Волновое движение газа в протяженных каналах: учебное пособие

Учебное пособие. - СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2006. - 68 с. Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплин направлений бакалаврской и магистерской подготовки 140500 «Энергомашиностроение» (специализация140501 «Двигатели внутреннего сгорания») и 010600 «Прикладные математика и физика». Предназначено для студентов четвертого, пятого и шестого курсов энергомашиностроительного и физико-механического факультетов, изучающих дисциплины «Теория газообмена в двигателях» и «Динамика вязкого газа» в рамках бакалаврской и магистерской подготовки. Рассматриваются нестационарные процессы в потоке газа при его движении в протяженных каналах. Численные оценки явлений базируются на двумерной нестационарной системе уравнений движения и энергии, записанных в приближении«узкого канала» в дивергентной форме. Излагаются методы численного интегрирования системы уравнений, сохраняющие свойства консервативности потока. Даются постановка и результаты решения ряда задач, имеющих практическое значение. Содержание Введение Математическая формулировка задачи Система уравнений Прандтля Дивергентная форма записи и возникающие проблемы Смешанная дивергентно-недивергентная форма записи Граничные и начальные условия Входная граница Непроницаемая граница Выходная граница Начальные условия Численный метод Дискретизация во времени. Базовая явно-неявная схема Итерационный алгоритм, восстанавливающий консервативность уравнений Пространственная дискретизация Разностная аппроксимация Метод решения возникающих алгебраических уравнений Примеры решения задач Истечение газа из цилиндрической полуоткрытой трубы(трубы Людвига) Постановка задачи и вычислительные аспекты Обсуждение результатов расчета Наполнение газом цилиндрической полуоткрытой трубы Постановка задачи. Акустические явления Оценки по методу сосредоточенных параметров Вычислительные аспекты Анализ результатов расчета Нестационарное течение газа в канале, соединяющем две емкости Варианты постановки задачи Быстроразрушающаяся диафрагма на выходе из канала Быстроразрушающаяся диафрагма на входе в канал Анализ результатов расчета Диафрагма на выходе из канала Диафрагма на входе в канал Заключение Литература