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国家自然科学基金(50906098)

作品数:10 被引量:47H指数:5
相关作者:孙明波范周琴刘卫东王振国汪洪波更多>>
相关机构:国防科学技术大学国防科技大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金更多>>
相关领域:航空宇航科学技术机械工程动力工程及工程热物理更多>>

文献类型

  • 10篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 8篇航空宇航科学...
  • 2篇动力工程及工...
  • 1篇机械工程

主题

  • 6篇超声速
  • 3篇大涡模拟
  • 3篇超声速燃烧
  • 2篇预混
  • 2篇超声速混合层
  • 1篇预混气体
  • 1篇支板
  • 1篇时间步长
  • 1篇湍流
  • 1篇湍流燃烧
  • 1篇燃烧
  • 1篇燃烧室
  • 1篇中心差分
  • 1篇中心差分格式
  • 1篇总压
  • 1篇总压损失
  • 1篇熄火
  • 1篇火焰传播速度
  • 1篇耗散
  • 1篇反应区

机构

  • 9篇国防科学技术...
  • 1篇国防科技大学

作者

  • 9篇孙明波
  • 8篇刘卫东
  • 8篇范周琴
  • 4篇王振国
  • 2篇汪洪波
  • 1篇吴海燕
  • 1篇梁剑寒
  • 1篇庄逢辰
  • 1篇张顺平
  • 1篇晏至辉
  • 1篇刘朝阳

传媒

  • 2篇国防科技大学...
  • 2篇弹箭与制导学...
  • 2篇推进技术
  • 1篇力学进展
  • 1篇航空动力学报
  • 1篇Scienc...
  • 1篇中国科学:技...
  • 1篇第三届高超声...

