МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЙ СМЕСИ ГАЗ - ЗАРЯЖЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ С УЧЕТОМ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

Автор: Наталья Владимировна Горохова

Организация: НИИ механики МГУ имени М.В. Ломоносова

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЙ СМЕСИ ГАЗ - ЗАРЯЖЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ С УЧЕТОМ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

Молнии, образующиеся в пепловой колонне – довольно частое явление, происходящее во время крупных эксплозивных извержений. Вулканические молнии образуются в  процессе электризации и пространственного разделения разноимённо заряженных частиц пепла при достижении некоторой критической разности потенциалов.  Предполагается, что электризация частиц происходит за счёт трения и столкновения частиц [1].

       В работе рассматривается течение однородного потока газа с частицами, имеющими разные диаметры (100 и 500 мкм) и заряды. Для моделирования движения частиц в потоке газа используется лагранжев подход. Учитывается взаимодействие заряженных частиц и возможность их столкновения и передачи электрического заряда. Проводится исследование влияния различных параметров: концентрации частиц в смеси, доли крупных частиц, начальных зарядов частиц.

       В результате исследования показано, что при достаточно высоких концентрациях необходимо учитывать столкновение частиц. Получено, что частицы могут приобрести существенный заряд (при нулевых начальных зарядах) только за счёт их столкновений.

 

 

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 16-05-00004 А

1. Горохова Н. В. Формирование вулканических молний в пепловой колонне // Всероссийская конференция молодых-ученых механиков, 5 - 15 сентября 2017 г., Сочи, "Буревестник" МГУ, Тезисы докладов. 2017.