基于时空守恒方法的内燃机进排气系统一维非定常流计算模拟 被引量：7

1

作者 文华 刘永长 魏明锐 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2003年第1期29-31,共3页

本文运用时空守恒元与解元方法对进排气系统中的气体流动进行了模拟计算。以某单缸汽油机为实例进行计算 ,计算结果与实测值吻合较好 ;同时预测了某柴油机在不同工况时的残余废气系数。

关键词 时空守恒方法 内燃机 进排气系统 计算模拟 一维非定常流 汽油机 废气系数 柴油机

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时空守恒CE/SE数值方法在凹槽燃烧流动中的应用研究 被引量：2

2

作者 凌文辉 赵书苗 +1 位作者 刘建文 刘凤君 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期34-41,共8页

应用时空守恒元和解元CE/SE方法,发展了求解化学反应流场的三维并行计算程序。为验证程序,对超声速冲压喷射燃烧室模型进行了计算,计算结果与实测数据以及相关文献的计算结果吻合较好,验证了本文的处理方法和程序的正确性。采用H2和O2的... 应用时空守恒元和解元CE/SE方法,发展了求解化学反应流场的三维并行计算程序。为验证程序,对超声速冲压喷射燃烧室模型进行了计算,计算结果与实测数据以及相关文献的计算结果吻合较好,验证了本文的处理方法和程序的正确性。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对不同长深比的凹槽燃烧流动进行了数值模拟,分析了凹槽增强混合对稳定火焰的作用。计算结果表明,CE/SE方法具有模拟凹槽超声速燃烧流动的能力,数值模拟的结果有助于认识凹槽的火焰稳定机理。 展开更多

关键词 时空守恒元和解元方法 基元化学反应 并行计算 凹槽 数值仿真

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时空守恒元和解元方法的爆震波一维数值模拟 被引量：5

3

作者 陈永刚 何立明 刘建勋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期256-259,共4页

运用基元化学反应模型和流体力学的基本原理,建立了脉冲爆震发动机一维非定常反应流数学模型。应用一种改进的时空守恒元和解元(CESE)方法建立控制方程的差分格式,针对化学反应源项的刚性问题,在对非线性源项进行线性化处理的基础上,应... 运用基元化学反应模型和流体力学的基本原理,建立了脉冲爆震发动机一维非定常反应流数学模型。应用一种改进的时空守恒元和解元(CESE)方法建立控制方程的差分格式,针对化学反应源项的刚性问题,在对非线性源项进行线性化处理的基础上,应用隐式梯形方法实现源项的积分。对氢氧爆震波的形成和传播过程进行数值计算,结果表明,应用CESE方法和基元化学反应模型能够成功地模拟氢氧爆震波的精细结构。 展开更多

关键词 脉冲爆震发动机 时空守恒元和解元方法^+ 基元化学反应 流体力学 刚性

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用时空守恒元和解元法模拟研究柴油机进气系统(英文) 被引量：1

4

作者 焦天民 周龙保 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期137-140,共4页

采用一种全新的数值模拟方法——时空守恒元和解元 (CE/ SE)方法对某六缸柴油机的充气过程进行模拟计算 ,分析了进气系统结构参数对充量系数的影响 ,提出了进气系统设计的基本思路。模拟计算和试验结果表明 ,进气歧管的结构参数对内燃... 采用一种全新的数值模拟方法——时空守恒元和解元 (CE/ SE)方法对某六缸柴油机的充气过程进行模拟计算 ,分析了进气系统结构参数对充量系数的影响 ,提出了进气系统设计的基本思路。模拟计算和试验结果表明 ,进气歧管的结构参数对内燃机的性能影响很大。在进行进气系统设计时 。 展开更多

关键词 数值模拟 充气效率 进气系统 柴油机 时空守恒元-解元方法

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CE／SE方法在多管爆轰流场并行计算中的应用 被引量：4

5

作者 刘建文 赵书苗 +1 位作者 钟诚文 韩王超 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期229-235,共7页