年份

  • 1篇2016
  • 2篇2012
  • 5篇2011
  • 3篇2010
10 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
Theoretical analysis of flamelet model for supersonic turbulent combustion被引量:8
2012年
Being physically intuitionistic and computationally efficient, the flamelet model has obtained increasing attention and becomes popular in numerical simulations of supersonic combustion. However, the flamelet model was firstly built for simulations of the low-speed flows. Therefore it is still unclear whether the assumption of the fiamelet model is reasonable in supersonic combustion. This paper tries to identify the existence of the flamelet mode in supersonic combustion. Firstly, the interaction of the turbulent fluctuation and the flame is discussed, based on which the combustion regime is distinguished. Then the charac- teristic length scale of the turbulent flows and the combustion inside the scramjet combustor are calculated and compared, which are used to identify whether the assumption of the flamelet model is reasonable in supersonic flows. The results show that for premixed combustion, due to the low fluctuation velocity in the recirculafion zone and the shear layer, the assumption of the flamelet model is established for all the flight Mach numbers, while for non-premixed combustion the assumption is also established for most of the flight Mach numbers except for very high Mach number under which the slow reaction mode dominates the combustion. In order to quantitatively examine the combustion mode, numerical calculations are performed to simulate the strut-injection supersonic combustion which has been experimentally investigated in German Aerospace Center. The results show that the supersonic combustion occurs in the fully-developed turbulent regions and the assumption of the flamelet model is established in the whole flow field.
FAN ZhouQinLIU WeuDongSUN MingBoWANG ZhenGuoZHUANG FengChenLUO WenLei
部分预混超声速燃烧火焰面模式研究综述被引量:12
2010年
采用部分预混火焰面模式建模与仿真已经成为超声速燃烧数值研究的主要趋势之一.系统回顾了超声速燃烧火焰面模式的发展历程,针对其应用的两个基本问题进行总结:一是火焰面模式在超声速燃烧中的物理存在问题,二是超声速燃烧火焰面模式的建模问题.重点分析了火焰面模式应用于超声速燃烧的难点,提出了超声速燃烧火焰面模式建模应兼顾的问题.
孙明波范周琴梁剑寒刘卫东王振国
关键词:超声速燃烧
三维超声速化学反应混合层大涡模拟
利用扩散燃烧火焰面模型和大涡模拟方法对三维空间发展环状超声速混合层进行计算,得到了冷流和燃烧情况下流场基本结构,并讨论了化学反应对混合层和大尺度结构的影响。结果表明:(1)燃料质量分数分布和生成物质量分数分布与涡结构相似...
范周琴刘卫东张顺平孙明波
关键词:大涡模拟超声速混合层
文献传递
超声速混合层混合LES/RANS模拟
2011年
为明确超声速混合层发展规律,利用混合LES/RANS方法计算了隔板厚度、压力不匹配程度及燃料组分对超声速混合层发展的影响,并定量分析了相应的混合效率和压力损失。结果表明:一定范围内,隔板厚度越大,混合越好,总压损失越大;压力不匹配程度与混合效率和压力损失并非线性关系,总体而言,不匹配程度越高,混合效率相对较高,总压损失较小;氢气组分越靠近当量质量分数,混合效率越高,压力损失较大。
晏至辉刘卫东范周琴
关键词:超声速混合层总压损失
一种求解激波问题的中心差分-WENO混合方法研究被引量:3
2016年
为提高求解包含激波问题的计算精度和效率,发展了一种低耗散、高效率的中心差分-WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)混合格式,Navier-Stokes方程的无黏项在光滑流场区域采用六阶中心差分格式离散,而间断附近采用五阶WENO格式求解;基于密度设计了一种新型格式开关实现两种格式在光滑区域和间断之间自动切换,确保数值解在间断附近基本无振荡。针对一维激波熵波作用问题验证了混合格式的低耗散特性;对二维Riemann问题的研究表明发展的基于密度的格式开关更为合理,混合格式的计算效率较WENO格式明显提高;将其应用到激波诱导燃烧问题中,混合格式能很好地捕捉定常流场中激波和化学反应锋面的位置以及非定常流场的振荡频率。
刘朝阳王振国孙明波汪洪波
关键词:中心差分格式WENO格式
支板喷射超声速燃烧流场三维大涡模拟被引量:7
2011年
利用火焰面模型和混合LES/RANS方法对某支板构型超燃冲压发动机进行模拟,讨论了化学反应对湍流流场的影响,并比较了3D和2D模拟的差别。结果表明,不考虑化学反应时剪切层中的大尺度结构控制着整个混合过程,且剪切层具有明显的三维特性;2D模拟能捕捉到涡的配对与合并现象,而3D模拟中涡的拉伸、扭曲及破碎特性更加显著;考虑化学反应时,由于燃烧释热的影响,支板尾部回流区变大,射流穿透度减小,大涡结构产生和饱和的位置有所推迟;数值阴影与实验阴影符合,时均速度剖面、温度剖面与实验值一致,3D模拟在预报准确性方面明显优于2D模拟。
范周琴孙明波刘卫东
关键词:大涡模拟
超声速湍流燃烧火焰面模型理论分析被引量:2
2012年
火焰面模型由于具有物理直观、计算效率高等优点,受到了学术界的高度重视,并逐渐被用于超声速燃烧的数值模拟中.但是,火焰面模型是从低速流中发展起来的,超声速流中火焰面模型假设是否成立,火焰面模型能否用于描述超声速燃烧,亟需澄清和证实.基于此,本文从理论上对超声速燃烧流场中是否存在火焰面模式进行判别.首先讨论了湍流脉动与火焰面之间的相互作用,给出了不同作用程度下所呈现的燃烧机制;然后对超燃冲压发动机燃烧室内部湍流流动与燃烧的特征尺度进行计算和比较,用于判定超声速流中火焰面模型假设是否成立,结果发现对预混燃烧,考虑实际低速回流区/剪切层中脉动速度较低,所有飞行马赫数下超声速燃烧流场均满足火焰面模型假设;对于非预混燃烧,除高飞行马赫数下极小部分燃烧流场位于慢化学反应区外,其余也均满足火焰面模型假设;最后以德国宇航研究中心的支板喷氢超声速燃烧流场为例进行数值计算,以便从定量上对燃烧模式进行细致判别,结果发现超声速燃烧发生的区域为充分发展的湍流区,且整个流场中火焰面模型假设成立.
范周琴刘卫东孙明波王振国庄逢辰
高温预混气体火焰传播速度研究被引量:4
2011年
为明确高温预混气火焰传播规律,计算了不同初始温度、压力及当量比下氢气/空气、甲烷/空气、乙烯/空气的层流火焰传播速度,分析了层流火焰传播速度随混合气初始状态的变化规律;并结合经验公式给出不同层流燃烧速度下湍流火焰传播速度随脉动速度的分布规律。结果表明:对于轻质碳氢燃料,高温高压条件下,层流火焰传播速度随混合气初始温度增加而增加,随初始压力增大而减小;高温高脉动速度条件下,湍流火焰速度达百米/秒量级。
范周琴刘卫东孙明波
关键词:高温火焰传播速度
超声速反应流火焰面/进度变量模型被引量:2
2011年
基于Pierce低马赫数条件下的火焰面/进度变量模型,考虑可压缩性和激波的影响,发展了用于超声速湍流反应流的火焰面/进度变量模型.该模型通过求解混合分数和进度变量两个标量方程来描述化学反应,且采用火焰面方程解的完整的三个分支:稳态燃烧分支、具有局部熄火状态的非稳态分支和完全熄火分支.利用该模型对德国宇航中心(DLR)的超燃冲压发动机进行模拟,与稳态火焰面模型得到的附着火焰不同,计算结果捕捉到了熄火和火焰抬举现象;且数值阴影和平均温度分布与实验结果吻合较好.
范周琴孙明波刘卫东
关键词:熄火
基于火焰面模型的超声速燃烧混合LES/RANS模拟被引量:10
2011年
为了明晰超燃冲压发动机燃烧室内部燃烧过程的细节,建立了超声速湍流燃烧稳态火焰面亚格子模型,并采用混合LES/RANS方法对氢燃料超燃冲压发动机进行算例验证。控制方程对流项用五阶精度WENO格式离散,时间方向采用二阶Runge-Kutta方法。研究表明:(1)冷流流场中燃料分布与大尺度结构分布相似,说明混合过程受大涡控制;(2)燃烧流场中涡的尺寸明显变大,且仅存在于火焰面上,另外温度分布和主要生成物分布与涡量云图基本相同,说明燃烧过程也由大涡控制;(3)时均计算结果与实验阴影基本符合,速度剖面和温度剖面与实验测量值定性一致,说明本文的数值模拟方法和燃烧模型可以较好地描述和预测超声速流动燃烧过程。
范周琴孙明波刘卫东
关键词:燃烧室大涡模拟湍流燃烧
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