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基于小火焰生成流型模型的喷雾燃烧数值计算
1
作者
周奇艳
钱勇
+1 位作者
马立坤
吕兴才
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期32-36,共5页
基于OpenFOAM开发了小火焰生成流型模型,并针对ECN(engine combustion network)Spray H(正庚烷喷雾燃烧)进行了数值模拟,研究了该模型对喷雾燃烧数值模拟的适用性.结果表明,该模型能够很好地捕捉着火延迟等特征参数.同时对比了基于OH质...
基于OpenFOAM开发了小火焰生成流型模型,并针对ECN(engine combustion network)Spray H(正庚烷喷雾燃烧)进行了数值模拟,研究了该模型对喷雾燃烧数值模拟的适用性.结果表明,该模型能够很好地捕捉着火延迟等特征参数.同时对比了基于OH质量分数和温升两种火焰浮起长度定义,结果显示前者对取值更不敏感,且能与实验更好地吻合.此外,深入分析了着火位置和燃烧发展历程,结果表明,在氧体积分数8%和12%工况,着火点的当量比均在0.8左右.对于氧体积分数15%工况,反应进度变量集中生成的区域对应于温度峰值,燃烧最迅速区域的当量比略大于1.
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关键词
小火焰
生成
流型
(
fgm
)
喷雾燃烧
OPENFOAM
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职称材料
矩形模型火箭发动机横向不稳定燃烧的数值模拟
2
作者
任永杰
郭康康
+2 位作者
徐伯起
仝毅恒
聂万胜
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期179-188,共10页
为研究火箭发动机横向不稳定燃烧特性,采用详细化学反应机理(GRI Mech 3.0)建表的小火焰生成流型,对模型火箭发动机中出现的横向不稳定燃烧进行数值模拟。通过与实验数据对比验证了模型的准确性;采用动态模态分解对压力场进行分析,研究...
为研究火箭发动机横向不稳定燃烧特性,采用详细化学反应机理(GRI Mech 3.0)建表的小火焰生成流型,对模型火箭发动机中出现的横向不稳定燃烧进行数值模拟。通过与实验数据对比验证了模型的准确性;采用动态模态分解对压力场进行分析,研究了流场的动态特性;结合瑞利因子定量分析了不稳定燃烧的驱动特性。结果表明,数值模型能够有效捕捉横向不稳定燃烧,其主频与实验值相差不到1%;燃烧室横向压力振荡与喷嘴氧管纵向压力振荡相耦合,引起推进剂质量流量振荡;不稳定燃烧的驱动源主要位于燃烧室两侧,最边缘喷嘴对维持不稳定燃烧的贡献最大;推进剂与燃烧室侧壁面的相互作用极大增强了释热脉动,周期性释热为压力振荡提供能量,形成了不稳定燃烧极限环。
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关键词
模型火箭发动机
横向不稳定燃烧机理
数值模拟
动态模态分解
火焰
生成
流型
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职称材料
伴随自点火的抬举射流火焰结构及稳定特性
3
作者
李文龙
郭维
+1 位作者
吕帆
白金鹏
《火箭推进》
2025年第4期15-25,共11页
为研究气喷嘴射流火焰的典型结构、传播及稳定特征,采用基于小火焰生成流型的湍流燃烧模拟方法,获得了部分预混和自点火系统中的典型边缘火焰结构,基于边缘火焰结构及传播理论分析了甲烷射流火焰的抬举现象,分析了伴随自点火的抬举射流...
为研究气喷嘴射流火焰的典型结构、传播及稳定特征,采用基于小火焰生成流型的湍流燃烧模拟方法,获得了部分预混和自点火系统中的典型边缘火焰结构,基于边缘火焰结构及传播理论分析了甲烷射流火焰的抬举现象,分析了伴随自点火的抬举射流火焰的稳定机制。分析结果表明:多维小火焰生成流型方法能简单高效地预测火焰抬举、局部熄火及再燃现象;甲烷射流部分预混边缘火焰可呈现出前行三岔火焰形态,Cabra火焰自点火前锋的过渡状态是一种单侧存在三岔火焰的多分支结构,前缘点与三岔点并不重合;火焰凸缘进入反应物会引起流线发散和火焰前方的流动减速,火焰基底稳定点和整个边缘结构需同时满足运动学平衡准则,自点火情况下多分支结构的稳定由化学动力学因素和运动学平衡共同控制,反映了自点火与预混火焰传播之间共存并耦合的关系。
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关键词
抬举射流
火焰
边缘
火焰
火焰
稳定
小火焰
生成
流型
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职称材料
题名
基于小火焰生成流型模型的喷雾燃烧数值计算
1
作者
周奇艳
钱勇
马立坤
吕兴才
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
国防科技大学空天科学学院
出处
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期32-36,共5页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(51425602)
文摘
基于OpenFOAM开发了小火焰生成流型模型,并针对ECN(engine combustion network)Spray H(正庚烷喷雾燃烧)进行了数值模拟,研究了该模型对喷雾燃烧数值模拟的适用性.结果表明,该模型能够很好地捕捉着火延迟等特征参数.同时对比了基于OH质量分数和温升两种火焰浮起长度定义,结果显示前者对取值更不敏感,且能与实验更好地吻合.此外,深入分析了着火位置和燃烧发展历程,结果表明,在氧体积分数8%和12%工况,着火点的当量比均在0.8左右.对于氧体积分数15%工况,反应进度变量集中生成的区域对应于温度峰值,燃烧最迅速区域的当量比略大于1.
关键词
小火焰
生成
流型
(
fgm
)
喷雾燃烧
OPENFOAM
Keywords
flamelet generated manifold(
fgm
)
spray combustion
OpenFOAM
分类号
TK11 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
矩形模型火箭发动机横向不稳定燃烧的数值模拟
2
作者
任永杰
郭康康
徐伯起
仝毅恒
聂万胜
机构
航天工程大学宇航科学与技术系
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期179-188,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51876219,12002386)。
文摘
为研究火箭发动机横向不稳定燃烧特性,采用详细化学反应机理(GRI Mech 3.0)建表的小火焰生成流型,对模型火箭发动机中出现的横向不稳定燃烧进行数值模拟。通过与实验数据对比验证了模型的准确性;采用动态模态分解对压力场进行分析,研究了流场的动态特性;结合瑞利因子定量分析了不稳定燃烧的驱动特性。结果表明,数值模型能够有效捕捉横向不稳定燃烧,其主频与实验值相差不到1%;燃烧室横向压力振荡与喷嘴氧管纵向压力振荡相耦合,引起推进剂质量流量振荡;不稳定燃烧的驱动源主要位于燃烧室两侧,最边缘喷嘴对维持不稳定燃烧的贡献最大;推进剂与燃烧室侧壁面的相互作用极大增强了释热脉动,周期性释热为压力振荡提供能量,形成了不稳定燃烧极限环。
关键词
模型火箭发动机
横向不稳定燃烧机理
数值模拟
动态模态分解
火焰
生成
流型
Keywords
model rocket engine
transverse combustion instability mechanism
numerical simulation
dynamic mode decomposition
flamelet-generated manifolds
分类号
V434.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
伴随自点火的抬举射流火焰结构及稳定特性
3
作者
李文龙
郭维
吕帆
白金鹏
机构
西安航天动力研究所航天液体动力全国重点实验室
出处
《火箭推进》
2025年第4期15-25,共11页
基金
国家重点基础研究发展计划(613193)。
文摘
为研究气喷嘴射流火焰的典型结构、传播及稳定特征,采用基于小火焰生成流型的湍流燃烧模拟方法,获得了部分预混和自点火系统中的典型边缘火焰结构,基于边缘火焰结构及传播理论分析了甲烷射流火焰的抬举现象,分析了伴随自点火的抬举射流火焰的稳定机制。分析结果表明:多维小火焰生成流型方法能简单高效地预测火焰抬举、局部熄火及再燃现象;甲烷射流部分预混边缘火焰可呈现出前行三岔火焰形态,Cabra火焰自点火前锋的过渡状态是一种单侧存在三岔火焰的多分支结构,前缘点与三岔点并不重合;火焰凸缘进入反应物会引起流线发散和火焰前方的流动减速,火焰基底稳定点和整个边缘结构需同时满足运动学平衡准则,自点火情况下多分支结构的稳定由化学动力学因素和运动学平衡共同控制,反映了自点火与预混火焰传播之间共存并耦合的关系。
关键词
抬举射流
火焰
边缘
火焰
火焰
稳定
小火焰
生成
流型
Keywords
lifted jet flame
edge flame
flame stabilization
flamelet-generated manifold
分类号
V434.3 [航空宇航科学技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于小火焰生成流型模型的喷雾燃烧数值计算
周奇艳
钱勇
马立坤
吕兴才
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
矩形模型火箭发动机横向不稳定燃烧的数值模拟
任永杰
郭康康
徐伯起
仝毅恒
聂万胜
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
伴随自点火的抬举射流火焰结构及稳定特性
李文龙
郭维
吕帆
白金鹏
《火箭推进》
2025
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职称材料
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