International Conference
"Modern Problems of Applied Mathematics and Mechanics: Theory, Experiment and Applications", devoted to the 90th anniversary of professor Nikolai N. Yanenko

Рощупкин А.В.  

Численное моделирование безударного сильного сжатия специальных объемов газа

     Задача о безударном сильном сжатии газа интересна в связи с получением управляемого термоядерного синтеза. Для достижения требуемой степени сжатия газа процессы безударного сжатия требуют наименьшего вложения энергии. В [1] описаны различные конфигурации течений, безударно переводящие газ из начального состояния в состояние с большей плотностью. В частности, описана конфигурация, предложенная, например, в [2], при которой газ из состояния покоя переходит в состояние покоя с большей плотностью. В [3] проведено численное моделирование процессов безударного сжатия «из покоя в покой» в случае сжатия газа снаружи. Счет велся в обратном направлении изменения времени и был получен закон движения непроницаемого поршня, реализующего необходимое сжатие.
      Для численного расчета процессов сжатия мишеней, предложенных Баутиным С.П., также требуется численное моделирование процессов сжатия изнутри.
      В данной работе:
1. С использованием модификации метода характеристик реализован расчет процессов безударного сжатия изнутри «из покоя в покой» в обратном направлении изменения времени. Получена траектория поршня, реализующего требуемое сжатие.
2. С использованием модификации метода характеристик и в направлении возрастания времени проведены расчеты безударного сжатия цилиндрически-симметричных слоев политропного газа «из покоя в покой» при воздействии как снаружи, так и изнутри. Закон движения непроницаемого сжимающего поршня брался из [3] и п. 1 данной работы. В проведенных расчетах получено сжатие газа 1000-10000 начальной плотности.

1. Баутин С.П. Математическое моделирование сильного сжатия газа. – Новосибирск: Наука, 2007.
2. Крайко А.Н. О неограниченной куммуляции при одномерном нестационарном сжатии идеального газа // Прикладная математика и механика. 1996. Т. 60, вып. 6, С. 1000 – 1007.
3. Николаев Ю.В. Численное решение задачи А.Н. Крайко // Вычислительные технологии. 2005. Т. 10, №1. С. 90 – 102.