп. Акад. Семенова, 1A, г. Москва 142432, Россия
E-mail: lwlebede@gmail.com
Фортова С. В.
Институт автоматизации проектирования РАН,
ул. 2-я Брестская, 19/18, г. Москва 123056, Россия
E-mail: sfortova@mail.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.107
УДК 532.542.1Иващенко Е. И., Иващенко В. А., Плохих И. А., Марданов А. P., Мелемчук И. А., Пименов Н. К., Мулляджанов Р. И.
Параметрический RANS расчёт кавитационного течения в канале клетки регулирующего клапанаИсследовано кавитационное течение в канале, который является прототипом клетки регулирующего клапана. Средние поля скорости, давления и коэффициента паросодержания, полученные методом RANS в открытом вычислительном пакете OpenFOAM, хорошо совпадают с данными, полученными в закрытом пакете Ansys Fluent. Реализован компьютерный код, который позволил получить большое количество конфигураций геометрии клетки регулирующего клапана, для которых были проведены RANS расчёты с целью формирования обширной базы данных.
Ключевые слова: кавитация, RANS, клетка регулирующего клапана.
С. 74-84.Иващенко Е. И.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: edauengauer@mail.ru
Иващенко В. А.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Плохих И. А.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Марданов А. P.
ООО «Инженерно-производственный центр ОКАН»,
ул. Bоздухоплавательная, 19а, г. Санкт-Петербург 196084, Россия
Мелемчук И. А.
ООО «Инженерно-производственный центр ОКАН»,
ул. Bоздухоплавательная, 19а, г. Санкт-Петербург 196084, Россия
Пименов Н. К.
ООО «Инженерно-производственный центр ОКАН»,
ул. Bоздухоплавательная, 19а, г. Санкт-Петербург 196084, Россия
Мулляджанов Р. И.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.108
УДК 519.63Куликов И. М., Черных И. Г., Сапетина А. Ф., Воробьёв Э. И., Элбакян В. Г.
Об одной численной схеме типа Годунова для описания газовой и пылевой компонент в задачах звездообразованияИзложена одна конструкция метода типа Годунова на основе схемы разделения операторов, описывающих работу сил давления и адвективного переноса. Отдельный учёт адвективного переноса позволяет в рамках единой численной схемы описать движение как газовой, так и пылевой компонент. В случае описания динамики газа учёт работы сил давления производится на отдельном этапе независимо от переноса, что позволяет использовать численную схему при решении задач звездообразования, где приходится совместно решать уравнения гидродинамики и уравнения для движения пыли. Для уменьшения диссипации численного метода испольузется кусочно-параболическое представление физических переменных по всем направлениям. Численный метод верифицирован на задачах о распаде гидродинамического и пылевого разрывов, задаче Седова о точечном взрыве и задаче о коллапсе облака пыли, которые имеют аналитическое решение.
Ключевые слова: математическое моделирование, вычислительная астрофизика, схема Годунова.
С. 85-97.Куликов И. М.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
просп. Лаврентьева, 6, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: kulikov@ssd.sscc.ru
Черных И. Г.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
просп. Лаврентьева, 6, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: chernykh@parbz.sscc.ru
Сапетина А. Ф.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
просп. Лаврентьева, 6, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: afsapetina@gmail.com
Воробьёв Э. И.
Институт астрономии, Университет города Вена,
ул. Тюркеншанцштрассе, 17, г. Вена 1180, Австрия
E-mail: eduard.vorobiev@univie.ac.at
Элбакян В. Г.
НИИ физики Южного федерального университета,
просп. Стачки, 194, г. Ростов-на-Дону 344090, Россия
E-mail: vgelbakyan@sfedu.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.109
УДК 539.3Мишин А. В.
Проведение гомогенизации в вязкоупругих гетерогенных средах с учётом коллективного влияния границПолучены эффективные коэффициенты вязкоупругости гетерогенной среды на основе формализма обобщённой производной, отображающей внутренние границы гетерогенной среды. Для найденного модифицированного оператора с учётом проведённого осреднения и его последующего анализа ищется решение на осреднённую функцию Грина. На основе полученного решения, выражающего решение задачи многих тел в гетерогенной среде, эффективные коэффициенты вязкоупругости интегрально учитывают микроструктуру системы (физические свойства и характерные размеры фаз) в явном виде.
Ключевые слова: гетерогенная среда, микроструктура, переходный слой, обобщённая производная, функция Грина, осреднение, вязкоупругость.
