http://gordei.narod.ru	СТРАНИЦА БОРИСА ГОРДЕЙЧИКА
	СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ		BORIS GORDEICHIK HOMEPAGE
			LIST OF SCIENTIFIC WORKS

Традиционные Забабахинские научные чтения
Тезисы и доклады ЗНЧ-95
Октябрь 1995

http://delta.ch70.chel.su/ru.koi8/vniitf/events/1995/zab/tez144.txt

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТУРБУЛЕНТНОСТИ В ОБЛАКЕ ВЗРЫВА

Б.Н. Гордейчик, А.Т. Онуфриев, И.А. Чуприн, М.Д. Щербин
Центральный физико-технический институт Министерства Обороны Российской Федерации, г. Сергиев Посад-7

В работе рассматривается формирование и развитие облака взрыва с учетом влияния процессов турбулентного переноса.

В ранних работах авторов показано определяющее влияние на характер движения в возмущенной области процессов генерации и переноса завихренности течения, проявлением которых является формирование и подъем плавучего вихревого кольца из первоначально шарообразного объема горячего газа. Турбулентность не оказывает решающего влияния на течение, поскольку в ядре вихревого кольца радиальные турбулентные потоки (тепла, импульса) подавлены вследствие центробежных ускорений и градиента температуры. Поэтому в предшествующих численных моделях для определения структуры облака применялось приближение невязкой жидкости. Тем не менее, знание характеристик турбулентности представляет практический интерес, и для их получения в настоящем сообщении предлагается дальнейшее развитие существующих моделей.

Движение газа описывается уравнениями Рейнольдса. Для их решения предложен следующий численный метод. Процессы генерации и переноса (конвекции) завихренности и турбулентной диффузии рассматриваются раздельно. Конвекция моделируется посредством схемы с малой численной вязкостью, диффузия - обычной неявной схемой. Модель турбулентности ограничена двумя уравнениями: для кинетической энергии и для пульсаций температуры. Для замыкания модели турбулентности требуется задание масштаба турбулентности, который выбирался, исходя из соответствующих экспериментальных и теоретических работ. Подавление турбулентных потоков в радиальном направлении в вихревом кольце учитывалось посредством соответствующего уменьшения масштаба турбулентности.

Спектральные данные определяются по универсальной зависимости, полученной путем асимптотического сращивания интервалов низких волновых чисел, инерционного и диссипативного для скалярного поля однородной изотропной турбулентности.

Результаты расчетов взрывов на высотах 10...40 км удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными по геометрическим характеристикам плавучего вихревого кольца и высоте его подъема; получены отсутствовавшие ранее осредненные и спектральные характеристики турбулентности среды в облаке взрыва на всех стадиях его подъема.