Профессор Валерий Кирилович Кедринский Динамика одиночной полости в жидкости (математические модели, численные исследования, эксперимент) Несжимаемая жидкость: задача

Вид материала

Задача

Содержание Поверхностные эффекты при подводных взрывах

Подобный материал:

• Программа курса лекций «Математические методы и модели исследования операций», 27.98kb.
• Реферат современные модели описания структуры жидкости, 242.86kb.
• Вопросы к экзамену в 3 учебном семестре По дисциплине «Математические методы и модели, 15.89kb.
• Методика получения математических моделей элементов. Математические модели, используемые, 28.81kb.
• Рабочая программа наименование дисциплины Математические модели в теории, 197.61kb.
• Отчет по нир: 44 с., 34 рис., 2 табл., 16 ист. Объекты исследования рабочий процесс, 404.5kb.
• Тема: «Математические расчеты семейного бюджета», 116.69kb.
• Программа дисциплины «Дискретные математические модели», 241.81kb.
• Рабочей программы учебной дисциплины математические методы и модели в экономике уровень, 37.32kb.
• Тематика курсовых работ Математические модели в демографии. Математические модели, 3.05kb.

Гидродинамические аспекты физики взрыва

Программа курса лекций
(4 курс, 7 сем., 36 ч, диф.зачет)

Профессор Валерий Кирилович Кедринский

Динамика одиночной полости в жидкости (математические модели, численные исследования, эксперимент)

1. Несжимаемая жидкость: задача Безанта, уравнение Рэлея, оценка основных параметров пульсации; схлопывание одиночного газового пузырька ударной волной, экспериментальная проверка поведения газа.
   
2. Влияние сжимаемости и поверхностного натяжения, потери на акустическое излучение, максимальный радиус полости. Начальные условия, P-U – диаграммы. Уравнения состояния жидкости.
   
3. Вязкость, эффекты сферической кумуляции пустой полости, тяжелая жидкость, относительное движение.
   
4. Геометрия: плоская, цилиндрическая, сферическая и тороидальная.
   
5. Параметры пульсации (общие результаты).
   

Методы генерации ударных волн в жидкости

6. Взрыв заряда ВВ, расчет параметров волнового поля, ближняя и дальняя зоны (решения Ландау-Христиановича, модель Кирквуда-Бете). Уравнения состояния продуктов детонации.
   
7. Лабораторные методы генерации: гидродинамические ударные трубы – взрывные, диафрагменные, баллистические, электродинамические. Приложение метода гидродинамических ударных труб к исследованию релаксационных процессов в химических растворах за фронтом сильных ударных волн.
   
8. Взрывная гидроакустика (понятия, взрывные источники звука).
   

Поверхностные эффекты при подводных взрывах

9. Структура течения при малозаглубленных подводных взрывах: экспериментальный анализ механизма формирования струйного течения, его гидродинамическая модель.
   
10. Спектр струйных течений, аномалия со вторичным полем давления, аналогия с высокоскоростным внедрением.
    
11. Параметры султанов, подобие. Классическая кумуляция и ее проблемы.
    

Кавитационное разрушение жидкости при взрывном нагружении

12. Состояние реальной жидкости: теоретические модели кавитационных зародышей, экспериментальные методы их регистрации.
    
13. Начальная стадия развития пузырьковой кавитации, пороговые эффекты.
    
14. Модели формирования плотных пузырьковых кластеров.
    
15. Двухфазная математическая модель динамики кавитирующей жидкости (односкоростная, неравновесная по давлению): динамика зоны кавитации при подводном взрыве вблизи свободной поверхности.
    
16. Структура волн разрежения, предельные амплитуды, время pелаксации: подводный взрыв, отражение треугольной ударной волны, гидродинамическая трубка разрежения (двухволновая структура).
    
17. Эффекты неограниченного роста кавитационных пузырьков, проблема фрагментизации кавитирующих объемов, отколы.
    
18. Инверсия двухфазности: переход кавитирующей жидкости в газо-капельное состояние (экспериментальные методы).
    
