ТУРБУЛЕНТНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ В ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОПЫТАХ МЕШКОВА-НЕВМЕРЖИЦКОГО (ТЕОРИЯ И РАСЧЕТЫ)

В.Е. Неуважаев, А.Ф. Подкорытова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2000. Вып.3. С. 3-8.

В опубликованной в 1996 г. работе Камчибекова М.Д., Мешкова Е.Е., Невмержицкого Н.В., Сотскова Е.А. представлены результаты экспериментального исследования развития турбулентного перемешивания на неустойчивой границе жидкого слоя, ускоряемого сжатым газом, для цилиндрической и плоской геометрии. Обнаруженная разница в интенсивности развития зоны турбулентного перемешивания объяснена влиянием геометрии.
       В предлагаемой работе влияние геометрического фактора объяснено на основании κ-модели турбулентного перемешивания. Полученные аналитические формулы отличаются от формул вышеупомянутой работы и позволяют провести обработку экспериментальных результатов, которая устанавливает наличие единой постоянной, характеризующей интенсивность перемешивания. Она удовлетворительно согласуется с постоянной, определенной ранее для плоской геометрии другими авторами (Ю.А. Кучеренко, А.П. Пылаевым, К.Дж. Ридом и др.).
       Проведены расчеты по программе TURINB, реализующей κε -модель турбулентного перемешивания. Полное описание результатов экспериментов получено при задании начальной шероховатости на поверхности разгоняемой оболочки, причем шероховатость существенно влияет на размер области турбулентного перемешивания в наблюдаемом интервале его изменения (рис. 10, табл. 1, список лит. - 8 назв.).

В.Б. Вершинин, В.И. Делов, В.Н. Софронов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2000. Вып.3. С. 9-24.

Описывается схема расчета упругопластических течений. Дается теоретическое обоснование численного метода решения уравнений релаксации сдвиговых напряжений. Приводятся результаты численных расчетов, которые сравниваются с точными решениями (рис. 7, список лит. - 24 назв.).

В.В. Гаджиева, Н.В. Горин, А.В. Ким, С.Ю. Кузьмин, С.Н. Лебедев, Т.В. Лебедева, Г.В. Орлов, В.Н. Писарев, Н.В. Птицына, Е.М. Романова, В.В. Рыкованова, О.В. Стряхнина, Э.А. Созинов, А.А. Шестаков, В.М. Шмаков
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2000. Вып.3. С. 25-35.

Описан пакет программ SINARA для расчета некоторых аварийных процессов реактора на быстрых нейтронах. Моделируется движение многокомпонентной односкоростной среды, учитываются упругие и прочностные свойства материалов, линейная теплопроводность, перенос нейтронов в кинетическом и диффузионном приближениях, кинетика ядер, энерговыделение, запаздывающие нейтроны. Модель среды учитывает упругость, пластичность, сжимаемость, разрушение, плавление, испарение, многокомпонентность. Конечно-разностные методы расчета движения и тепловых процессов основаны на методике РОМБ, кинетических процессов - на ромбовой модели DS_n-метода. Проведены расчеты воздействия аварийного энерговыделения в активной зоне на корпус реактора.
       Протестированы возможности разработанной модели неоднородной разрушаемой среды, сделана оценка применимости модели для расчета аварий внутри корпуса реактора. Использованы многостадийные системы нейтронно-ядерных констант, специально разработанные для расчетов динамических процессов в реакторах с жидкометаллическим теплоносителем. Созданы базовые средства для организации параллельных вычислений в локальных вычислительных сетях на различных типах ЭВМ под управлением ОС Unix. Для распараллеливания вычислений применен метод геометрической декомпозиции с введением внутренних граничных условий (рис. 6, табл. 2, список лит. - 21 назв.).

О.В. Диянков
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2000. Вып.3. С. 36-44.

Рассматривается новый подход к построению неявных разностных схем высокого порядка точности. В основу аппроксимации дифференциальных операторов положена Паде-аппроксимация экспоненты. Приводится семейство разностных схем, имеющих порядок аппроксимации по временной и по пространственной переменным от единицы до трех. Исследуются вопросы монотонизации получаемых численных решений. Приводятся результаты тестовых расчетов, которые сравниваются с точными решениями (рис. 6, список лит. - 6 назв.).

Г.П. Прокопов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2000. Вып.3. С. 45-53.

При моделировании нестационарных течений теплопроводного газа в трехтемпературном приближении система дифференциальных уравнений замыкается уравнениями состояния для компонентов среды. Практически удобно задавать их в форме зависимостей от плотности и температуры. Условие термодинамического рановесия накладывает определенные ограничения на эти функции. В работе рассмотрены вопросы конструирования уравнений состояния для неполностью ионизованной плазмы. Она моделируется заданием зависимости заряда ионов в виде степенной функции от плотности и температуры (список лит. - 7 назв.).

М.М. Алимов, М.Г. Храмченков, А.Н. Чекалин, Н.Д. Якимов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2000. Вып.3. С. 54-61.

Перенос загрязнений подземными водами включает в себя целый комплекс взаимосвязанных процессов. Современная модель подземного массопереноса является достаточно сложной для математического моделирования, в связи с чем при создании прикладных программ остро встает вопрос об их тестировании.
       Авторами скомпилирован банк тестов по подземному массопереносу, включающий точные аналитические решения задач фильтрации и (или) миграции за счет адвективного и (или) дисперсионного переноса при наличии (и без) физико-химических факторов. Приведен обзор известных авторам аналитических решений, способных служить тестами для тех или иных компонентов и всего пакета прикладных программ, предназначенных для математического моделирования подземного массопереноса. Условно приводимые тесты разбиты на 3 группы: полные тесты, охватывающие и фильтрацию, и миграцию, тесты фильтрационной задачи и тесты миграционной задачи (рис. 3, список лит. - 12 назв.).

С.И. Сапронов, В.В. Шумилин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2000. Вып.3. С. 62-67.

Описываются принципы реализации библиотеки обменов сообщениями в среде мультипроцессорной системы МП-3. Библиотека в полном объеме отвечает требованиям международного стандарта MPI (рис. 1, список лит. - 3 назв.).