Диссертация (1145283)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиЕРМОЛАЕВА Надежда НиколаевнаМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕНЕСТАЦИОНАРНЫХ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХПРОЦЕССОВ В ДВИЖУЩИХСЯМНОГОФАЗНЫХ СРЕДАХ05.13.18 — математическое моделирование, численные методы икомплексы программДиссертация на соискание ученой степенидоктора физико-математических наукНаучный консультант:доктор физико-математических наук,профессор Г.И.

КурбатоваСАНКТ-ПЕТЕРБУРГ20172ОГЛАВЛЕНИЕВведение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Глава 1. Моделирование неустановившихся турбулентных теченийсмеси газов при сверхвысоких давлениях по морским газопроводам1.1. Обзор математических моделей течения газа по магистральным газопроводам . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2. Особенности транспортировки газа по морским газопроводам в северных морях. Математическая модель неустановившихся неизотермическихтурбулентных течений смеси газов по морским газопроводам .

. . . . . . . . 231.3. Уравнение состояния многокомпонентной газовой смеси . . . . . . . . . . . . . . . 271.4. Модели термодинамических процессов в газовой смеси при сверхвысокихдавлениях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381.5. Стационарные и нестационарные модели теплообмена газа с окружающейсредойчерезмногослойнуюстенкуморскогогазопро-вода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . 521.6. Модель установившихся режимов транспортировки газа. Программный комплекс «SGTM» расчета установившихся режимов. Практические рекомендации по выбору температуры и давления газовой смеси навходе в газопровод . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661.7. Идентификация параметров модели транспортировки газа по морскимгазопроводам, программный комплекс «PIGTM» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78Глава 2. Моделирование процессов теплообмена в многослойныхобластях и динамики их оледенения в морской воде2.1. Физическая постановка задачи оледенения внешней поверхности морского газопровода . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 892.2. Экспериментальные данные о процессах оледенения в пресной и в морской воде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9032.3. Обзор подходов к аналитическому и численному решениям задач стефановского типа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 992.4. Оледенение цилиндрической поверхности в морской воде (модель Л1),численные и аналитические решения . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1072.4.1. Математическая модель Л1, численное решение . . . . . . . . . . . . . . . . 1072.4.2. Метод расчета теплофизических характеристик нарастающего морского льда и оценки эффективных параметров модели . . . . .

. . . . . . . . . . 1152.4.3. Квазистационарное приближение, численное решение . . . . . . . . . . 1222.4.4. Приближение тонкого слоя, аналитические решения . . . . . . . . . . . 1262.5. Оледенение многослойной стенки цилиндра в морской воде (модель ЛЛ),численные и аналитические решения .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1292.5.1. Математическая модель ЛЛ, алгоритм численного решения . . . 1302.5.2. Приближенные нестационарные и квазистационарные моделиЛЛ.11, ЛЛ.1, алгоритмы численного решения . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1402.5.3. Приближение тонкого слоя, аналитические решения . . . . . . . . . . . 1492.6. Плоская задача оледенения многослойной областив морской воде, численные и аналитические решения . . . . . . . . . . . . . . . . 1522.7. Чувствительность моделей оледенения к вариациям параметров. Выводы по копьютерному моделированию по программному комплексу «Лед»процессов теплообмена и нарастания льда в морской воде . . . . . . . . .

. . . 160Глава 3. Алгоритм численного решения системы уравнений моделинеустановившегося турбулентного неизотермического течения смеси газов при сверхвысоких давлениях по морским газопроводам сучетом оледенения3.1. Обзор численных методов решения одномерных нестационарных задач отечении газа в трубах . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17443.2. Численное решение задачи одномерного неустановившегося течения смеси газов при сверхвысоких давлениях по морским газопроводам с учетомоледенения на основе схемы Лакса–Вендроффа . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 1763.3. Программный комплекс «SGPITM». Решения модельных задач . . . . . 1863.3.1. Расчет неустановившегося режима течения при изменении отборагаза на конце газопровода расчет режима заполнения газопровода . . 1923.3.2. Расчет режима заполнения газопровода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 1963.4. Оценка влияния рельефа трассы прокладки морского газопровода на характеристики потока. Практические рекомендации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Глава 4. Моделирование расширяющегося сферического жидкогослоя в условиях невесомости4.1. Физическая модель одного из вариантов создания космического зеркалаза бортом космической станции .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2054.2. Математическая модель процесса расширения жидкого сферическогослоя в условиях невесомости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2074.3. Численноерешениесистемыуравненийматематическоймоде-ли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2164.3.1. Вывод дифференциального уравнения, описывающего закон изменения внутреннего радиуса R(t) слоя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2164.3.2. Прямая и обратная задачи динамики расширения жидкогослоя. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2194.3.3. Расчет полей скорости и давления в жидком слое . . . . . . . . . . . . . . 2204.3.4. Анализ дифференциального уравнения, описывающего закон изменения R(t) . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2274.3.5. Методы решения жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Решение прямой задачи в начале процесса расширенияжидкого сферического слоя . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23054.3.6. Новая модифицированная явная схема численного решения жесткого нелинейного неавтономного обыкновенного дифференциального уравнения второго порядка . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2384.3.7. Выводы из проведенных расчетов решения прямой задачи в началепроцесса расширения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2404.4. Асимптотическое решение приближенного сингулярно-возмущенногоуравнения, моделирующего динамику расширения жидкого слоя приt > t∗ . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2414.4.1. Решение прямой задачи на конечной стадии процесса расширения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2414.4.2. Выбор момента t∗ перехода к асимптотическому решению . . . . . 2464.4.3. Расчет обыкновенного дифференциального уравнения, моделирующего динамику расширения жидкого слоя, на всем интервале времени . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2484.5. Тепловыепроцессыврасширяющемсясферическомслоежидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2494.5.1. Математическая модель остывания сферического слоя жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2494.5.2. Численное решение тепловой задачи в эйлеровых координатах дляподвижной изменяющейся сетке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации