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受损伴流湍流氢气射流火焰的直接数值模拟
采用直接数值模拟DNS的方法对受损伴流湍流氢气射流火焰进行了数值模拟,采用16步的氢气燃烧详细化学反应机理,冷的高速H2/N2燃料射流喷入热的低速伴随流,伴随流由贫燃氢气预混火焰燃烧产生,温度1045 K,氧量较低.化学反应源项由主程序在每一时间步长内动态调用CHEMKIN库函数获得.计算采用消息传递MPI的并行计算方法,采用12颗CPU在并行计算机上完成.作为与实验对比的Faver平均结果由DNS瞬态结果做长时间的统计平均后获得.火焰中涡结构的卷起以及发展过程均能很好地被捕捉,可以观察到同旋向涡结构之间的相互吸引和反旋向涡结构之间的相互排斥过程,伴随射流两侧涡结构彼此复杂的吸引、合并、挤压和撕裂过程,湍流拟序结构由最初的轴对称模式开始向非对称模式演化.流场中5.67 ms时刻瞬态的H,OH和H2O分布,表征了燃料射流自点燃过程中的详细火焰结构.计算中获取的火焰抬升高度为9d～11d,与实验结果相吻合.计算发现由OH和H粒子表征的火焰锋面中,在火焰锋面转角位置,燃烧过程得到强化,可能与火焰面的拉伸以及较长的.停留时间有关.从湍流强度的分布曲线来看,火焰的传播应该是从两侧向中心发展的.这里的DNS结果可以作为今后发展更准确通用湍流燃烧模型的参考.
作 者：王智化 樊建人 周俊虎 岑可法 作者单位：浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,热能工程研究所,杭州,310027 刊 名：科学通报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE SCIENCE BULLETIN 年，卷(期)： 52(6) 分类号：O6 关键词：直接数值模拟 湍流 射流火焰 受损伴流湍流射流的数值模拟
目的.用K-ε和K-W湍流模型及亚格子涡模型进行湍流射流的数值模拟.方法采用4步Runge-Kutta方法离散时间导数项,3阶ENO格式离散对流通量项,中心差分格式离散粘性通量项,数值求解Reynolds平均可压缩N-S方程.结果不同湍流模型都取得与实验比较一致的结果.结论用K-ε和K-W湍流模型封闭Reynolds平均可压缩N-S方程组能较正确地反映射流的湍流特性.
作 者：黄振宇 徐文灿 Huang Zhenyu Xu Wencan 作者单位：北京理工大学机电控制工程系,北京,100081 刊 名：北京理工大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 年，卷(期)： 19(6) 分类号：V411.3 关键词：湍流模型 射流 基本无振荡格式(ENO)垂直射流混合的三维湍流数值模拟
采用三维SIMPLE程序和k-ε双方程湍流模型对三维受限垂直射流进行数值模拟,研究了不同的几何变量和流动参数对射流穿透和混合的.影响.模拟结果表明,三维垂直射流最显著的流动特征是形成了流向旋涡.射流与来流的混合程度取决于旋涡的位置、作用范围和强弱.单股射流随动量比、旋涡强度和尺度的增加,混合增强.对于单排多股射流,喷孔间距直接影响旋涡涡心位置.密排射流,旋涡过于靠近下壁面,旋涡无法影响上面来流;但喷孔排列也不能过于稀疏,否则涡对靠的太近,旋涡对侧面影响不大.S/H和动量比不变,改变孔径D对射流穿透几乎无影响.这一重要结论说明S/H和J是决定多股受限射流穿透深度的最重要的量.
作 者：王卫东 Wang Weidong 作者单位：航天工业总公司31所,北京,100074 刊 名：推进技术 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF PROPULSION TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(2) 分类号：V235.213 关键词：垂直气流 气体射流 混合 数值分析旋流燃烧室内同向和反向旋转射流湍流流动的数值模拟
针对发展高效低污染旋流燃烧技术的需要,对旋流燃烧室内两股同轴旋转射流相互作用的`湍流旋流流动进行了数值模拟.计算中采用了一种新的代数Reynolds应力模型和QUICK离散格式.在两股射流同向旋转和反向旋转两种条件下,将模拟得到的燃烧室内湍流旋流流动的时均气体轴向速度场、切向速度场和静压场与实验数据进行了比较.
作 者：张健 尚庆 樊小安 周力行 作者单位：清华大学工程力学系,北京 100084 刊 名：计算物理 ISTIC EI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS 年，卷(期)： 19(3) 分类号：O643.21 关键词：湍流旋流流动 旋流燃烧室 数值模拟凹腔超声速燃烧室氢气燃烧流场数值模拟
对带长深比为10的凹腔结构的燃烧室二维氢燃烧流场进行数值模拟.燃料喷注方式采用凹腔上游喷注加辅加凹腔前壁、底壁、后壁喷注.采用三阶MUSCL格式求解二维含组分守恒N-S方程组,湍流模型采用剪切修正的RNG k-ε湍流模型,对喷氢燃烧工况进行了计算研究,并分别分析了凹腔中不同燃料喷注方式对燃烧特性的影响.结果表明:凹腔是火焰驻留的主要区域;凹腔上游喷注氢,可以使燃料在凹腔中混合燃烧.辅加凹腔中喷氢的三种方式对燃烧状况产生一定的`影响.在凹腔前壁、底面辅加喷氢.没有增强凹腔的稳焰特性,对整个燃烧状态影响不大;在凹腔后壁喷氢,能够增加凹腔中的燃料含量,加强了回流效果,对燃烧状态影响较大.三种喷注方式都没有从根本上改变凹腔燃烧流场的特性.
作 者：杨事民 唐豪 黄h Yang Shimin Tang Hao Huang Yue 作者单位：南京航空航天大学,能源与动力学院,南京,210016 刊 名：火箭推进 英文刊名：JOURNAL OF ROCKET PROPULSION 年，卷(期)： 34(1) 分类号：V235.211 关键词：超燃冲压发动机 燃烧室 数值模拟 凹腔结构 燃料喷注方式射流冲击的短通道出流孔流场的数值模拟研究
这里用数值模拟的方法,研究了在错排冲击孔作用下的出流孔的流场结构.并用五孔探针对出流孔内的流场进行了详细的测量,着重研究了不同的雷诺数和不同的通道高径度比(通道高度与射流孔直径之比)对射流孔和通道内流场结构的影响.实验结果表明:出流孔的流场中存在着复杂的漩涡结构;在同一高度下,雷诺数的改变对通道流场的.影响很小;通道高度的改变对出流孔的流场有明显影响.
作 者：孔满昭 刘海涌 沈天荣 KONG Man-zhao LIU Hai-yong SHEN Tian-rong 作者单位：西北工业大学热能工程系,西安,710072 刊 名：机械设计与制造 ISTIC PKU英文刊名：MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE 年，卷(期)：2005 “”(11) 分类号：V231.1 关键词：数值模拟 流场结构 冲击冷却 出流孔 五孔探针