С. 98-107.Мишин А. В.
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: alekseymishin1994@gmail.com
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.110
УДК 536.46Моисеева К. М., Крайнов А. Ю.
Закономерности распространения пламени пропано-воздушной смеси в цилиндрическом каналеПредставлены результаты исследования горения пропано-воздушной смеси в цилиндрическом канале. Актуальность исследования связана с необходимостью изучения процессов распространения пламени в газовых смесях в условиях закрытых объёмов. Решение задачи выполнено численно для двухмерной осесимметричной постановки. Метод решения основан на методе Ван-Леера для расчёта потоков массы, импульса и энергии на гранях расчётных ячеек. Показано формирование тюльпанообразного пламени. Показано, что результаты численного исследования соответствуют данным эксперимента: формирование тюльпанообразного пламени возможно для смесей с составом, близким к стехиометрическому. Стадии формирования пламени соответствуют описаниям из литературы: расширяющееся в сторону боковой стенки пламя, вытянутое в осевом направлении пламя, пламя с «юбкой», тюльпанообразное пламя.
Ключевые слова: горение, математическое моделирование, газовая динамика, пропан.
С. 108-117.Моисеева К. М.
Томский государственный университет,
просп. Ленина, 36, г. Томск 634050, Россия
E-mail: MoiseevaKM@mail.tsu.ru
Крайнов А. Ю.
Томский государственный университет,
просп. Ленина, 36, г. Томск 634050, Россия
E-mail: akrainov@ftf.tsu.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.111
УДК 519.634Норкин М. В.
Аналитическое решение задачи о схлопывании присоединённой каверны после кавитационного удара круглого дискаРассматривается осесимметричная задача о вертикальном отрывном ударе круглого диска, герметично закрывающего дно бассейна, имеющего форму слоя. После удара диск движется вдоль вектора силы тяжести (вне слоя) с постоянной скоростью. При этом предполагается, что диск скользит вдоль твёрдых цилиндрических стенок как поршень. Особенностью этой задачи является то, что после удара образуется присоединённая каверна и появляется новая внутренняя свободная граница жидкости. Требуется изучить процесс схлопывания каверны при малых скоростях движения диска, которые соответствуют небольшим числам Фруда. В главном асимптотическом приближении формулируется задача с односторонними ограничениями, на основе которой определяется динамика линии отрыва и описывается процесс схлопывания каверны с учётом подьема внутренней свободной границы жидкости. При помощи метода разделения переменных в цилиндрических координатах и техники парных интегральных уравнений данная задача сводится к связанной нелинейной проблеме, включающей в себя трансцендентное уравнение для определения радиуса круговой линии отрыва и интегральное уравнение Фредгольма второго рода с гладким ядром. Показывается хорошее согласование аналитических результатов, полученных для большой толщины слоя, с прямыми численными расчётами.
Ключевые слова: идеальная несжимаемая жидкость, круглый диск, отрывной удар, аналитическое решение, динамика линии отрыва, схлопывание каверны, число Фруда, число кавитации.
С. 118-131.Норкин М. В.
Южный федеральный университет,
Институт математики, механики и компьютерных наук,
ул. Мильчакова, 8а, г. Ростов-на-Дону 344090, Россия
E-mail: norkinmi@mail.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.112
УДК 533.17:532.517.4:53.082.56:532.574.7Палкин Е. В., Хребтов М. Ю., Мулляджанов Р. И., Литвинов И. В., Алексеенко С. В.
Численное моделирование закрученного потока в отсасывающей трубе модели гидротурбиныПри помощи метода крупных вихрей численно изучается гидродинамика в отсасывающей трубе модельной гидротурбины в условиях
частичной нагрузки. Закрутка создаётся рабочим колесом, вращающимся с постоянной угловой скоростью. Сравниваются результаты численного моделирования с имеющимися экспериментальными данными, полученными методом цифровой трассерной визуализации и измерениями пульсаций давления для трёх режимов течения с различными объёмными расходами. Средние по времени поля скорости хорошо согласуются между экспериментальными и численными результатами. Для изучения динамических особенностей анализируются спектральные характеристики течения, которые имеют сильную когерентную составляющую. Эта вихревая структура соответствует прецессирующему вихревому ядру, меняющему форму и амплитуду с увеличением числа Рейнольдса.Ключевые слова: гидротурбина, отсасывающая труба, закрученные течения, гидродинамическая неустойчивость, автоколебания, прецессирующее вихревое ядро, турбулентность, моделирование, метод крупных вихрей.