19. "Песчаная модель": формулировка математической задачи, расчет волновой стадии и процесса разлета, эксперимент.
    
20. Гидродинамические аспекты кавитационной эрозии.
    

Распространение ударных волн в пузырьковых средах

21. Экспериментальные исследования трансформации и структуры удаpных волн в жидкости с пузырьками газа: расслоение волны на предвестник и основное возмущение типа волнового пакета (короткие волны), его частотные параметры.
    
22. Математические модели: последовательность плоских слоев газа, уравнения течения двухфазной среды. Приближение для случая несжимаемой жидкого компонента. Критерий подобия затухания ударных волн в пузырьковых завесах, механизм затухания (уравнение Клейна-Гордона).
    
23. Усиление волн в инертных системах типа "жидкость --- паровые пузырьки" (исчезновение защитных свойств пузырьковых экранов).
    
24. Усиление волн в химически активных пузырьковых системах: эксперименты с цепочкой, теоретические оценки. Формирование уединенного волнового пакета с постоянными характеристиками (структура, амплитуда, скорость) при распространении ударных волн в активных средах (эксперимент).
    
25. Математическое моделирование и численное исследование распространения волн в средах с выделением энергии.
    
26. Звуковые волны, понятие "окна непрозрачности".
    

Литература

1. Гуpевич М.И. Теория струй идеальной жидкости. М., 1961.
   
2. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1973.
   
3. Кузнецов В.М. Математические модели взрывного дела. Новосибирск: Наука, 1977.
   
4. Кедpинский В.К. Модели М.А. Лаврентьева в задачах неустановившихся течений со свободными границами. В кн.: Проблемы математики и механики. Новосибирск : Наука, 1983.
   
5. Treatise on materials science and technology. In book: Erosion, ed. by C.M. Preece, Academic Press, N.Y., 1979., v.16.
   
6. Коул Р. Подводные взpывы. ИЛ, М., 1950.
   
7. Кузнецов Н.М. Уравнение состояния и теплоемкость воды в широком диапазоне термодинамических параметров. ПМТФ, 1, 1961, стр. 112-120.
   
8. Шуршалов Л.В. Расчет мощных подводных взрывов. Изв. АН СССР, Механика жидкости м газа, 5, 1971, стр. 36-41.
   
9. Подурец М.А., Симаков Г.В., Трунин Р.Ф. и дp. Сжатие воды сильными ударными волнами. ЖЭТФ, т.62, в.2, 1972, стр. 710-712.
   
10. Коробейников В.П., Христофоров Б.Д. Подводный взрыв. В Итогах науки и техники, Гидромеханика, т. 9, М., 1976, стр. 54-119.
    
11. Кот К.А. Мощные подводные взрывы . В кн: Подводные и подземные взрывы, Изд-во Мир, М., 1974, стр. 10-43.
    
12. Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкович К.П. и дp. Физика взрыва. М., Наука, 1975.
    
13. Rice M.H., Walsh J.M. Equation of state of water to 250 kbar. Journal of Chem. Phys., 1957, v.26, no.4, pp. 814-830.
    
14. Mader Ch.L. Numerical modeling of detonations. University of California Press , Berkeley, Los Angeles, London, 1979.
    
15. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. "Мир", М., 1974.
    
16. Флинн Г. Физика акустической кавитации в жидкостях. В сб.: Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, т. 1, часть Б, стр. 7-138.
    
17. Кедринский В.К. Гидродинамика взрыва, ПМТФ, 1987, N4, стр. 23-48.
    
18. Притчет Дж. Расчеты явлений при подводных взрывах в условиях несжимаемости. В сб.: Подводные и подземные взрывы. Изд-во "Мир", М., 1974.
    
19. Кедринский В.К. Об одномерной пульсации тороидальной газовой полости в сжимаемой жидкости. ПМТФ, 1977, N3, стр. 62-67.
    
20. Замышляев Б.В., Яковлев Ю.С. Динамические нагрузки при подводном взрыве. Изд-во "Судостроение", Л., 1967.