Мирошниченко Т.  

О численном моделировании охлаждения пористых тепловыделяющих объектов в условиях принудительной фильтрации при заданном расходе газа

В работе рассматривается нестационарное течение газа через слой пористой среды, в котором происходит тепловыделения. Исследование таких процессов является актуальной задачей с точки зрения организации охлаждения очагов энерговыделения, возникающих в результате различных катастроф [1]. Математическое моделирование охлаждения газом пористых объектов с источниками тепловыделения при  заданном перепаде давлений на открытых границах пористого блока проводилось в одномерной [2], двумерной [3, 4] и трехмерных постановках [5]. Знание давления газ на входе в пористый объект позволяет описывать процессы как при принудительной фильтрации, так и при свободной конвекции, когда отсутствует нагнетание воздуха в объект. Однако, при организации принудительной фильтрации  гораздо удобнее контролировать не давление, а расход газа на входе в пористый блок, как это обычно делают при сжигании в режиме фильтрационного горения  [6].
В настоящей работе предложена численная схема для расчёта фильтрации газа через пористый объект с источниками энерговыделения при заданном расходе газа на входе в объект. Результаты расчётов сравниваются с полученными ранее результатами расчётов задач фильтрации газа через пористую саморазогревающуюся среду при заданном перепаде давления на границах. Исследуется скорость выхода на стационарный режим, а также процессы, при которых стационарный режим невозможен, а происходит неограниченный разогрев пористого объекта.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 16-01-00103-а).
Литература
[1] Маслов В.П., Мясников В.П., Данилов В.Г. Математическое моделирование аварийного блока Чернобыльской АЭС. - М.: Наука. - 1987. - 144 с.
[2] Луценко Н.А. Нестационарные режимы охлаждения пористого тепловыделяющего элемента // Математическое моделирование. - Т. 17, № 3. - 2005. - С. 120-128.
[3] Левин В.А., Луценко Н.А. Численное моделирование двумерных нестационарных течений газа через пористые тепловыделяющие элементы // Вычислительные технологии. – 2006. – Т. 11, № 6. – С. 44-58.
[4] Левин В.А., Луценко Н.А. Нестационарные течения газа через осесимметричные пористые тепловыделяющие объекты // Математическое моделирование. – 2010. – Т. 22, № 3. – С. 26-44.
[5] Луценко Н.А. Численное моделирование трехмерных нестационарных течений газа через пористые объекты с источниками энерговыделения // Вычислительная механика сплошных сред. 2016. Т. 9, № 3. С. 331-344.
[6] Кислов В.М., Глазов С.В., Салганский Е.А., Колесникова Ю.Ю., Салганская М.В. Газификация угля смесью воздуха и углекислого газа в режиме фильтрационного горения. // Физика горения и взрыва. - Т. 52, № 3. - 2016. - С. 72-78.


К списку докладов