应用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对二维非结构网格,发展了一套求解化学反应流场的并行程序。采用带扩张-收敛喷管的多管脉冲爆轰发动机模型,把计算域分成若干子域进行并行求解。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对恰当化学... 应用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对二维非结构网格,发展了一套求解化学反应流场的并行程序。采用带扩张-收敛喷管的多管脉冲爆轰发动机模型,把计算域分成若干子域进行并行求解。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对恰当化学当量比混合的氢气和氧气在单爆轰管内的起爆和向多管传播的过程进行了数值模拟。计算结果表明:CE/SE方法能很好地捕捉爆轰流场的精细结构,结果与相关文献符合良好;单管产生的爆轰波对旁通爆轰管的流场结构有很大的影响,能引爆其中的可燃气体。 展开更多

关键词 爆炸力学 爆轰流场结构 时空守恒元和解元方法 爆轰 并行分区 基元化学反应 数值模拟

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二维翼型绕流的CE/SE方法 被引量：2

6

作者 崔树鑫 韩玉琪 高歌 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期21-24,共4页

采用时空守恒元和解元CE/SE(space-time Conservation Element and Solution Element method)法,求解二维Euler方程,开展了翼型绕流的无粘数值模拟研究.用非敏感克朗数计算格式消除克朗数过小引起的数值耗散对解的污染,结合当地时间步长... 采用时空守恒元和解元CE/SE(space-time Conservation Element and Solution Element method)法,求解二维Euler方程,开展了翼型绕流的无粘数值模拟研究.用非敏感克朗数计算格式消除克朗数过小引起的数值耗散对解的污染,结合当地时间步长法,解决网格不均匀引起的当地克朗数变化跨度大的问题.对NACA0012翼型的无激波流场进行了二维数值模拟,并与AGARD算例做了对比.结果表明:CE/SE方法的计算结果与AGARD结果吻合得很好,为该数值计算方法对翼型绕流数值模拟的进一步应用奠定了基础. 展开更多

关键词 时空守恒元和解元方法(CE/SE) 无粘流动 翼型 涡修正 欧拉方程

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激波冲击下的交错液柱形态演化数值研究

7

作者 王建国 关奔 +1 位作者 边泽乐 吕光锐 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3430-3441,共12页

采用时空守恒元与解元方法对平面激波冲击交错排列的3液柱形态演化过程进行研究.展示了平面激波冲击3液柱后的波系结构及界面形态演化过程,发现液柱间的通道增强了激波间的相互作用,使下游液柱迎风面上压力分布不均,导致其迎风面在较短... 采用时空守恒元与解元方法对平面激波冲击交错排列的3液柱形态演化过程进行研究.展示了平面激波冲击3液柱后的波系结构及界面形态演化过程,发现液柱间的通道增强了激波间的相互作用,使下游液柱迎风面上压力分布不均,导致其迎风面在较短时间内从弧面演化为平坦表面.测量了下游液柱的迎风面极点位移和宽度,观察到上游两液柱间通道的变窄趋势使得气流对下游液柱迎风面极点的冲击减弱,降低了其迎风面极点位移速度.通过测量3液柱整体的无量纲宽度、高度和质心位移,发现第二通道宽度在气流与界面的相互作用中发挥了关键作用.随着第二通道宽度减小,气流对界面的作用能力增强,上游液柱后部凹陷的演化速率加快,第一通道侧的尖端逐渐消失,3液柱整体的无量纲宽度由减小到增大的转折点提前,而后期的无量纲质心位移速度减慢.在第二通道宽度较大的算例中,上游液柱仍保持了较为对称的结构特征.而在第二通道宽度较小的算例中,上游液柱在波系演化阶段便显现出显著的非对称性,不再展现出对称的结构特征. 展开更多

