Издается с 1978 года
в г. Сарове (Арзамас-16) Нижегородской области

РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР -
ВСЕРОССИЙСКИЙ НИИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ
 
 Русский |  English
О ЖУРНАЛЕ РЕДКОЛЛЕГИЯ ПУБЛИКАЦИОННАЯ ЭТИКА ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ АВТОРЫ АРХИВ ПОСЛЕДНИЙ ВЫПУСК



Выпуск No 1, 2017


ПРЯМОЕ ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ПО ГЕТЕРОГЕННОЙ СМЕСИ ДВУХ ГАЗОВ

Ю. В. Янилкин, Л. Г. Королёва
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2017. Вып.1. С. 3-16.

      Приводятся одномерная, двумерная и трехмерная постановки задачи распространения ударной волны по гетерогенной смеси двух газов, а также результаты расчетов по методике ЭГАК в эйлеровых, а в одномерном приближении - и в лагранжевых переменных. Показано, что расчет в наиболее реальном для распределения компонентов трехмерном случае дает близкую к аналитическому решению скорость распространения ударной волны (рис. 11, табл. 8, список лит. - 13 назв.).

Ключевые слова: ударная волна, гетерогенная смесь газов, численное моделирование, методика ЭГАК.

МОДЕЛЬ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ СРЕДЫ НА ГРАНИЦЕ "ЖИДКОСТЬ-ГАЗ"

М. С. Самигулин, П. А. Кучерова, А. Л. Ёлкина, И. Ю. Тагирова, Ю. Ф. Данилов, Н. В. Невмержицкий
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2017. Вып.1. С. 17-29.

      Представлен способ численного моделирования процесса диспергирования среды на границе жидкость-газ за счет неустойчивостей Кельвина-Гельмгольца и Рэлея-Тейлора. В основу подхода положена подсеточная модель диспергирования, базирующаяся на аналитической зависимости амплитуды возмущения от условий на границе раздела сред. Модель реализована в методике ЛЭГАК в рамках численного моделирования динамики дисперсных сред, в которой динамика несущего компонента среды описывается в континуальном (эйлеровом), а динамика дисперсного компонента - в дискретном (лагранжевом) приближении. Возможности методики в моделировании процессов образования и динамики газокапельных смесей демонстрируются на примерах описания результатов экспериментов с поверхностным диспергированием слоя воды под действием взрыва и ускорения жидкости сжатым газом (рис. 9, табл. 2, список лит. - 13 назв.).

Ключевые слова: численное моделирование, методика ЛЭГАК, диспергирование, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, неустойчивость Рэлея-Тейлора, динамика дисперсных сред.

К ВОПРОСУ ПОСТРОЕНИЯ МОНОТОННОЙ РАЗНОСТНОЙ АППРОКСИМАЦИИ СИСТЕМЫ P1-УРАВНЕНИЙ

А. А. Шестаков
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2017. Вып.1. С. 30-45.

      Для нестационарной задачи переноса излучения P1-приближение приводит к гиперболической системе уравнений, при решении которой приходится сталкиваться со значительными трудностями при построении монотонной разностной схемы второго порядка аппроксимации. В многомерном случае для систем гиперболических уравнений не удается построить монотонную схему даже первого порядка аппроксимации. Сложность построения монотонных схем для P1-приближения объясняется тем, что метод сферических гармоник обладает волновым эффектом и может давать отрицательные решения в криволинейных и многомерных геометриях для любого Pn-разложения. Повышение порядка аппроксимации до второго и улучшение монотонных свойств можно достичь путем замены условия сохранения монотонности на условие уменьшения полной вариации в нелинейных TVD-схемах. Целью данной работы было исследование возможных направлений построения монотонных разностных аппроксимаций для системы P1-уравнений на примере двух схем (рис. 3, список лит. - 26 назв.).

Ключевые слова: перенос излучения, TVD-реконструкция, P1-приближение.

ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧНОСТИ И СИММЕТРИИ УГЛОВЫХ КВАДРАТУР ДЛЯ АППРОКСИМАЦИИ ТРЕХМЕРНОГО УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА МЕТОДОМ ДИСКРЕТНЫХ ОРДИНАТ НА ЗАДАЧАХ КОБАЯШИ

М. П. Пепеляев
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2017. Вып.1. С. 46-59.

       Предложена квадратура CBn, используемая для аппроксимации уравнения переноса по угловым переменным при численном решении методом дискретных ординат. Данная квадратура обладает свойством симметрии относительно всех координатных осей в отличие от ESn-квадратуры, которая обеспечивает симметрию только в плоскости XOY. На примере решения трехмерных тестовых задач К.,Кобаяши рассмотрены основные свойства квадратур ESn и CBn (рис. 8, табл. 10, список лит. - 12 назв.).

Ключевые слова: уравнение переноса нейтронов, квадратура, аппроксимация по угловым переменным, постановка задач Кобаяши, эталонные результаты, расчеты на сходимость, асимметрия, интегральная плотность потока нейтронов, индикаторные точки.

ВЕРИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ НЕНАСЫЩЕННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ И ПЕРЕНОСА В ЗОНЕ АЭРАЦИИ НА ПРИМЕРЕ РАСЧЕТНОГО КОДА GeRa

И. В. Капырин, В. В. Сускин, А. В. Расторгуев, К. Д. Никитин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2017. Вып.1. С. 60-75.

       Основной целью настоящей работы является проверка возможности решения с помощью расчетного кода GeRa задач ненасыщенной фильтрации и переноса в зоне аэрации, т.е. верификация соответствующих моделей кода. Такие задачи наиболее актуальны при оценке безопасности приповерхностных захоронений радиоактивных отходов и иных ядерно- и радиационно опасных объектов. Дается описание математической и численной моделей ненасыщенной фильтрации и переноса в зоне аэрации, реализованных в коде GeRa. Представлен набор из четырех верификационных тестов - известных и описанных в литературе задач: одномерная ненасыщенная фильтрация в сухой грунт (тест Селиа); задача о капиллярном барьере Ольденбурга и Прусса; двумерная насыщенно-ненасыщенная фильтрация и перенос в неоднородной зоне аэрации (обучающая задача для программы VS2DT); натурный эксперимент по ненасыщенной фильтрации и массопереносу в области с дреной. При решении всех четырех задач были получены качественные соответствия с аналитическими значениями и с экспериментальными данными, а также приведено сопоставление с решениями по другим известным кодам - FEFLOW, VS2DT, TOUGH2 и HYDRUS-1D. Авторами впервые предложена и протестирована численная модель влагопереноса с использованием кусочно-линейного восполнения высоты всасывания в ячейках расчетной сетки. Расчетный комплекс GeRa продемонстрировал возможности корректно решать нелинейные задачи фильтрации (рис. 17, табл. 4, список лит. - 23 назв.).

Ключевые слова: ненасыщенная фильтрация, перенос в зоне аэрации, верификация, кросс-верификация.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ СЕРДЦЕВИНЫ ИЗОГНУТОГО ОДНОДОМОВОГО ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА В ПРИЕМНОЕ ВОЛОКНО

Ю. В. Малых, В. В. Шубин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2017. Вып.1. С. 76-86.

       Представлена методика расчета коэффициента передачи излучения из сердцевины изогнутого одномодового оптического волокна в приемное оптическое волокно. В методике расчета учитываются эффективность взаимодействия гауссовых лучей (интегралы наложения), пропускание излучения всеми оптическими компонентами и зависимость потерь излучения от длины изгиба. По разработанной методике проведен расчет коэффициента передачи в зависимости от угла изгиба и коэффициента вывода для ОВ типа SMF-28. Полученные результаты сравниваются с экспериментальными данными (рис. 7, табл. 9, список лит. - 10 назв.).

Ключевые слова: изогнутое одномодовое оптическое волокно, гауссовы лучи, радиус модового пятна, коэффициент передачи излучения через боковую поверхность.

[ Возврат ]


 
 
 
© ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2000-2018