Preview

Modern Science and Innovations

Advanced search

THE SOLUTION TO THE EQUATION OF THE SHOCK WAVE BURGERS IN THE PTC MATHCAD ENVIRONMENT

Abstract

The system of equations of ordinary differential equations is integrated by means of the Euler computational scheme, and the step size is maintained small enough that the errors associated with numerical integration are negligible in comparison with the approximation error. It is found that the mean square error decreases rapidly with increasing order of the approximate solution and the trial solution converges to the exact solution. The main source of error is that it is difficult for the approximate solution to keep track of the rapid changes determined by the exact solution for the shock wave. However, this error is detected through the values of the nonlinear term included in the differential equation, which is determined according to the binomial representation through the quadratic forms of the matrix of the trial function. These trends allow us to obtain an approximate solution from a limited number of members of the trial 92 function sufficient for accurate simulation of the solution in a wide range of Reynolds numbers characterizing the ratio of nonlinear and dissipative terms in the Navier - Stokes equation. The ability of this approximate solution to identify the steep profile of the shock wave becomes obvious, since irregular oscillations arise in the solution that do not have a physical justification. The simplest way to deal with this would be to increase the number of members in the approximate solution, which leads to a slight increase in the machine time of the account. The module of numerical calculation intended for the solution of the burgers equation by means of the traditional Galerkin method in the environment of engineering calculations PTC MathCAD is given. The method of solving the burgers equation by Galerkin method applied to the problem ofpropagating shock wave is considered. The solution is based on the reduction of a parabolic partial differential equation to a system of ordinary time-dependent differential equations, taking into account the nonlinear term of the differential equation.

About the Author

R. E. Oleynikova
Kerch State Maritime Technological University
Russian Federation


References

1. Гукасян А.В., Косачев В.С. Напорное движение вязкой жидкости в канале экструдера / В сборнике: МЕХАНИКА, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ // Сборник научных статей по материалам международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию ФГБОУ ВО "Кубанский государственный технологический университет". 2018. С. 333-342.

2. Косачев В.С. Теоретические и практические основы осложненной поверхностно-активными веществами массопередачи в процессе рафинации масел: Автореф. дис.. д-ра техн. наук / В.С. Косачев. - Краснодар: Кубанский государственный технологический университет, 1998. - 48 с.

3. Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Схаляхов А.А. Постановка задачи описания переноса тепла, массы и давления при сушке // Новые технологии. 2014. № 3. С. 20-27.

4. Blyagoz Kh.R., Skhalyakhov A.A., Zaslavets A.A., Koshevoi E.P., Kosachev V.S. Modeling of membrane process of nano- and miniemulsies formation // Новые технологии. 2011. № 2. С. 15-17.

5. Схаляхов А.А., Верещагин А.Г., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Разработка модели конденсации парогазовых смесей с полимерными половолоконными мембранами // Новые технологии. 2009. № 1. С. 39-43.

6. Косачев В.С. Повышение эффективности рафинации масел в мыльно-щелочной среде на основе изучения физико-химических особенностей процесса: Автореф. дис.. канд. техн. наук / В.С. Косачев. - Краснодар: Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт, 1985. - 28 с.

7. Gukasyan A.V., Koshevoy E.P., Kosachev V.S. Two-dimensional mathematical model of oil-bearing materials in extrusion-type transportation over rectangular screw core // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Т. 1015. С. 032051.

8. Кошевой Е.П., Гукасян А.В., Косачев В.С. Двумерная модель течения материала в канале шнека с неподвижной крышкой // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018. Т. 80. № 1 (75). С. 20-24.

9. Заславец А.А., Схаляхов А.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Кошевая С.Е. Гидравлика реверсивного течения внутри мембраны контактора // Новые технологии. 2013. № 2. С. 91 -94.

10. Схаляхов А.А., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Математическое моделирование процесса разделения жидких смесей в мембранном модуле с различной организацией потоков // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2009. № 2-3. С. 71-74.

11. Шорсткий И.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Меретуков З.А. Реология суспензии измельченных семян подсолнечника в этаноле // Новые технологии. 2015. № 2. С. 38-46.

12. Гукасян А.В., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Тарбин А.Н. Течение масличного материала в выпускном устройстве пресса.


Review

For citations:


Oleynikova R.E. THE SOLUTION TO THE EQUATION OF THE SHOCK WAVE BURGERS IN THE PTC MATHCAD ENVIRONMENT. Modern Science and Innovations. 2019;(4):92-99. (In Russ.)

Views: 115


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2307-910X (Print)