ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ НОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА

NUMERICAL MODELLING OF THE OPERATION OF A NEW ICE-COVER BREAKING DEVICE

 

Прокудин Александр Николаевич - аспирант института машиноведения и металлургии ДВО РАН (Россия, Комсомольск-на-Амуре); 8(4217)54-95-39. E-mail: sunbeam_85@mail.ru.

Mr. Alexander N. Prokudin - post-graduate student, Institute for Machine Engineering and Metallurgy of the Far-Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Komsomolsk-on-Amur); phone: (4217) 54-95­39; e-mail: sunbeam 85@mail.ru.

 

Аннотация. Работа посвящена численному моделированию процесса разрушения ледяного покрова новым устройством, использующим энергию взрыва газовоздушной смеси. Математическая модель процесса строится с использованием уравнений теории упругости для малых деформаций и уравне­ний Навье-Стокса для вязкой несжимаемой жидкости. Сформулированная система уравнений реша­ется апробированным численным методом. В результате проведенных расчетов получена зависи­мость радиуса области разрушения от геометрических параметров устройства и объема газовоздуш­ной смеси.

Summary. The paper deals with numerical modeling of the ice-cover breaking process by means of a new device that uses the energy of air-gas mixture explosion. The mathematical model of the process is built us­ing the equations of the elastic small-deformation theory and the Navier-Stokes equation for viscous incom­pressible fluid. The established set of equations is solved by a proven numerical method. As a result of nu­merical calculations, the dependence of the destruction area on geometrical parameters of the device and on the air-gas mixture volume is defined.

 

Ключевые слова: разрушение ледяного покрова, математическое моделирование, напряженно- деформированное состояние.

Key words: ice cover breaking, mathematical modelling, stress-strain state.

 

«Ученые записки КнАГТУ». № II - 1(6) 2011 «Науки о природе и технике» с. 34 - 43

«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University».  Issue II - 1(6) 2011 "Engineering and Natural Sciences"

 

DOI 10.17084/2011.II-1(6).6

 

References

 

1. Bogorodskii V.V. Fizicheskie svoistva. Sovremennye metody gliatsiologii / V.V. Bogorod-skii, V.P. Gavrilo. – L.: Gidrometeoizdat, 1980. – 384 s.

2. Krokha V.A. Uprochnenie metallov pri kholodnoi plasticheskoi deformatsii. Spravochnik. / V.A. Krokha. - M.: Mashinostroenie, 1980. – 157 s.

3. Matveichuk V.V. Vzryvnye raboty: Uchebnoe posobie / V. V. Matveichuk, V. P. Chursalov. – M.: Akademicheskii prospekt, 2002. – 384 s.

4. Matematicheskoe modelirovanie slozhnykh tekhnologicheskikh protsessov / V.I. Odinokov [i dr.] – M.: Nauka. 2008. – 176 s.

5. Odinokov, V.I. Modelirovanie protsessa razrusheniia ledianykh zatorov / V.I. Odinokov, A.N. Prokudin // Prikladnaia mekhanika i tekhnicheskaia fizika. – 2010. – T.51, №1 – S.110-116

6. Odinokov, V.I. Chislennoe modelirovanie protsessa deformatsii elementov konstruktsii v mnogokomponentnykh sistemakh pod deistviem dinamicheskoi nagruzki / V.I. Odinokov, A.N. Prokudin // Vychislitel'naia mekhanika sploshnykh sred. – 2010. – T.3, №4 – C. 80-95.

7. Odinokov V.I. Chislennoe issledovanie protsessa deformatsii materialov beskoordinatnym metodom / V.I. Odinokov. – Vladivostok: Dal'nauka, 1995. – 168 s.

8. Peschanskii I.S. Ledovedenie i ledotekhnika / I.S. Peschanskii. – L.: Morskoi transport, 1963. – 343 s.

9. Pozdniakov Z.G. Spravochnik po promyshlennym vzryvchatym veshchestvam i sredstvam vzry-vaniia / Z.G. Pozdniakov, B.D. Rossi. – M.: Nedra, 1977. –  253 s.

10. Ravich M.B. Besplamennoe poverkhnostnoe gorenie / M.B. Ravich. – M.–L.: Izdatel'stvo akademii nauk SSSR, 1949. – 354 s.

11. Fizika vzryva / Pod red. L.P. Orlenko. – V 2 t. T.1. M.: FIZMATLIT, 2002. – 832 s.

12. Beltaos S. (Editor) River ice jams – Water Resources Publications. Littleton. Colorado. 1995. – 372 p.

13. Beltaos S. Progress in the study and management of river ice jams: review // Cold Regions Science and Technology. – 2008. – Vol. 51(1) – P. 2 – 19.

14. G.W. Timco, W.F.Weeks A review of the engineering properties of sea ice // Cold regions science and technology. – 2010. – Vol. 60 – P. 107-129

15. Kingham, D. James; Adams, W.A. and MeGuire, M.J. Viscosity measurements of water in region of its maximum density. Journal of Chemical & Engineering Data, 1974, Vol 19, No 1, pp 1–3.

http://dx.doi.org/10.1021/je60060a028

16. Prowse T.D., Beltaos S. Climatic control of river-ice hydrology: a review // Hydrological Processes. – 2002. – Vol. 16(4) – P. 805–822

 

Ссылка на текст статьи

Текст статьи в журнале

Text of article in journal

 

© 2011 Prokudin A. N. This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.

© 2011 Прокудин А. Н. Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.