С. 132-141.Палкин Е. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: palkinev89@gmail.com
Хребтов М. Ю.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: weexov@yandex.by
Мулляджанов Р. И.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: rustammul@gmail.com
Литвинов И. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: litv88@yandex.ru
Алексеенко С. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: aleks@itp.nsc.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.113
УДК 517.968Романов В. Г., Бугуева Т. В.
Обратная задача для волнового уравнения с полиномиальной нелинейностьюДля волнового уравнения, содержащего нелинейность в виде полинома $n$-го порядка, изучается задача об определении коэффициентов полинома, зависящих от переменной $x\in \mathbb{R}^3$. Рассматриваются плоские волны с резким фронтом, распространяющиеся в однородной среде в направлении единичного вектора $\boldsymbol \nu$ и падающие на неоднородность, локализованную внутри некоторого шара $B(R)$. Предполагается, что решения задач могут быть измерены в точках границы этого шара в моменты времени, близкие к приходу фронта волны для всевозможных значений вектора $\boldsymbol \nu$. Показывается, что решение обратной задачи сводится к серии задач рентгеновской томографии.
Ключевые слова: полулинейное волновое уравнение, обратная задача, плоские волны, рентгеновская томография, единственность.
С. 142-149.Романов В. Г.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: romanov@math.nsc.ru
Бугуева Т. В.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: bugueva@math.nsc.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.114
УДК 524.5:519.677Рыбакин Б. П., Горячев В. Д.
Моделирование динамики соударения молекулярных облаков на гетерогенных системахПредставлены результаты компьютерного моделирования процесса соударения вращающихся молекулярных облаков в межзвёздной среде. По мере сжатия вещества плотность газа в области их соударения увеличивается, что приводит к локальным изменениям формы и фрагментации облаков. Плотность газа в образующихся сгущениях увеличивается на много порядков, возникают гравитационно связанные области, где возможно образование звёздных скоплений. Процесс звездообразования сопровождается значительными пространственными и временными изменениями межзвёздного газа в этих областях, турбулентностью межзвёздной среды, гравитацией, резким изменением магнитных и радиационных полей на предзвездном этапе эволюции новых образований. Большое влияние на протекающие процессы оказывает вращение сталкивающихся молекулярных облаков. Эволюция вещества протозвёздных областей с момента, когда они начинают формироваться, до момента, когда оно достигают звёздной плотности, охватывает огромный диапазон масштабов. Моделирование таких астрофизических процессов на вычислительных сетках сверхбольшого разрешения требует значительного увеличения компьютерных мощностей, требуется оптимизация параллельных вычислений на гетерогенных вычислительных системах.
Ключевые слова: вычислительная астрофизика, столкновение молекулярных облаков, фрагментация новообразований, параллельное программирование.
С. 150-160.Рыбакин Б. П.
Научно-исследовательский институт системных исследований (ФНЦ НИИСИ РАН),
Нахимовский просп., 36, корп. 1, г. Москва 117218, Россия
E-mail: rybakin@vip.niisi.ru
Горячев В. Д.
Тверской государственный технический университет,
набережн. А. Никитина, 22, г. Тверь 170026, Россия
E-mail: gdv.vdg@yandex.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.115
УДК 517.983:514.8Светов И. Е., Полякова А. П.
Разложение симметричных тензорных полей в $\mathbb{R}^3$Введены обобщения оператора ротора, действующие на трёхмерные симметричные $m$-тензорные поля, и установлены их свойства. Для пространств трёхмерных тензорных полей получены новые детальные разложения, каждое слагаемое в которых строится с использованием одной функции. Такого рода разложения играют важную роль, в частности при исследовании томографических интегральных операторов, действующих на симметричные $m$-тензорные поля, $m\geqslant1$, и построении алгоритмов для решения возникающих обратных задач.
Ключевые слова: разложение симметричного тензорного поля, соленоидальное поле, потенциальное поле, потенциал, оператор ротора, компьютерная томография, лучевое преобразование, преобразование Радона.
С. 161-178.Светов И. Е.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: svetovie@math.nsc.ru
Полякова А. П.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: apolyakova@math.nsc.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.116
УДК 539.3:519.6Солнышкина О. А., Фаткуллина Н. Б., Булатова А. З., Киреев В. Н., Билялов А. Р., Ахатов И. Ш., Павлов В. Н.