关键词 激波 交错排列液柱 波系演化 界面变形 时空守恒元与解元方法

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多管脉冲爆震发动机流场数值研究 被引量：9

8

作者 刘建文 钟诚文 赵书苗 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期674-678,共5页

针对二维带有收敛扩张喷管的双管脉冲爆震发动机(PDE),采用并行的时空守恒元和解元(CE/SE)方法对单管点火、双管同时点火和不同喉道面积情况下的爆震流场进行了数值模拟。化学反应模型采用H2和O2的8组分34基元反应。计算发现,单管点火... 针对二维带有收敛扩张喷管的双管脉冲爆震发动机(PDE),采用并行的时空守恒元和解元(CE/SE)方法对单管点火、双管同时点火和不同喉道面积情况下的爆震流场进行了数值模拟。化学反应模型采用H2和O2的8组分34基元反应。计算发现,单管点火情况下传入旁通爆震管的流场可以引爆其中的可燃气体;多管PDE内流场之间的相互作用使管内的压强处于比较高的状态;增大喉道面积削弱了多管PDE流场之间的相互影响,同时减小了封闭端面的压力,从而导致发动机性能下降。 展开更多

关键词 爆震 时空守恒元和解元方法^+ 基元化学反应^+ 并行计算 数值仿真

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等离子体初始密度对激光支持爆轰波特性的影响 被引量：3

9

作者 李琨 杨美霞 +2 位作者 夏惠君 钟鸣 何衡湘 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2501-2504,共4页

采用守恒元求解元方法,对描述激光支持爆轰波等离子体流场演化的二维轴对称流体动力学控制方程组进行了数值模拟计算,给出了不同时刻点的等离子体压强、密度、温度、速度及对激光吸收系数的空间分布,比较了初始密度不同的情况下等离子... 采用守恒元求解元方法,对描述激光支持爆轰波等离子体流场演化的二维轴对称流体动力学控制方程组进行了数值模拟计算,给出了不同时刻点的等离子体压强、密度、温度、速度及对激光吸收系数的空间分布,比较了初始密度不同的情况下等离子体演化的不同特点。计算结果表明,等离子体初始密度较大时,等离子体对激光的吸收系数较大,为了增强激光能量与靶面的耦合,应合理控制靶面等离子体密度、激光脉宽及脉冲间隔。 展开更多

关键词 激光支持爆轰波 控制方程 数值模拟 时空守恒元求解元方法

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应用CFD优化设计柴油机配气正时 被引量：12

10

作者 焦天民 周龙保 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期34-37,共4页

应用时空守恒元与解元方法,模拟计算、分析配气正时对充气效率及泵气功损失的影响,优化设计柴油机的配气正时。

关键词 CFD 内燃机 数值模拟 配气正时 柴油机 时空守恒元/解元方法

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CE／SE并行计算研究及在Euler方程中的应用

11

作者 赵书苗 刘建文 +1 位作者 钟诚文 韩王超 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期360-364,共5页

时空守恒元和解元方法(CE/SE)是一种高精度的数值求解方法。采用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对非结构网格,发展了一套求解二维Euler方程的并行程序。对NACA0012翼型的亚跨声速流动和多段翼型复杂绕流进行了分区并行求解,多区并行... 时空守恒元和解元方法(CE/SE)是一种高精度的数值求解方法。采用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对非结构网格,发展了一套求解二维Euler方程的并行程序。对NACA0012翼型的亚跨声速流动和多段翼型复杂绕流进行了分区并行求解,多区并行计算的结果与实验的结果吻合较好,表明了本文研究方法的正确性和有效性。同时文中的分区方法能实现各处理器之间的负载均衡,有效地节省计算时间。 展开更多

关键词 时空守恒元和解元方法 并行计算 非结构网格 多段翼型 欧拉方程

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用CE/SE法对弯曲与分叉河道的溃坝洪水波的数值研究

12

作者 文岑 张永祥 +1 位作者 陈景秋 曾忠 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期435-441,共7页

