Введение
1. Литературный обзор 13
1.1. Характеристики ракет-носителей 13
1.1.1. Ракеты-носители 13
1.1.2. Высоты отделения ступеней, районы падения, аварии 15
1.1.3. Характеристики типичных компонентов ракетных топлив 21
1.2. Характеристики атмосферы 27
1.2.1. Состав атмосферы. Стандартная атмосфера 32
1.2.2. Ветер 32 1.2.3.Турбулентность 34
1.3. Обзор исследований по моделированию осаждения капель 36
1.3.1. Поведение капель атмосферных осадков 36
1.3.2. Поведение капель ракетного топлива в атмосфере 37
2. Концепция прогнозирования экологической обстановки в районах падения фрагментов ракетной техники 48
3. Исследование физических моделей осаждения капель, применяемых для оценки загрязнения окружающей среды 56
3.1. Исследование деформации капли в потоке 5 6
3.1.1. Движение капли при умеренных числах Рейнольдса 60
3.1.2. Движение капли при малых числах Рейнольдса 64
3.2. Коэффициент аэродинамического сопротивления 66
3.3. Процессы коагуляции и дробления капель 69
3.4. Осаждение высококонцентрированной системы частиц 72
3.5. Модель нагрева и испарения капли 79
3.5.1. Испарение свободно падающей капли 79
3.5.2, Расчет скорости испарения капли 80
3.5.3. Коэффициент диффузии в бинарных газовых системах 83
3.5.4. Алгоритм расчета испарения свободно падающей капли 86
3.5.5. Результаты исследования 87
4. Физико-математические модели распространения облака капель в атмосфере 92
4.1. Гравитационное осаждение капель 92
4.2. Алгоритмы численного решения уравнения движения капель 96
4.3. Результаты расчетов параметров облака капель 100
4.4. Моделирование движения полидисперсных капель с учетом ветра 104
4.4.1. Физико-математическая постановка задачи 104
4.4.2. Оценка максимального размера капель 107
4.4.3. Характеристики распределения частиц 108
4.4.4. Результаты исследования 115
5. Комплексная математическая модель движения облака капель в атмосфере 121
5.1. Диффузия аэрозольного облака капель 121
5.1.1. Общие подходы к моделированию 121
5.1.2. Физическая постановка задачи 122
5.1.3. Математическая постановка задачи 123
5.1.4. Коэффициенты турбулентной диффузии 127 5,1,5 Численный метод (метод Рунге-Кутта) 131
5.2. Комплексная модель движения облака капель 132
5.3. Анализ результатов исследования 133
Заключение 137
Список использованной литературы