Численный подход к моделированию изменения геометрии при спекании керамики с применением метода конечных элементовВ рамках данной работы изучение процесса свободного спекания керамического изделия проводится с применением реологической теории спекания. Численное решение задачи в трёхмерном случае выполнено методом конечных элементов с помощью свободно распространяемого программного обеспечения FreeFem++. Для тестирования модели были реализованы эксперименты по спеканию образцов из керамической пасты на основе порошка оксида алюминия при различных температурных режимах. Валидация модели проведена путём сопоставления численных и экспериментальных данных по изменению пористости.
Ключевые слова: реологическая модель спекания, 3Д-печать, керамический порошок, оксид алюминия, численное моделирование, метод конечных элементов.
С. 179-190.Солнышкина О. А.
Башкирский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 3, г. Уфа 450008, Россия
Центр микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем,
Уфимский университет науки и технологий,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: olgasolnyshkina@gmail.com
Фаткуллина Н. Б.
Башкирский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 3, г. Уфа 450008, Россия
Центр микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем,
Уфимский университет науки и технологий,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: nazgulbay@mail.ru
Булатова А. З.
Башкирский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 3, г. Уфа 450008, Россия
Центр микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем,
Уфимский университет науки и технологий,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: bulatova29@yandex.ru
Киреев В. Н.
Башкирский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 3, г. Уфа 450008, Россия
Центр микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем,
Уфимский университет науки и технологий,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: kireev@anrb.ru
Билялов А. Р.
Башкирский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 3, г. Уфа 450008, Россия
E-mail: azat.bilyalov@gmail.com
Ахатов И. Ш.
Башкирский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 3, г. Уфа 450008, Россия
E-mail:iskander.akhatov@gmail.com
Павлов В. Н.
Башкирский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 3, г. Уфа 450008, Россия
E-mail: rectorat@bashgmu.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.117
УДК 536.248.2Федосеев А. В., Сальников М. В., Остапченко А. Е.
Моделирование динамики всплытия одиночного пузыря методом решёточных уравнений БольцманаДля исследования процесса кипения на поверхности твёрдого нагревателя представлена гибридная модель на основе метода решёточных уравнений Больцмана и уравнения теплопроводности. Исследовался процесс формирования и всплытия одиночного пузыря при кипении над одиночной лиофобной зоной, размещённой на гладкой лиофильной поверхности. Получены зависимости частоты отрыва и отрывного диаметра пузыря от ширины лиофобной зоны и теплового перегрева стенки. Показано, что отрывной диаметр пузыря растёт с размером ширины лиофобной зоны, а частота отрыва пузыря растёт с температурным перегревом. На основании полученных данных определён оптимальный размер лиофобной зоны на лиофильной поверхности с точки зрения интенсификации теплообмена.
Ключевые слова: интенсификация теплообмена при кипении, поверхности с контрастным смачиванием, метод решёточных уравнений Больцмана.
С. 191-200.Федосеев А. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: fedoseev@itp.nsc.ru
Сальников М. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: salnikovitsbras@gmail.com
Остапченко А. Е.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
E-mail: a.ostapchenko@g.nsu.ru
DOI 10.33048/SIBJIM.2023.26.118
УДК 532.54Юлмухаметова Р. Р., Мусин А. А., Валиуллина В. И., Ковалева Л. А.
Математическое моделирование течения суспензии в системе пересекающихся трещинПроводится математическое моделирование течения суспензии в сложной системе трещин, когда основную пересекает вторичная. Математическая модель процесса построена в одножидкостном приближении и включает уравнение неразрывности для суспензии, систему уравнений движения суспензии, уравнение сохранения массы в виде конвективно-диффузионного уравнения переноса для объёмной концентрации частиц. Решение задачи в трёхмерной постановке реализовано в программном пакете OpenFOAM. Проведены исследования динамики распределения твёрдых сферических частиц в сети трещин в зависимости от соотношения характерных чисел Рейнольдса для течения и частиц, а также от соотношения длины основной и вторичной трещин.
Ключевые слова: течение суспензии, пересекающиеся трещины, математическое моделирование, одножидкостная модель, твёрдые сферические частицы.
С. 201-211.Юлмухаметова Р. Р.
Башкирский государственный университет,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: Regina.you@mail.ru
Мусин А. А.
Башкирский государственный университет,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: mus-airat@yandex.ru
Валиуллина В. И.
Башкирский государственный университет,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: vilenches@gmail.com
Ковалева Л. А.
Башкирский государственный университет,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия
E-mail: liana-kovaleva@yandex.ru
| Главная страницa |