三维实验固体火箭冲压发动机燃烧室湍流反应流数值模拟 被引量：3

1

作者 余勇 陈小前 王振国 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期1-4,共4页

在对固体火箭冲压发动机的研究中 ,建立合适的数学模型对其内部工作过程进行模拟是冲压发动机设计和试验的重要环节。本文在三维湍流反应流情况下 ,对某实验固体火箭冲压发动机建立了数学模型并进行数值求解 ,得出了一些有用的结论 。

关键词 燃烧室 数值模拟 固体火箭冲压发动机 三维湍流反应流 流场模拟 数学模型

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NO_x生成湍流反应率数值模拟的进展 被引量：14

2

作者 周力行 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期77-82,共6页

利用计算机数值模拟来优选燃烧器或炉内降低氮氧化物的各种措施，如空气分级，燃料分级（再燃烧），烟气再循环，煤和生物质混烧等，预测其效果，受到国际上越来越大的重视．如何建立合理而经济的数学模型，是其中的关键问题之一．根据... 利用计算机数值模拟来优选燃烧器或炉内降低氮氧化物的各种措施，如空气分级，燃料分级（再燃烧），烟气再循环，煤和生物质混烧等，预测其效果，受到国际上越来越大的重视．如何建立合理而经济的数学模型，是其中的关键问题之一．根据近年来国际上发表的不同研究者的研究结果，对湍流燃烧氮氧化物生成湍流反应率数值模拟的研究现状进行了评述，并且讨论了有待解决的问题和今后的发展方向． 展开更多

关键词 氮氧化物生成 湍流反应率 数值模拟 湍流燃烧

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NO_x生成湍流反应率的二阶矩-PDF数值模拟 被引量：3

3

作者 殷健 郑楚光 +1 位作者 周力行 胡俊玲 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2001年第1期67-71,共5页

将对 NOx 生成湍流反应率模拟的二阶矩模型和设定 PDF模型结合起来 ,提出一种氮氧化物生成湍流反应率的二阶矩 - PDF模型 ,以兼顾解决工程问题的合理性和经济性 ,并对甲烷空气燃烧中的 NOx

关键词 燃烧 二阶矩概率密度模型 氧化氮 湍流反应率 二阶矩-PDF

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分级进风燃烧室内含颗粒的湍流反应流的实验研究

4

作者 郑晓川 袁书生 +2 位作者 张健 张洪涛 周力行 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期202-209,共8页

应用三维激光粒子动态分析仪(PDA),对分级进风燃烧室内含颗粒的湍流反应流的气固两相瞬时速度场进行了实验测量,同时对单相湍流反应流的瞬时速度场也进行了实验测量．得到了两种情况下燃烧室内气固两相和单相气体的平均轴向与切向速度... 应用三维激光粒子动态分析仪(PDA),对分级进风燃烧室内含颗粒的湍流反应流的气固两相瞬时速度场进行了实验测量,同时对单相湍流反应流的瞬时速度场也进行了实验测量．得到了两种情况下燃烧室内气固两相和单相气体的平均轴向与切向速度、轴向与切向脉动速度均方根值和轴向-切向脉动速度二阶关联量的分布． 展开更多

关键词 湍流反应流 气固流动 分级进风 燃烧室 实验测量

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煤气化数值模拟中湍流气相反应模型的比较研究 被引量：8

5

作者 刘臻 管清亮 +2 位作者 张建胜 刘兵 李文华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2520-2526,共7页

为获得煤气化炉数值模拟研究中常用湍流气相反应模型的适用性和准确性,通过数值模拟分析比较了3种湍流气相反应模型计算的温度场、浓度场和碳转化率分布,并与实验数据进行比较。结果表明:湍流气相反应模型对气化炉火焰区温度场和浓度场... 为获得煤气化炉数值模拟研究中常用湍流气相反应模型的适用性和准确性,通过数值模拟分析比较了3种湍流气相反应模型计算的温度场、浓度场和碳转化率分布,并与实验数据进行比较。结果表明:湍流气相反应模型对气化炉火焰区温度场和浓度场计算影响较大,但是对气化炉后部影响较小;EDM模型对合成气组分的浓度分布预测误差较大;基于单混合分数的PDF模型对喷嘴出口附近的温度场和浓度场的预测结果不合理,但是对气化炉出口参数的预测较为准确;EDC模型预测结果良好,但是会高估火焰温度,进一步考虑基元反应和详细化学反应机理可以改善EDC模型对火焰温度的预测。 展开更多

关键词 煤气化 湍流化学反应作用 涡耗散概念模型

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湍流化学反应的分形数值模拟 被引量：2

6

作者 张建文 王艳飞 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2007年第3期5-8,15,共5页

