Применение регуляризованных уравнений динамики гетерогенных бинарных смесей для моделирования фазовых переходов вода-пар

Математическое моделирование. 2025. Т. 37. № 1. С. 151–170.

Злотник А. А., Ломоносов Т. А.

Используется система четырех дифференциальных уравнений баланса для описания динамики гетерогенных сжимаемых бинарных смесей с уравнениями состояния «сжатого» газа для компонент смеси, в том числе являющимися газом и жидкостью. Основными являются ее квазигомогенная форма, возникающая в результате исключения объемных концентраций компонент из числа искомых функций и построения квадратного уравнения для общего давления компонент, и ее последующая регуляризация квазигазодинамического типа. Приводится описание фазового перехода в пределе мгновенной релаксации к термодинамическому равновесию между компонентами, реализация которого сводится к решению нелинейных уравнений для температуры и давления насыщения. В целом данный подход реализует явная двухслойная по времени и симметричная трехточечная консервативная по пространству разностная схема без лимитеров и с расщеплением по физическим процессам (в одномерном случае). С ее помощью выполняются тестовые расчеты с фазовым переходом вода-пар.

Ключевые слова: газовая динамика, квазигазодинамическая регуляризация, гетерогенная бинарная смесь, фазовый переход вода-пар, явная по времени и симметричная консервативная по пространству разностная схема

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Принятие решений в социально-экономической, политической и финансовой сферах (2025)