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对不同进口条件下的超燃冲压发动机燃烧室内氢气喷流超声速燃烧流动特性进行了数值模拟与分析.宽范围超燃冲压发动机是吸气式高超声速飞行器推进系统设计中的热点问题之一,受实验设备硬件条件及实验技术限制,数值模拟技术仍然是超燃冲压发动机燃烧室内燃气燃烧特性及流场特性的主要研究手段.采用基于混合网格技术的多组元N-S方程有限体积方法求解器,在不同进口Mach数及压强条件下,对带楔板/凹腔结构的燃烧室模型氢气喷流燃烧流场进行了数值模拟,对比分析了氢气喷流穿透深度、喷口前后回流区结构、掺混效率及燃烧效率等流场结构与典型流场参数的变化特性及影响规律.研究成果可为宽范围超燃冲压发动机喷流燃烧流动特性分析提供参考. 相似文献
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为了研究高Mach数超燃冲压发动机和斜爆轰发动机的内流场燃烧流动机理,首先用CJ爆轰理论对超燃冲压发动机的内流场特性进行了理论分析,给出了燃烧室流场的气动规律,理论分析结果与现有实验结果吻合得非常好.其次,根据理论分析结果,提出了高Mach数超燃冲压发动机和斜爆轰发动机的气动设计原则.最后,根据提出的气动设计原则,设计了高Mach数斜爆轰发动机,飞行Mach数为9,对斜激波诱导燃烧机理开展了二维数值模拟研究.数值模拟结果表明,在高Mach数下,斜爆轰发动机燃烧室内可以得到稳定的燃烧流场. 相似文献
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为了研究弹头激波诱导燃烧,基于有限体积的考虑化学反应的Navier-Stokes(N-S)方程,对预混氢气-空气化学恰当比时的燃烧流场进行了数值模拟.时间项基于2阶隐式LU-SGS格式,对流项基于Steger-Warming进行离散,化学反应源项采用对角化隐式处理.首先,研究了网格对燃烧爆轰流场结构的影响,并利用Lehr实验结果验证了计算方法的可靠性;其次,研究了弹头的飞行Mach数(Ma=4.18,5.11,6.46)、弹头直径(D=5,10,15 mm)对燃烧流场稳定性的影响.研究表明:计算网格对氢气-空气爆轰流场结构影响很大;弹头直径一定时,氢气-空气燃烧流场稳定性随着飞行Mach数的增大而增强;弹头飞行Mach数一定时,氢气-空气燃烧流场稳定性随着弹头直径减小而增强. 相似文献
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加力室隔热屏流场计算 总被引:1,自引:0,他引:1
加力室隔热屏流场计算赵坚行,刘全忠(南京航空航天大学动力工程系南京210016)关键词隔热屏,改值计算,紊流反应流1引言本文采用数值计算的方法模拟带有隔热屏、外冷却气流、尾喷口的加力室热态流场。计算中采用修正卜。紊流模型来预估粘性系数。燃烧模型采用卜... 相似文献
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可燃悬浮寺燃烧诱导激波可其加速过程研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以铝粉为例,基于双流体模型,分别采用TVD格式和MacComack格式计算气相和颗粒相流场,基于Arrihenius定律及管道壁面湍流k-ε模型计算流场反应速度,对水平燃烧管内可燃悬浮粉尘在弱点火条件下激波的产生及加强过程进行了理论分析与数值模拟。研究发现,壁面湍流在火焰加速及燃烧诱导激波过程中起着关键作用,数值计算结果揭示了可燃悬浮粉尘云中压缩波到激波的转捩机制及气固两相流场参数的变化规律。计算 相似文献
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《工程热物理学报》2021,42(5):1334-1341
针对航空发动机燃烧室等复杂工程中的预混燃烧问题发展高精度、高效的数值预测方法,本研究发展了火焰面生成流型(FGM)详细化学反应建表方法结合超大涡模拟方法(VLES),对工程中的GE LM6000预混旋流燃烧室燃烧开展了高精度数值研究,并与实验结果进行了比较。计算结果表明,VLES-FGM方法可以较准确地预测出旋流预混燃烧室内的流场及温度场分布。为了进一步模拟航空发动机真实的燃烧工况,对原始单头部燃烧室使用周期性边界条件来类比全环燃烧室。计算结果表明,VLES-FGM方法计算得到的周期性燃烧室流场回流区相比较固壁边界燃烧室较小,并且固壁边界燃烧室温度场具有明显的颈部结构,燃烧室下游的高温区分布更为均匀。本文计算结果表明基于FGM燃烧模型的自适应湍流模拟方法VLES对于模拟复杂航空发动机相关的旋流预混燃烧具有很大的应用潜力。 相似文献
