Институт вычислительной математики
и математической геофизики

Тезисы докладов

Численное решение дифференциальных и интегральных уравнений

В результате крупномасштабных лесных пожаров в атмосферу выделяется огромное количество газообразных и конденсированных продуктов горения. Они оказывают глобальное воздействия на климат (оксиды углерода, метан и конденсированные частицы), на химические превращения в тропосфере (оксид углерода, углеводороды и оксиды азота)и т.д. Целью данной работы является создание математической модели для описания начальной стадии возникновения массовых лесных пожаров и прогноза их экологических последствий. При построении математической модели описания экологических последствий массовых лесных пожаров используются законы механики многофазных реагирующих сред, гидродинамические, физико-химические и радиационные процессы, протекающие как в очаге горения, так и в приземном слое атмосферы, а также многофазность, двухтемпературность, оптические свойства лесных горючих материалов и атмосферы и основные физико-химические процессы (турбулентность течения, прогрев, сушка пиролиз и горение газообразных и конденсированных продуктов пиролиза) (Гришин А.М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. – Новосибирск: Наука, 1992). Турбулентные потоки тепла массы и количества движения записываются через градиенты среднего течения. Используется локально – равновесная модель турбулентности. Математическая модель массового лесного пожара описывает прогрев лесных горючих материалов, сушку и пиролиз лесных горючих материалов, воспламенение и горение газообразных и конденсированных продуктов пиролиза, подсос воздуха из окружающей среды и возникновение конвективной колонки и ее взаимодействие с полем ветра. Разработана методика численного решения задачи зажигания и горения лесных пожаров, распространения продуктов горения больших пожаров в приземном слое атмосферы. Для решения данной проблемы используются методологии решения задач механики многофазных реагирующих сред. Для численного интегрирования полученная система дифференциальных уравнений в частных производных с соответствующими начальными и граничными условиями редуцирована к дискретной форме с помощью метода контрольного объема Патанкара - Сполдинга. Согласование полей скорости и давления осуществлялось итерационным образом в рамках алгоритма SIMPLE. . В результате численных расчетов получена детальная картина распределения скорости, температуры и концентраций компонент в различные моменты времени и определено влияние различных внешних условий на возникновение массовых лесных пожаров.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
    Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:52:06)