📄Работа №84598

Тема: МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ВЫДЫХАЕМЫХ ЧЕЛОВЕКОМ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ

📝

Тип работы Магистерская диссертация

📚

Предмет математика

📄

Объем: 31 листов

📅

Год: 2016

👁️

5550 руб.

🛒 Купить работу

Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям

Узнать цену на написание

ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить

📋 Содержание

Введение 3
Глава 1. Общая математическая модель движения газовзвеси. Уравнения турбулентного течения Рейнольдса. Уравнения движения частиц 4
Глава 2. Численные методы решения уравнений движения газовзвеси 7
2.1. Метод решения уравнений движения частиц 8
Глава 3. Тестовая задача об обтекании цилиндра 8
Глава 4. Постановка задачи о струе. Аналитическая модель струйного течения 12
Глава 5. Численная модель струйного течения. Сравнение аналитической и численной моделей 16
Глава 6. Модель испарения частиц 24
Заключение 29
Список литературы

📖 Введение

Аэрозолями принято считать дисперсную систему, состоящую из газообразной дисперсионной среды и твердой или жидкой дисперсионной фазы. Размеры частиц (капель) в аэрозолях могут изменяться от 10 3 м до 10 9 м. Аэрозоли могут образовываться при механическом измельчении и распылении жидкостей или твердых тел, таких как дробление, взрывы, горении и т.п. Наиболее опасными для человека считаются аэрозоли, состоящие из частиц (капель) радиусом от 0.5 до 10 мкм. При вдохе частицы столь малого размера с зазубренными краями могут травмировать слизистые оболочки, а задерживаясь в легких, могут привести к фиброзу легких. Выдыхаемый человеком воздух, в частности при кашле (рис.1), также содержит взвешенные частицы - капли различных размеров. Кашель является важным процессом в переносе респираторных заболеваний. Это очень важно с учетом известных и возникающих вирусных и бактериальных инфекционных заболеваний, где в замкнутых средах, например в самолетах, в больницах и школах, возбудители находятся во взвешенных частицах и могут осуществлять свое распространение от одного носителя к другому. Следовательно, понимание динамики распространения выдыхаемых взвешенных частиц (капель) в помещении является важным для прогнозирования распространения и контроля эпидемий.

✅ Заключение

Моделируется течение газовой струи с взвешенными частицами на основе решения уравнений движения газовзвеси. В рамках допущения отсутствия влияния частиц на движение газа для описания струйного течения приняты известная из литературы аналитическая модель и численная модель турбулентного течения, реализованная в программе Fluent.
Создана программа расчета траекторий взвешенных частиц в заданном поле скоростей. Программа протестирована для задачи о потенциальном обтекании цилиндра, получена кривая эффективности осаждения частиц, которая хорошо согласуется с кривой из литературы.
Решена задача о турбулентной струе в приближении уравнений Рейнольдса в пакете Fluent. Для аналитической модели рассчитаны траектории взвешенных частиц для различных чисел Стокса. Проведено сравнение распределений составляющих скоростей газа, полученных по аналитической и численной моделям. Показано качественное согласие. Проведена оценка времени испарения для неподвижных капель различных диаметров для различных влажностей.
Развитые модели могут быть применены для расчета динамики взвешенных частиц в выдыхаемом человеком воздухе.

Нужна своя уникальная работа?

Срочная разработка под ваши требования

Рассчитать стоимость

ИЛИ

Поиск аналога

📕 Список литературы

[1] J.K. Gupta., C.H. Lin., Q. Chen., Flow dynamics and characterization of a cough // indoor Air . - 2009. - P. 517-525.
[2] S.B. Kwon., J. Park., J. Jang., Y. Cho., D.S. Park., C. Kim., A. Jang. Study on the initial velocity distribution of exhaled air from coughing and speaking, // Chemosphere. - 2012. - P. 1260-1264.
[3] Черняк В. Г., Суетин П. Е. Механика сплошных сред. - М.:
ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 352 с.
[4] J. Wei., Y. Li.// Building and Environment. -2015. - V.93. P.86-96.
[5] Бахвалов Н.С. Численные методы учеб. Пособие для студентов вузов/ Н.С. Бахвалов., Н.П., Жидков., Г.М. Кобельков. - М: Бином, 2003. - 632 с.
[6] Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика. 3-е изд. — М.: Наука, 1986. - 736 с.
[7] V.V. Baturin. Fundamentals of Industrial Ventilation, //Pergamon Press, Oxford. - 1972.
[8] H. B. Fisher., E.J. List., R. C. Y. Koh., J. Imberger., N. H. Brooks.Mixing in inland and Coastal Waters. - 1979.
[9] W. Rodi. Turbulent Buoyant Jets and Plume, // Pergamon Press, Oxford. -1982
[10] J. H.W. Lee., V.H. Chu. Turbulent jets and Plumes: a Lagrangian Approach, // Kluwer Academic Publishers.Boston. - 2003.
[11] ФуксН.А. Испарение и рост капель в газообразной среде. - М.: АН СССР, 1958. - 92с.
[12] Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. - М.: Мир, 1987. - 278с.
[13] J.H. Ferziger., M. Peric. Computational Methods for Fluid Dynamics 3., rev. ed. // Berlin; Heidelberg; New York; Barcelona; Hong Kong; London; Milan; Paris; Tokyo: - Springer. -2002.
[14] С. Патанкар. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости: Пер. с англ. - М.: Энергоатом издат, 1984. - 152 с.
[15] Режим доступа: www.fluent.com/software/fluent/, свободный.
[16] Launder B.E. Lectures in mathematical models of turbulence // B.E. Launder., D.B. Spalding. - London, New York // Academic Press. - 1972.
[17] А.А. Антонникова., Н.В. Коровина., О.Б. Кудряшова., И.М. Васенин. Физко-математическая модель испарения капель мелкодисперсных аэрозолей //Ползуновский вестник№ 1, 2013. - 121-126 с.
[18] Г. Биркгоф., Э. Сарантонелло. Струи следы и каверны: Пер. с англ. - М.: Мир, 1964. - 467 с.

🛒 Оформить заказ

⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

Имя

E-mail

Телефон

Дополнительная информация

С условиями приобретения работы согласен

📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить ⬆️

Оценка стоимости

Предмет *

Тип работы *

Объем работы *

Срок выполнения *

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (208479)

Статьи

»» Все статьи

Вход в личный кабинет