Математическая модель движения жидкости в пороупругом льду с учетом фазовых переходов и движения льда

  • М.А. Токарева Алтайский государственный университет Email: tma25@mail.ru
  • Р.А. Вирц Алтайский государственный университет Email: virtsrudolf@gmail.com
  • В.Н. Ларионова Алтайский государственный университет Email: lazylazo801@gmail.com
Ключевые слова: фильтрация, автомодельные переменные, пористость, ледовый покров, фазовый переход, неизотермическая фильтрация, численное решение

Аннотация

С использованием уравнений неизотермической двухфазной фильтрации рассматривается задача о движении воды в тающем снеге. Ледовый покров рассматривается как двухфазная среда, состоящая из воды и льда. В данной постановке учитываются фазовые переходы и движение твердой фазы. В модельном случае в автомодельных преременных задача сводится к системе уравнений для нахождения пористости, температуры, скоростей фаз и давления жидкой фазы. Предложен алгоритм численного решения для автомодельной задачи.

Литература

1. Токарева М.А., Папин А.А. Математические модели механики неоднородных сред. Часть2: пороупругие среды, вопросы разрешимости. — Барнаул: Изд-воАлт.ун-та, 2021. — 190 с.
2. Папин А.А., Сибин А.Н., Шишмарев К.А. Математические модели тающего снежно-ледового покрова и протаивающих грунтов: учебное пособие. — Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2016. — 93 с.
3. Sibin A.N., Papin A.A. Heat and Mass Transfer in Melting Snow // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. – 2021. – Vol. 62, no. 1. – P. 96–104.
4. Kuchment L.S. et al. Use of satellite-derived data for characterization of snow cover and simulation of snowmelt runoff through a distributed physically based model of runoff generation // Hydrology and Earth System Sciences. – 2010. – Vol. 14, no. 2. – P. 339–350.
5. Sellers S. Theory of water transport in melting snow with a moving surface // Cold Regions Science and Technology. – 2000. – Vol. 31, no. 1. – P. 47–57.
6. Sturm M., Holmgren J., Liston G.E. A seasonal snow cover classification system for local to global applications // Journal of Climate. – 1995. – Vol. 8, no. 5. – P. 1261–1283.
7. Colbeck S.C. A theory of water percolation in snow // Journal of glaciology. – 1972. – Vol. 11, no. 63. – P. 369–385.
8. Papin A.A., Tokareva M.A. Mathematical Model of Fluids Motion in Poroelastic Snow-ice Cover // Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics. – 2021. – Vol. 14, no. 1. – P. 47–56.
9. Токарева М.А., Папин А.А. Краевые задачи для уравнений фильтрации в пороупругих средах: монография. — Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2020. — 141 с.
10. Калиткин Н.Н. Численные методы. — М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1978. — 512 с.
Опубликован
2022-02-16
Как цитировать
Токарева М., Вирц Р., Ларионова В. Математическая модель движения жидкости в пороупругом льду с учетом фазовых переходов и движения льда // Труды семинара по геометрии и математическому моделированию, 2022, № 7. С. 44-49. URL: http://journal.asu.ru/psgmm/article/view/11004.