Расчет динамики сред из газа и микрочастиц (газовзвесей) востребован как в технологических приложениях, так и при моделировании природных явлений и объектов. Характерным временем таких задач является время релаксации скорости пыли к скорости газа. В ряде задач данный параметр существенно варьируется, в результате в рамках одного расчета имеют место различные режимы трения (как линейные, так и нелинейные). Кроме того, время релаксации скоростей между газом и твердой фазой может быть много меньше динамического времени задачи. Таким образом, на численные методы решения данного класса задач налагаются высокие требования.

В данной работе предлагается новый прямой алгоритм расчета межфазного взаимодействия в методе гидродинамики сглаженных частиц. Силы, действующие на газ и пыль (кроме силы трения) аппроксимируются явно, а сила трения линеаризуется, при этом время релаксации скорости газа и тел рассчитывается явно, а относительная скорость между газом и частицами - неявно. Разработанный алгоритм был протестирован на задачах динамики газопылевой среды, имеющих эталонное решение. Показано, что в данном алгоритме для нелинейного и интенсивного межфазного взаимодействия выбирать пространственное разрешение и временной шаг можно независимо от параметров трения.