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超声速支板燃烧室中氢气火焰的超大涡模拟
1
作者
延冲
朴英
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期2142-2152,共11页
采用超大涡模拟(VLES)方法对德国宇航中心(DLR)支板燃烧室中的超声速火焰进行了数值模拟,并使用基于守恒变量的爆炸模态分析方法(CCEMA)对火焰的稳定机理进行了分析。研究中采用了基于k-ω切应力输运(SST)模型的VLES湍流模型,以及基于In...
采用超大涡模拟(VLES)方法对德国宇航中心(DLR)支板燃烧室中的超声速火焰进行了数值模拟,并使用基于守恒变量的爆炸模态分析方法(CCEMA)对火焰的稳定机理进行了分析。研究中采用了基于k-ω切应力输运(SST)模型的VLES湍流模型,以及基于Ingenito超声速燃烧模型(ISCM)和部分搅拌反应器(PaSR)模型的混合湍流燃烧模型。数值模拟方法预测的时间平均温度和流向速度分布与实验数据的吻合度较高。离散方法方面,提出了一种改进的低耗散激波捕捉格式,拥有更好激波分辨能力。相比原始格式,改进的格式进一步提高了燃烧室支板下游点火区内湍流/火焰结构的模拟保真度。火焰诊断结果表明:在着火点前,组分扩散、化学反应和激波压缩效应都对爆炸模态(CEM)起到正面促进作用。另外热爆炸效应相比自由基爆炸更为剧烈,说明了DLR燃烧室内的火焰稳定模式为扩散和压缩效应协助点火模式。
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关键词
超大涡模拟方法
超声速燃烧
激波捕捉格式
化学爆炸模态分析
高保真度数值模拟
原文传递
湍流热伴流条件下二甲醚射流推举火焰的冷焰特性与稳定机理
2
作者
亢银虎
张弋
+1 位作者
张朋远
卢啸风
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期2306-2317,共12页
发动机内的湍流射流推举火焰具有部分预混燃烧的特征,并且伴随着与冷焰的强耦合作用,因此对其开展基础研究具有重要的理论与应用价值。基于高压热伴流条件下二甲醚(dimethyl ether,DME)湍流狭缝射流燃烧过程的直接数值模拟结果,采用化...
发动机内的湍流射流推举火焰具有部分预混燃烧的特征,并且伴随着与冷焰的强耦合作用,因此对其开展基础研究具有重要的理论与应用价值。基于高压热伴流条件下二甲醚(dimethyl ether,DME)湍流狭缝射流燃烧过程的直接数值模拟结果,采用化学爆炸模式分析(chemical explosive mode analysis,CEMA)方法,研究了推举高度内的冷焰结构与反应动力学特性、冷焰与湍流的相互作用,以及它对推举稳定性的影响。结果表明:冷焰反应主要发生在富燃当量比的范围内,冷焰的自着火过程由参与燃料裂解反应的大分子碳氢组分所控制,而热焰的自着火过程由小分子氧化放热反应所控制。CEMA分析表明,火焰不同区域内具有不同的火焰结构、燃烧模式、以及主导组分与基元反应。DME推举火焰的稳定性由稳定点上游贫燃侧窄带区内由链分支反应所引起的自着火过程所控制。尽管湍流拉伸作用会抑制冷焰反应,但是由冷焰反应所产生的低温组分,对于诱导高温着火、形成推举稳定点具有重要作用。
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关键词
冷焰
湍流火焰
化学爆炸模式分析
稳定性
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职称材料
题名
超声速支板燃烧室中氢气火焰的超大涡模拟
1
作者
延冲
朴英
机构
清华大学航天航空学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期2142-2152,共11页
文摘
采用超大涡模拟(VLES)方法对德国宇航中心(DLR)支板燃烧室中的超声速火焰进行了数值模拟,并使用基于守恒变量的爆炸模态分析方法(CCEMA)对火焰的稳定机理进行了分析。研究中采用了基于k-ω切应力输运(SST)模型的VLES湍流模型,以及基于Ingenito超声速燃烧模型(ISCM)和部分搅拌反应器(PaSR)模型的混合湍流燃烧模型。数值模拟方法预测的时间平均温度和流向速度分布与实验数据的吻合度较高。离散方法方面,提出了一种改进的低耗散激波捕捉格式,拥有更好激波分辨能力。相比原始格式,改进的格式进一步提高了燃烧室支板下游点火区内湍流/火焰结构的模拟保真度。火焰诊断结果表明:在着火点前,组分扩散、化学反应和激波压缩效应都对爆炸模态(CEM)起到正面促进作用。另外热爆炸效应相比自由基爆炸更为剧烈,说明了DLR燃烧室内的火焰稳定模式为扩散和压缩效应协助点火模式。
关键词
超大涡模拟方法
超声速燃烧
激波捕捉格式
化学爆炸模态分析
高保真度数值模拟
Keywords
very-large
eddy
simulation
supersonic
combustion
shock-capturing
scheme
chemical
explosive
mode
analysis
high-fidelity
simulation
分类号
V411.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
湍流热伴流条件下二甲醚射流推举火焰的冷焰特性与稳定机理
2
作者
亢银虎
张弋
张朋远
卢啸风
机构
重庆大学
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期2306-2317,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51706027)
重庆市自然科学基金项目(cstc2019jcyj-msxmX0584)。
文摘
发动机内的湍流射流推举火焰具有部分预混燃烧的特征,并且伴随着与冷焰的强耦合作用,因此对其开展基础研究具有重要的理论与应用价值。基于高压热伴流条件下二甲醚(dimethyl ether,DME)湍流狭缝射流燃烧过程的直接数值模拟结果,采用化学爆炸模式分析(chemical explosive mode analysis,CEMA)方法,研究了推举高度内的冷焰结构与反应动力学特性、冷焰与湍流的相互作用,以及它对推举稳定性的影响。结果表明:冷焰反应主要发生在富燃当量比的范围内,冷焰的自着火过程由参与燃料裂解反应的大分子碳氢组分所控制,而热焰的自着火过程由小分子氧化放热反应所控制。CEMA分析表明,火焰不同区域内具有不同的火焰结构、燃烧模式、以及主导组分与基元反应。DME推举火焰的稳定性由稳定点上游贫燃侧窄带区内由链分支反应所引起的自着火过程所控制。尽管湍流拉伸作用会抑制冷焰反应,但是由冷焰反应所产生的低温组分,对于诱导高温着火、形成推举稳定点具有重要作用。
关键词
冷焰
湍流火焰
化学爆炸模式分析
稳定性
Keywords
cool
flame
turbulent
flame
chemical
explosive
mode
analysis
stability
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超声速支板燃烧室中氢气火焰的超大涡模拟
延冲
朴英
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
2
湍流热伴流条件下二甲醚射流推举火焰的冷焰特性与稳定机理
亢银虎
张弋
张朋远
卢啸风
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
已选择
0
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参考文献
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