Детальная информация

Название: Численное моделирование транспорта ионов в электрогидродинамическом генераторе: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 03.03.01 «Прикладные математика и физика» ; образовательная программа 03.03.01_01 «Математическое и экспериментальное моделирование в механике сплошных сред»
Авторы: Купцов Илья Олегович
Научный руководитель: Булович Сергей Валерьевич
Другие авторы: Засимова Марина Александровна
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт прикладной математики и механики
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2020
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: электрогидродинамика; электрогидрогенератор; канал переменного сечения; одномерная постановка; перенос заряда потоком газа; electrohydrodynamics; electrohydrodynamic generator; variable channel; one-dimensional problem; charge transfer by gas flow
Тип документа: Выпускная квалификационная работа бакалавра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Код специальности ФГОС: 03.03.01
Группа специальностей ФГОС: 030000 - Физика и астрономия
Ссылки: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2020/vr/vr20-4830
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети Действие 'Загрузить' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

Данная работа посвящена исследованию электрогидродинамического одномерного течения. Задачи, которые решались в ходе работы: 1) На основе приведённого списка источников изучение основных принципов работы электрогидродинамических устройств, ЭГД-явлений и математических моделей, которые используются для их описания. 2) Разработка алгоритма численного решения и его реализация в вычислительном модуле. Тестирование программного модуля. 3) Сопоставление результатов численного и экспериментального моделирования. 4) Проведение серии параметрических расчётов для определения влияния различных факторов на структуру течения. Представлены результаты численного моделирования течения в канале электрогидродинамического генератора. Расчёт произведён путём дискретизации упрощённой системы уравнений Навье-Стокса и уравнений Максвелла в нерелятивистском приближении. Получены распределения скоростей потока, плотности заряда и потенциала электрического поля. Программа протестирована на модельных задачах с аналитическим решением, а постановка проверена на результатах эксперимента. На основании серии параметрических исследований сделаны выводы о факторах, влияющих на эффективность устройств для прямого переноса заряда потоком газа.

The work is concentrated on one-dimension electrohydrodynamic flow. The following tasks were carried out: 1) Literature investigation of electrohydrodynamic devices’ basic work principle, main EHD-phenomena and its most widely used mathematical models. 2) Developing and testing program code of numerical algorithm. 3) Comparison of the results of numerical and experimental simulation. 4) Parametric tests of the main flow factors. The results of numerical simulation of the electrohydrodynamic generator flow are presented. The calculation was made with using discretizing a simplified system of Navier-Stokes equations and nonrelativistic Maxwell’s equations. The velocity distributions, charge density, and electric field potential are obtained. The program was tested on model problems. Results were compared with analytical solutions. Comparison with results of the experiment also was provided. Conclusions about factors affecting the efficiency of EHD-devices for direct charge transfer by a gas stream were based on parametric studies.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать Печать Загрузить
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать Печать Загрузить
Интернет Авторизованные пользователи (не СПбПУ)
-> Интернет Анонимные пользователи

Оглавление

  • Реферат
  • Abstract
  • Оглавление
  • Система использованных обозначений
  • Введение
  • Математическая постановка
    • Модель и использованные упрощения
    • Система дифференциальных уравнений
    • Граничные условия
    • Начальные условия
  • Численный метод
    • Конечно-объёмная дискретизация
    • Используемые разностные шаблоны
    • Решение системы равнений
    • Алгоритм решения задачи
  • Методические результаты
    • Сравнение численного и аналитического решения уравнения для потенциала
    • Сравнение численного и аналитического решения уравнения переноса заряда
    • Конвективный перенос жидкостью
    • Нестационарное уравнение диффузии
    • Стационарное уравнение диффузии
    • Задача дрейфа ионов без вязкости
    • Задача нестационарного переноса заряда
    • Задача течения несжимаемой жидкости в канале переменного сечения
  • Сопоставление результатов численного моделирования и результатов эксперимента
  • Параметрические исследования
    • Параметрические исследования для случая линейного спадающего закона распределения скорости
    • Параметрические исследования для случая линейного возрастающего закона распределения скорости
    • Параметрические исследования для случая гиперболического закона распределения скорости
  • Выводы
  • Заключение
  • Список литературы

Статистика использования

stat Количество обращений: 2
За последние 30 дней: 1
Подробная статистика