基于涡串唯象概念和分形理论,建立了能够表达湍流多尺度结构物理特性的分形湍流化学反应模型,针对Steckler室内燃烧过程进行了数值模拟研究。湍流流动采用浮力修正的κ-ε双方程模型来模拟,辐射由Rosseland模型描述,整个模拟过程由ANSYS... 基于涡串唯象概念和分形理论,建立了能够表达湍流多尺度结构物理特性的分形湍流化学反应模型,针对Steckler室内燃烧过程进行了数值模拟研究。湍流流动采用浮力修正的κ-ε双方程模型来模拟,辐射由Rosseland模型描述,整个模拟过程由ANSYS-CFX10.0实现。将模拟结果与Steckler的燃烧实验数据进行对比,并与EDC燃烧模型及文献中EBU燃烧模型的模拟结果进行对比。结果表明,FM燃烧模型模拟得出的温度、速度场分布与实验数据能够较好地吻合,是一种有前途的湍流化学反应模拟方法。 展开更多

关键词 物理化学 分形 湍流化学反应 CFX 数值模拟

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一种基于冷扩散模型的复杂反应流场建模方法

7

作者 陈俊宏 程辉 胡贵华 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期720-731,共12页

仿真复杂湍流反应流场的计算消耗巨大,为了缓解计算负担,许多研究基于深度学习方法构建数据驱动代理模型,但获取该代理模型所需要的数据仍存在一定困难。为了解决上述问题,本文提出一种基于冷扩散模型(Cold Diffusion Model,CDM)的代理... 仿真复杂湍流反应流场的计算消耗巨大,为了缓解计算负担,许多研究基于深度学习方法构建数据驱动代理模型,但获取该代理模型所需要的数据仍存在一定困难。为了解决上述问题,本文提出一种基于冷扩散模型(Cold Diffusion Model,CDM)的代理模型。与去噪扩散概率模型(Denoising Diffusion Probabilistic Model,DDPM)不同,插值冷扩散模型在扩散过程中采用逐步插值替代加入随机高斯噪声,为复原过程引入更多信息。二维甲烷燃烧仿真实验结果表明,相比其他代理模型,插值冷扩散模型能够利用有限的数据,学习到更多的信息,减少训练所需的计算数据量,从而缓解计算负担。 展开更多

关键词 湍流反应流 计算流体力学(CFD) 代理模型 扩散模型 图像翻译

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旋流燃烧室内甲烷湍流燃烧的数值模拟 被引量：6

8

作者 杨炜平 张健 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期477-484,共8页

为合理考虑湍流-复杂化学反应的相互作用,建立了甲烷湍流四步反应的温度脉动简化概率密度函数(PDF)模型.应用该模型对TECFLAM燃烧室内的甲烷湍流旋流燃烧进行了数值模拟,得到了与实验相符合的气体轴向、径向与切向速度、温度、温度脉动... 为合理考虑湍流-复杂化学反应的相互作用,建立了甲烷湍流四步反应的温度脉动简化概率密度函数(PDF)模型.应用该模型对TECFLAM燃烧室内的甲烷湍流旋流燃烧进行了数值模拟,得到了与实验相符合的气体轴向、径向与切向速度、温度、温度脉动均方根值及甲烷、氧气、二氧化碳与水蒸气质量分数分布.得到的一氧化碳和氢气质量分数分布与实验基本符合. 展开更多

关键词 旋流燃烧室 湍流燃烧 湍流-复杂反应相互作用 数值模拟

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纳米颗粒反应器内的流场数值模拟

9

作者 王维莉 张淑君 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期743-747,共5页

为了研究纳米颗粒反应器内的化学反应过程,本文采用标准κ-ε湍流模型、涡耗散化学反应速率模型及标准壁面函数法,以AlCl3为前驱物,对化学气相合成法制备Al2O3纳米颗粒的湍流扩散反应进行了数值模拟,并对不同结构形式的反应器进行了流... 为了研究纳米颗粒反应器内的化学反应过程,本文采用标准κ-ε湍流模型、涡耗散化学反应速率模型及标准壁面函数法,以AlCl3为前驱物,对化学气相合成法制备Al2O3纳米颗粒的湍流扩散反应进行了数值模拟,并对不同结构形式的反应器进行了流场分析比较。结果表明用优化后的反应器结构3流场效果更好,涡流影响最小。用此反应器合成纳米Al2O3的化学反应主要集中在喷嘴后200mm范围内。在反应器400mm以后,流场各物质已完全混合均匀。 展开更多

关键词 化学气相合成法 纳米AL2O3 湍流扩散反应 结构优化

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可压缩湍流的多尺度分析 被引量：5

10

作者 陈十一 王建春 +3 位作者 郑钦敏 王小宁 滕健 万敏平 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-17,共17页

