STUDY ON THE FUEL AIR MIXING INDUCED BY A SHOCK WAVE PROPAGATING INTO A H_2-AIR INTERFACE

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｆｕｅｌａｉｒｍｉｘｉｎｇｉｎａｓｈｅａｒｌａｙｅｒｆｌｏｗｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｂｌｅｍｉｎｓｔｕｄｙｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｌｅｆｌｏｗａｎｄｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ,ｓｕｃｈａｓｆｕｅｌｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｎｄｍｉｘｉｎｇｉｎａＳｃｒａｍｊｅｔ[1].Ｒｏｓｈｋｏ[2 ]ｓｔｕｄｉｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｆｕｅｌａｉｒｍｉｘｉｎｇｉｎａｓｕｂｓｏｎｉｃｓｈｅａｒｆｌｏｗａｎｄｆｏｕｎｄｌａｒｇｅ ,ｃｏｈ…     

激波沿H2／空气界面绕圆、方柱强化混合的数值研究

用迎风TVD格式求解二维、层流全N－S方程,对激波沿H2和空气界面绕圆、方柱流动及其诱导的剪切混合进行了数值模拟,得到了流场的压力和组分密度分布,计算结果表明：激波在H2传播得快,剪切层中出现吸涡和调节激波,卷吸涡与柱体撞击后,反射出一道激波,H2沿柱体表面向下游扩散,H2／空气接触面与柱体分离后,形状畸变并产生新的卷吸涡。H2分布表明：在办面上加圆柱或方柱,可有效地强化燃料混合,方柱的增强效果更明显此,在圆柱表面,H2、空气中激波均发生由RR向MR的转变,两Mach杆在下游相互透射,对于方柱,H2中激波中激波沿下表面传播几乎不受影响,空气中激波沿上表面发生Mach反射,其Mach杆和H2中绕射激波相互透射,柱体左侧最终形成一脱体激波,流场存在激波、卷吸涡、接触面向的相互作用,但波系结构相似。     

NUMERICAL STUDIES ON THE MIXING OF CH_4 AND KEROSENE INJECTED INTO A SUPERSONIC FLOW WITH H_2 PILOT INJECTION

Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅｃｉ 　Ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ ;ｃｉｘ,ｃｉｙ,ｃｉｚ 　Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｏｆｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｃｉｃｐ 　ＣｏｎｓｔａｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｓｐｅｃｉｆｉｃｈｅａｔｃＤ 　Ｄｒａｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｄ　ＤｒｏｐｌｅｔｄｉａｍｅｔｅｒＤ　ＴｏｔａｌｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＥ　ＴｏｔａｌｅｎｅｒｇｙｐｅｒｕｎｉｔｖｏｌｕｍｅＦ　Ｄｒａｇｆｏｒｃｅｏｆｄｒｏｐｌｅｔｓｆｘ,ｆｙ,ｆｚ 　ＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＦ^Ｈｇ,^Ｈｌ 　Ｓｏｕｒｃｅｔｅｒｍｓｏｆｇａ…     

Bingham流体与固壁、液面斜撞击的数值模拟

在交错网格中用MAC方法求解二维不可压N S方程 ,对圆截面液柱与固壁、液面斜撞击问题进行了数值模拟 ,得到了自由面随时间演化的图像。主要考察了 :(1)固壁和液面 ;(2 )牛顿、非牛顿流体 ;(3)碰撞入射角 ;(4 )Bingham流体近似本构式中参数q0 、K对计算结果的影响。结果表明 :液柱与液面碰撞形成的自由面更复杂。碰撞初期 ,Bingham流体和水的自由面相似 ;但碰撞后期 ,Bingham流体的自由面相对简单。对液柱与液面碰撞自由面的影响较大。本文条件下 ,当K 2 0时 ,K对自由面的影响不大 ;当q0 增大时 ,自由面变得相对简单。     

激波在异种气体中传播及诱导的剪切混合研究

利用二阶迎风TVD格式求解多组分,层流全N－S方程,针对直通道和突扩直通道,研究了马赫数为2和4的激波在H2和空气界面上的传播及诱导的燃料剪切混合,计算结果表明：（1）直通道中,剪切层中的激波阵面要发生畸变,存在对混合起主要作用的卷吸涡,激波马赫数不同,卷吸涡结构和横向混合的尺寸也不同,激波马赫数低,剪切混合效果好,（2）在突扩直通道中,马赫数为2和4的激波在H2中产生不同强度激波,在剪切层中都能产生顺时针,尺度较大的卷吸涡,后台阶增强了剪切层的混合。     

双燃式超燃发动机冷态内流场的数值研究

研究了双燃式一体化通道(包含进气道、双燃式燃烧室和尾喷管)的冷态内流场特性.首次在激波风洞中对内流场进行纹影照相,用TVD格式求解三维全N-S方程对喷管和一体化通道进行分区数值模拟,并考察了几何参数对内流场的影响.结果表明对典型工况(h     

超声速气流中雾化燃料喷射的三维数值研究

首次用双流体模型对雾化燃料在扩张形超燃室中沿九喷嘴顺流喷射的混合问题进行了数值研究。气相用迎风 TVD格式求解三维全 Navier- Stokes方程 ,液相用预估、校正 NND格式求解三维 Euler方程。相间相互作用的常微分方程用预估、校正Runge- Kutta法求解。用三维 Poisson方程生成网格。结果表明 :气相较液相的扩散效果好 ,小直径液滴的扩散效果好。相间速度滑移、改变气相喷射压力和喷射速度对液相扩散的贡献不大 ,但调整喷射角度会明显地增强液相的扩散、混合 ,本文结果未出现阻塞。     

具有H2引燃的CH4，煤油超声速混合的三维数值研究

用双流体模型和分区算法,气相多组分N－S方程和液相Euler方程分别用迎风TVD格式和NND格式进行数值求解,相间相互作用项方程用二阶Runge-Kutta法求解,并首次对H2引燃的CH4和煤油横向喷射,混合问题进行了数值研究,结果表明：与喷射加碘空气的PLIF结果相比,本文和实验结果符合得很好,对直通道,后面喷嘴的穿透深度大,煤油较气态 穿透深度大,但难以被卷吸到喷嘴前的回流区内,流场出现无煤油区,H2和CH4均可扩散到回流区内,CH4和煤油引燃机理不同,对后台阶直通道,存在两个回流区,H2可扩散到这两个回流区,但CH4只能被卷吸到其喷嘴前的回流区,后台阶直通道增强混合的效果和引燃点火的可靠性更好。     

具有H_2引燃的CH_4、煤油超声速混合的三维数值研究

用双流体模型和分区算法 ,气相多组分N_S方程和液相Euler方程分别用迎风TVD格式和NND格式进行数值求解 ,相间相互作用项方程用二阶Runge_Kutta法求解·　并首次对H2 引燃的CH4 和煤油横向喷射、混合问题进行了数值研究·　结果表明 :与喷射加碘空气的PLIF结果相比 ,本文和实验结果符合得很好·　对直通道 ,后面喷嘴的穿透深度大 ,煤油较气态燃料的穿透深度大 ,但难以被卷吸到喷嘴前的回流区内 ,流场出现无煤油区·　H2 和CH4 均可扩散到回流区内 ,CH4 和煤油引燃机理不同·　对后台阶直通道 ,存在两个回流区 ,H2 可扩散到这两个回流区 ,但CH4 只能被卷吸到其喷嘴前的回流区·　后台阶直通道增强混合的效果和引燃点火的可靠性更好