Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статьи журнала - Вычислительная механика сплошных сред
Все статьи: 750
Поведение цилиндрического пузырька под действием вибраций
Статья научная
В работе рассматриваются собственные и вынужденные колебания цилиндрического газового пузырька, окруженного несжимаемой жидкостью со свободной внешней недеформируемой поверхностью - поверхностью, на которой мало поверхностное натяжение и его можно не принимать во внимание. Пузырек ограничен в осевом направлении двумя параллельными твердыми плоскостями. На систему действует внешнее однородное пульсационное поле давления. Динамика контактной линии учитывается с помощью эффективного граничного условия: скорость движения контактной линии предполагается пропорциональной отклонению краевого угла от равновесного значения, равного 90º. Изучена осесимметричная мода собственных колебаний; исследована зависимость частот и декрементов затухания от параметров задачи. Показано существование «антирезонансных» частот, то есть таких значений внешних частот, при которых поверхность пузырька не отклоняется от равновесного состояния.
Бесплатно
Поверхностная реакционная диффузия возгоняющихся веществ
Статья научная
В статье рассматривается явление твердофазного диффузионного распространения одного вещества по поверхности другого, сопровождающееся химической реакцией. Целью исследования является описание в слое - продукте реакции, концентрации веществ и роста поверхностного слоя. Построена модель, которая учитывает условия перераспределения диффузионных потоков и возгонку диффузанта. Она представляет собой систему параболических уравнений, осложненных подвижной неизвестной границей. Разработан алгоритм нахождения конечно-разностного решения, основанный на методе выпрямления фронта. Благодаря оценке характерных времен происходящих процессов удалось построить аналитическое приближение. Численное и аналитическое решения хорошо согласуются друг с другом в широком диапазоне значений параметров модели, в том числе предельных случаях. Это позволило установить временной закон роста поверхностного слоя, который имеет порядок.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена изучению неизотермического диффузионного переноса слаборастворимого вещества в пористой среде, насыщенной жидкостью, при контакте с большим объемом этого вещества. Температура поверхности полупространства пористой среды периодически изменяется во времени, что приводит к появлению волны температуры, распространяющейся вглубь пористой среды. Поскольку растворимость экспоненциально зависит от температуры, в среде формируется бегущая волна растворимости, затухающая по мере удаления от поверхности. В такой системе зоны насыщенного раствора и нерастворенной фазы сосуществуют с зонами недонасыщенного раствора. Наблюдаемый эффект рассмотрен для случая годовых колебаний температуры поверхности водонасыщенного грунта, находящегося в контакте с атмосферой. Описано явление формирования приповерхностного пузырькового горизонта вследствие колебаний температуры для одно- и двухкомпонентного растворяемого вещества. У двухкомпонентного растворяемого вещества растворимость зависит от состава нерастворенной фазы, что потребовало построения соответствующей математической модели растворения многокомпонентных смесей. Разработана аналитическая теория явления формирования пузырькового горизонта. В аналитической теории и численном расчете учтено также, что коэффициент молекулярной диффузии является функцией температуры. При прохождении температурных волн нелинейное взаимодействие этой зависимости с температурной зависимостью растворимости создает дополнительные ненулевые вклады в осредненный по времени поток массы. Установлено, что для многокомпонентных растворов в системе возникает диффузионный пограничный слой, образование которого невозможно в однокомпонентных растворах. Осуществлено аналитическое описание диффузионного слоя и найдены эффективные граничные условия для задачи диффузионного транспорта за пределами этого слоя. Аналитические результаты хорошо согласуются с данными численного расчета.
Бесплатно
Персоналии
4 октября 2011 г. исполнилось 80 лет ученому-механику Владимиру Николаевичу Кукуджанову. Искренне желаем юбиляру благодарных учеников, крепкого здоровья и плодотворной научной деятельности!
Бесплатно
Персоналии
5 ноября 2010 года исполнилось 70 лет члену редколлегии журнала Фомину Василию Михайловичу. Искренне желаем плодотворной научной деятельности, благодарных учеников и по-сибирски крепкого здоровья!
Бесплатно
Поле давления в пласте с трещиной гидроразрыва конечной длины
Статья научная
На основе аналитико-численного подхода исследовано поле давления в слоисто неоднородном идеально перфорированном пласте при плоском течении жидкости к вертикальной трещине гидроразрыва. Информация о поле давления имеет важное значение для нефте- и газодобычи, гидрогеологии, совершенствования технологии извлечения углеводородного сырья из нефтяных и газогидратных месторождений путем закачки химически активных или радиоактивных растворов. Для построения аналитического решения в главном приближении использован асимптотический метод. Приведено решение задачи для случая, когда в области влияния на состояние породы нагнетательных скважин в окрестности вершины трещины поддерживается критическое давление, соответствующее при некоторых условиях ее самопроизвольному росту. На основе алгоритма численного обращения изображений Лапласа-Карсона создана программа и осуществлены расчеты пространственно-временных распределений давления в трещине и окружающей породе-коллекторе. Показано, что перепад давления в трещине сравнительно быстро становится близким к давлению нагнетания, а градиент давления стремится к нулю. При этом основные изменения давления в направлении развития трещины сконцентрированы в зоне, размеры которой существенно меньше размеров зоны возмущений, ориентированной поперек трещины. Установлено, что в коллекторе градиенты давления по пути продвижения трещины намного больше градиентов в боковых по отношению к трещине областях пласта. Вследствие этого создаются благоприятные условия для роста трещины. Представленные результаты позволяют определить время достижения в вершине трещины критического давления, при котором начинается процесс автогидроразрыва.
Бесплатно