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四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内空气动力场的数值研究 总被引:4,自引:0,他引:4
1前言四角切向燃烧煤粉锅炉是目前应用较为广泛的一种炉型,在实际运行中有一些较为突出的优点。为深入研究煤粉在炉内的燃烧特性,炉内空气动力场的研究至关重要,本文数值模拟了四角切向燃烧煤粉锅炉炉内冷、热态情况下的流场,对其时均、湍流特性进行了分析,对气流的分布特性进行了研究.2研究对象本文的研究对象是锦州电厂二期工程的HG-670/14ty9型煤粉锅炉,燃烧器为多层四角切向布置,每角有4个一次风喷口,6个二次风喷口,1个三次风喷口。锅炉各部分尺寸及燃烧器的布置见图1、图2。热态流场的模拟对象是实际锅炉。模拟工况基本按… 相似文献
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本文给出了一个模拟叶栅内准三维定常和非定常粘性流动的数值方法。对于定常流动,采用TVD Lax-Wendroff格式和代数湍流模型求解雷诺平均Navier-Stokes方程,使用当地时间步长和多网格技术使计算加速收敛到定常状态;对于非定常流动,使用双时间步长和全隐式离散,采用与求解定常流动相似的多网格方法求解隐式离散方程。文中给出了VKI透平叶栅内的定常流结果和1.5级透平叶栅内的非定常数值结果。 相似文献
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贴体坐标系下模型加力室的大涡模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
本文利用贴体网格对带V形槽稳定器模型加力燃烧室素流化学反应流流动进行大涡模拟的研究。采用区域法生成模型加力燃烧室的二维贴体网格,并采用多区域耦合法进行区域之间的数据传递,求解加力室整体流场。采用k方程亚网格尺度模型和亚网格EBU燃烧模型分别估算其亚网格紊流粘性和化学反应速率,用热通量辐射模型估算辐射通量,并用交错网格下SIMPLE算法和混合差分格式求解离散方程,壁面函数处理固壁边界条件。计算结果显示了稳定器后面的回流区气流结构,所得的热态流场模拟结果与实验比较吻合,表明采用贴体网格对模型加力燃烧室进行大涡模拟能真实反映流体流动及燃烧过程。 相似文献
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三维不可压N-S方程的多重网格求解 总被引:2,自引:0,他引:2
应用全近似存储(Full Approximation Storage,FAS)多重网格法和人工压缩性方法求解了三维不可压Navi-er-Stokes方程.在解粗网格差分方程时,对Neumann边界条件采用增量形式进行更新,离散方程用对角化形式的近似隐式因子分解格式求解,其中空间无粘项分别用MUSCL格式和对称TVD格式进行离散.对90°弯曲的方截面管道流动和4:1椭球体层流绕流的数值模拟表明,多重网格的计算时间比单重网格节省一半以上,且无限制函数的MUSCL格式比TVD格式对流动结构有更好的分辨能力. 相似文献
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基于作者本人发展的用于分析求解叶轮机械三元跨声速势流的AF2格式,并结合Jameson发展的用于求解二元跨声速势流的MAD格式,本文提出了一种用于快速求解叶轮机械三元跨声速势流的新的全隐式多重网格分解因式格式(MAF格式)并用其对西德DFVLR单级轴流式压气机转子三元跨声速流场进行了求解计算。 相似文献
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本文将贴体坐标用于具有复杂形状的船型体煤粉燃烧器的三维流场数值模拟中,建立了在贴体坐标下的总体质量校正方程。计算结果令人满意。同时,对存在的问题作了进一步讨论。 相似文献
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泵站水泵进水池内防涡装置有效性的数值验证 总被引:4,自引:0,他引:4
本文提出了一种消除泵站水泵吸水管内旋涡和流动分离的圆锥形防涡装置。为了验证该装置的有效性,建立了泵站水泵进水池和吸水管内三维湍流流场的数学模型,用分区网格构造了泵站水泵进水池和吸水管的贴体计算网格,采用有限体积方法,计算了无圆锥形防涡装置和有圆锥形防涡装置时,水泵进水池和吸水管内三维湍流流场,结果证明该圆锥形防涡装置能有效消除水泵吸水管内旋涡和流动分离。 相似文献