对作者的二维溃坝洪水波的数学模型进一步推广,得到了一般形式的基于任意四边形网格的时空守恒元和解元方法(简称CE/SE法)的新的格式。CE/SE法从守恒积分型浅水方程出发,设立守恒元和解元,严格保证其物理意义上的守恒律,并且构造思想简... 对作者的二维溃坝洪水波的数学模型进一步推广,得到了一般形式的基于任意四边形网格的时空守恒元和解元方法(简称CE/SE法)的新的格式。CE/SE法从守恒积分型浅水方程出发,设立守恒元和解元,严格保证其物理意义上的守恒律,并且构造思想简单,格式通用性好。首先采用CE/SE法计算等宽矩形河道的溃坝洪水波,并与Stoker解析解进行比较,在此基础上,数值模拟了180度强弯曲河道、45度三支分叉河道的二维溃坝洪水波的演进过程,揭示了溃坝洪水波在弯曲河道中内外两岸速度与水位的变化,在分叉河道中自动进行流量与动量的再分配,在分叉点处形成旋涡,水位变化剧烈等复杂的运动特征,算例结果表明基于任意四边形网格的CE/SE法精度高,稳定性好,该格式对各种不规则几何区域内的溃坝问题具有较强的适应性,对溃坝洪水波的间断具有较高的分辨率。 展开更多

关键词 溃坝洪水波 时空守恒元和解元方法(CE/SE法) 浅水方程 弯曲河道 分叉河道

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气相与液相两相连续旋转爆轰发动机二维数值模拟 被引量：4

13

作者 徐高 翁春生 +2 位作者 武郁文 郑权 白桥栋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期21-29,共9页

为了研究气相与液相两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性及内流场结构,建立气相与液相两相爆轰欧拉-拉格朗日模型,模型中考虑了液态燃料的喷射雾化过程。采用时空守恒元与求解元方法和标准4阶Runge-Kutta法分别求解气相和液相控制方程... 为了研究气相与液相两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性及内流场结构,建立气相与液相两相爆轰欧拉-拉格朗日模型,模型中考虑了液态燃料的喷射雾化过程。采用时空守恒元与求解元方法和标准4阶Runge-Kutta法分别求解气相和液相控制方程,并对计算得到的燃烧室内流场参数分布进行分析。计算结果表明:最终在燃烧室入口附近形成了连续传播的旋转爆轰波;爆轰波和斜激波分别造成了入口边界和出口边界上的参数间断;旋转爆轰波在传播过程中强度会不断变化。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 气相与液相两相 喷射雾化 时空守恒元与求解元方法 欧拉-拉格朗日模型

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考虑燃料雾化的气液两相连续旋转爆轰数值模拟 被引量：6

14

作者 徐高 翁春生 +2 位作者 康楠 武郁文 郑权 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期175-183,共9页

为研究气液两相连续旋转爆轰发动机燃烧室内爆轰波的传播特性,以汽油为燃料,富氧空气为氧化剂,建立了欧拉-拉格朗日模型进行二维数值仿真,其中气相方程采用时空守恒元与求解元方法求解,液相方程采用标准四阶龙格库塔法求解。在两相旋转... 为研究气液两相连续旋转爆轰发动机燃烧室内爆轰波的传播特性,以汽油为燃料,富氧空气为氧化剂,建立了欧拉-拉格朗日模型进行二维数值仿真,其中气相方程采用时空守恒元与求解元方法求解,液相方程采用标准四阶龙格库塔法求解。在两相旋转爆轰模型还考虑了液滴雾化破碎过程。计算结果表明:起爆后形成的初始爆轰波经过初始燃料填充区域后逐渐衰减,随后入口附近新生成的压力波经过一系列发展形成了自持稳定传播的旋转爆轰波;旋转爆轰波的传播模态受燃料与氧化剂的喷注压力和氧化剂填充比影响,在不同工况下旋转爆轰波呈现出4种传播模态,即稳定单波模态、稳定双波模态、不稳定双波模态和不稳定单波模态;在双波模态工况下,燃烧室内初始只形成1个爆轰波,后由入口附近局部爆炸产生的压力波发展为新的爆轰波,转化为双波模态后爆轰波的强度略有下降,但燃烧室整体推力更加平稳。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 两相爆轰 欧拉-拉格朗日模型 雾化 时空守恒元与求解元方法 传播模态

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