Введение
Глава 1 Течение вязкой жидкости с примесью частиц по раскрывающейся трещине в пористой среде
1.1 Общие положения 19
1.2 Математическая постановка задачи 19
Допущения. Форма трещины. Кинематические соотношения. Уравнения движения.
1.3 Автомодельное движение 24
Осаждение частиц. Прилипание частиц.
1.4 Уравнения движения в безразмерной форме 28
Безразмерные переменные. Малый осадок частиц.
1.5 Остановка роста трещины 30
Постановка задачи. Анализ расчетов.
1.6 Формирование трещины гидроразрыва 34
Уравнения движения. Безразмерная форма. Начальные и краевые условия. Анализ расчетов.
1.7 Развитие трещины в ограниченном объеме 41
Система уравнений движения. Некоторые результаты расчетов.
1.8 Осаждение взвешенных частиц 46
Глава 2 Нестационарные течения при разрыве трубопровода
2.1 Истечение вязкой жидкости из трубы в затопленное пространство 51
2.1.1 Общие положения 51
2.1.2 Математическая постановка задачи 52
Допущения. Модель течения.
2.1.3 Безнапорное истечение 54
Автомодельное движение. Анализ решения.
2.1.4 Напорное истечение 59
Сила сопротивления. Безразмерная форма уравнений движения. Анализ расчетов.
2.1.5 Наклонная труба 63
Уравнения движения. Начало движения. Стабилизация течения.
2.1.6 Перетекание вязких жидкостей в трубе 66
Математическая постановка задачи. Анализ расчетов.
2.2 Растекание вязкой жидкости по плоской поверхности 69
2.2.1 Общие положения 69
2.2.2 Основные уравнения и допущения 69
Модель течения. Граничные режимы.
2.2.3 Предельные режимы протекания в пористую среду 72
Медленное протекание. Быстрое протекание. Свободное протекание.
2.2.4 Автомодельное движение 74
Постоянный расход. Постоянный объем.
2.2.5 Движение по наклонной плоскости 79
Математическая постановка задачи. Движение без протекания в грунт.
2.2.6 Растекание легкой жидкости по нижней поверхности ледяного покрова водоема 86
Постановка задачи. Постоянный расход. Постоянный объем.
Глава 3 Нестационарные непрерывные течения газа
3.1 Общие положения 89
3.2 Течение газа по системе труб при внешних воздействиях 91
Основные уравнения и допущения. Уравнения движения в безразмерных переменных. Сопряжение нестационарных потоков. Разностные уравнения. Политропический процесс сжатия.
3.3 Изотермическое течение газа 100
Уравнения движения. Согласование потоков. Разностные уравнения. Заданное поле температуры. Изотермическая модель компрессора.
3.4 Сравнение методов сопряжения нестационарных потоков 103
Постановка задачи. Анализ расчетов. Сравнение методов.
3.5 Движение газа Дюпре-Гирина 108
Основные уравнения и допущения. Уравнения движения в безразмерных переменных. Условия сопряжения потоков. Изотермическое течение газа. Неизотермическое течение газа.
3.6 Матричное представление ГТС 113
3.7 Начальные и краевые условия 115
3.8 Реализация разностной схемы 119
Выбор коэффициента искусственной вязкости. Определение значений Куранта. Коммерческий расход. Коэффициент сопротивления.
3.9 Движение реального газа 123
3.9.1 Основные уравнения 123
3.9.2 Упрощенные модели 126
3.9.3 Примеры неустановившихся течений 127
3.10 Программа «gas-stream» 131
Глава 4 Течение газа с разрывами
4.1 Общие положения 139
4.2 Изотермические ударные волны 139
4.2.1 Основные уравнения и допущения 139
Уравнения движения. Уравнения движения в безразмерных переменных. Общая постановка задачи.
4.2.2 Распространение граничного режима на полупрямой 144
Особенности безразмерной формы решения. Скачок давления на границе. Скачок расхода на границе.
4.2.3 Распространение граничного режима на отрезке 147
Скачок давления на границе. Скачок расхода на границе. Опорожнение трубки.
4.3 Ударные волны 158
4.3.1 Уравнение энергии 158
Уравнение для полной энергии. Теорема об изменении кинетической энергии. Уравнение для внутренней энергии. Дивергентная форма записи уравнений движения. Уравнения состояния. Уравнения движения в безразмерных переменных.
4.3.2 Распространение ударной волны по трубе 163
Постановка задачи. Сопротивление и теплообмен отсутствуют. Влияние теплообмена. Влияние сопротивления. Влияние сопротивления и теплообмена.
4.3.3 Гидравлический удар 168
Мгновенная остановка потока. Сравнение моделей течения. Влияние определяющих параметров.
4.3.4 Акустическое приближение 173
Линеаризация уравнений. Дисперсионное соотношение. Частные случаи.
4.4 Одномерные изэнтропические течения 176
4.4.1 Периодический граничный режим 176
4.4.2 Взаимодействие ударного импульса с контактным разрывом 181
4.5 Волновые двумерные течения газа 191
4.5.1 Торцевой разрыв трубы 191
Уравнения движения. Математическая постановка задачи. Результаты расчетов.
4.5.2 Разрушение участка трубы 198
Постановка задачи. Анализ расчетов.
Глава 5 Волновые движения газа с примесью частиц
5.1 Общие положения 204
5.2 Ударный выброс газа с примесью частиц 205
Уравнения движения фаз инертной газовзвеси. Постановка задачи. Некоторые результаты расчетов. Анализ результатов расчетов.
5.3 Отклонение потока газовзвеси в косой ударной волне 226
Соотношения на ударных скачках. Влияние объемного содержания частиц на параметры газовзвеси в равновесной области двухфазного течения за косой ударной волной. Влияние объемного содержания частиц на величину досжатия газа при нормальном отражении от стенки плоской ударной волны.
5.4 Модель решетчатого газа как система взаимодействующих частиц 240
Уравнения для корреляционных функций. Полубесконечная система частиц. Бесконечная система частиц во внешнем поле. Сглаживание осцилляции плотности.
5.5 Истечение в атмосферу реагирующей взвеси 251
Уравнения движения фаз реагирующей взвеси. Постановка задачи. Результаты расчетов.
Заключение 261
Литература 264
