Прохождение ударной волны через взвесь металлических частиц в жидкости


Просмотр статьи
PDF, 1,5 МБ

Shock Interaction with Suspension of Metallic Particles in Liquid

The research of shock wave interaction with a heterogeneous medium is conducted. The medium is the fluid with suspended liquid metallic particles of 1 m diameter in it. Surface tension, viscosity and heat conduction are not taken into account. The mesoscopic smoothed particles hydrodynamics modeling demonstrates strong deformation of the metallic particles.

shock wave interaction, suspended liquid particles, velocity nonequilibrium

Мария Сергеевна Егорова, Семен Александрович Мурзов, Василий Викторович Жаховский, Анатолий Николаевич Паршиков

Том 18, выпуск 1, 2017 год



В данной работе исследован процесс прохождения ударной волны через гетерогенную среду, представляющую собой смесь из жидкости и металлических сферических частиц диаметром 1 мкм каждая без учета прочности. Поверхностное натяжение, вязкость и теплопроводность не учитывались. Мезоскопическое моделирование методом сглаженных частиц показало значительные деформации металлических частиц.

ударные волны, жидкие металлические частицы, взвесь, скоростная неравновесность

Мария Сергеевна Егорова, Семен Александрович Мурзов, Василий Викторович Жаховский, Анатолий Николаевич Паршиков

Том 18, выпуск 1, 2017 год



1. External field-assisted laser ablation in liquid: An efficient strategy for nanocrystal synthesis and nanostructure assembly / J. Xiao, P. Liu, C.X. Wang, G.W. Yang. // Progress in Materials Science. 2017. Vol. 87. P. 140-220.
2. Ishii, M. Thermo-fluid dynamic theory of two-phase flow. Springer-Verlag New York, 2011. 518 p.
3. Nigmatulin R. Dynamics of multiphase media. CRC Press, 1990. P. 532.
4. Drew D. A., Passman S. L. Theory of multicomponent fluids. Springer Science & Business Media, 2006. Vol. 135.
5. A multiphase shock tube for shock wave interactions with dense particle fields / Justin L. Wagner, Steven J. Beresh, Sean P. Kearney et al. // Experiments in Fluids. 2012. Jun. Vol. 52, no. 6. P. 1507-1517.
6. Dense particle cloud dispersion by a shock wave / Mark Kellenberger, Craig Johansen, Gaby Ciccarelli, Fann Zhang // Shock waves. 2013. Vol. 23, no. 5. P. 415–430.
7. Shock interaction with one-dimensional array of particles in air / P Sridharan, Thomas L Jackson, J Zhang, S Balachandar // Journal of Applied Physics. 2015. Vol. 117, no. 7. P. 075902.
8. Interaction of a planar shock wave with a dense particle curtain: Modeling and experiments / Y Ling, JL Wagner, SJ Beresh et al. // Physics of Fluids. 2012. Vol. 24, no. 11. P. 113301.
9. Unsteady effects in dense, high speed, particle laden flows / JD Regele, J Rabinovitch, T Colonius, G Blanquart // International Journal of Multiphase Flow. 2014. Vol. 61. P. 1–13.
10. Interaction of a shock wave with an array of particles and effect of particles on the shock wave weakening / PV Bulat, TE Ilyina, KN Volkov et al. // Acta Astronautica. 2017. Vol. 135. P. 131–138.
11. Shock interaction with a deformable particle: Direct numerical simulation and point-particle modeling / Y Ling, A Haselbacher, S Balachandar et al. // Journal of Applied Physics. 2013. Vol. 113, no. 1. P. 013504.
12. Shock interaction with one-dimensional array of particles in air / P Sridharan, Thomas L Jackson, J Zhang, S Balachandar // Journal of Applied Physics. 2015. Vol. 117, no. 7. P. 075902.
13. Dukowicz J. K. A general, non-iterative Riemann solver for Godunov’s method // Journal of Computational Physics. 1985. Vol. 61, no. 1. Pp. 119—137.
14. Auto-balancing algorithm for parallel SPH simulation of materials in extremes / Dyachkov S.A., Egorova M.S., Mursov S.A., Parshikov A.N., Zhakhovsky V.V. // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2017. Vol. 38, no. 5. Pp. 893-897.