作者的研究团队近几年在可压缩湍流的多尺度性质方面开展了系统的研究工作。通过多过程分解,研究了可压缩湍流中的速度和热力学量的剪切部分、胀压部分、伪声模态、声模态、熵模态的多尺度性质,并总结了各类可压缩条件下的速度和热力学... 作者的研究团队近几年在可压缩湍流的多尺度性质方面开展了系统的研究工作。通过多过程分解,研究了可压缩湍流中的速度和热力学量的剪切部分、胀压部分、伪声模态、声模态、熵模态的多尺度性质,并总结了各类可压缩条件下的速度和热力学量的谱的标度律。通过滤波方法,研究了动能和热力学量的多尺度传输现象,并重点分析了可压缩性对动能胀压部分的多尺度传输的影响。在可压缩均匀剪切湍流中,可压缩效应更加明显,可压缩湍动能和耗散率等物理量的马赫数标度率与各向同性湍流类似,但胀压分量所占比重更大,并且变形速度张量特征值的概率密度函数和流动拓扑结构的比例分布等统计量随马赫数的变化也更加明显。对于振动非平衡可压缩各向同性湍流,平动-转动内能模式和振动内能模式间的弛豫效应导致密度梯度与振动温度梯度方向的偏离,从而弱化了流场中压缩和膨胀运动对振动弛豫率的影响。化学反应放热会显著增加流场的压缩与膨胀运动,导致速度胀压分量和热力学量的能谱在所有尺度均增大,湍动能和耗散率的标度律表现出马赫数无关性。 展开更多

关键词 可压缩湍流 能谱 能量传输 亥姆霍兹分解 剪切湍流 高温非平衡湍流 化学反应湍流

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天然气部分氧化炉的数值模拟 被引量：9

11

作者 代正华 王辅臣 +2 位作者 刘海峰 于广锁 于遵宏 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期13-16,共4页

采用CFD模拟计算高温高压下天然气部分氧化炉。通过冷态模拟计算喷嘴端部区域的回流情况,并以此作为确定喷嘴结构的判据之一;通过热态模拟计算研究天然气部分氧化炉内的速度、温度、组分浓度分布,其出口气体组成和温度与通用过程模拟软... 采用CFD模拟计算高温高压下天然气部分氧化炉。通过冷态模拟计算喷嘴端部区域的回流情况,并以此作为确定喷嘴结构的判据之一;通过热态模拟计算研究天然气部分氧化炉内的速度、温度、组分浓度分布,其出口气体组成和温度与通用过程模拟软件AspenPlus的模拟结果吻合。说明模拟结果是准确的,可用于辅助解决实际工程问题。 展开更多

关键词 天然气部分氧化炉 喷嘴 计算流体力学 简化的PDF模型 湍流反应

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旋转填充床内微观混合的数值模拟 被引量：13

12

作者 梁继国 陈建峰 张建文 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期882-887,共6页

旋转填充床作为新型的高效反应传质设备 ,广泛应用于快速反应过程 ,如制备纳米粉体材料 .对旋转填充床内微观混合进行研究 ,有助于进一步认识旋转填充床内高度分散液体微元在填料丝网中的流动行为和分散混合机制 ,为旋转填充床内液液反... 旋转填充床作为新型的高效反应传质设备 ,广泛应用于快速反应过程 ,如制备纳米粉体材料 .对旋转填充床内微观混合进行研究 ,有助于进一步认识旋转填充床内高度分散液体微元在填料丝网中的流动行为和分散混合机制 ,为旋转填充床内液液反应混合制备纳米材料提供理论基础 .基于公开文献报道的实验观测结果 ,通过合理假设 ,建立了旋转填充床内微元流动的物理模型 .在该物理模型的基础上 ,结合此前提出的湍流混合与反应模型 ,模拟计算了液体微元经过实验条件下 5 0层丝网填料最终流出填料空间的浓度分布 .由浓度分布得到的微观混合特征指数与实验值进行了对比 。 展开更多

关键词 旋转填充床 微观混合 数值模拟 湍流反应

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氢燃料超燃冲压发动机燃烧室非结构网格数值模拟 被引量：8

13

作者 王兰 吴颖川 乐嘉陵 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期308-313,共6页

采用格点有限体积法离散积分形式Favre平均的三维Navier-Stokes方程,基于非结构、混合网格发展了CFD并行隐式流场解算器AHL-UNS3D。计算了Burrows和Kurkov的二维氢气顺喷的扩散和反应流,出口参数和实验值较吻合,证明了软件具备多组分扩... 采用格点有限体积法离散积分形式Favre平均的三维Navier-Stokes方程,基于非结构、混合网格发展了CFD并行隐式流场解算器AHL-UNS3D。计算了Burrows和Kurkov的二维氢气顺喷的扩散和反应流,出口参数和实验值较吻合,证明了软件具备多组分扩散流和湍流反应流的模拟能力,并将该软件分别应用到了Hyshot计划的地面实验超燃冲压发动机和NAL的双模态燃烧室模型的氢气燃烧湍流反应流的二维和三维jet-to-jet数值模拟中,得到了与实验值及文献一致的计算结果。 展开更多

关键词 超声速湍流反应流 非结构 混合网格 CFD并行隐式解算器 jet—to-jet

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Scramjet整机流场的非结构网格并行数值模拟 被引量：3

14

作者 王兰 吴颖川 乐嘉陵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期34-40,共7页

为了得到某支板喷氢超燃冲压发动机内流场的细节,采用非结构网格CFD隐式解算器,耦合求解Na-vire-Stokes方程、组分连续方程和M enter的k-ω应力剪切传输(SST)湍流模型,对整机模型的冷流和三个当量油气比的湍流反应流进行了三维并行模... 为了得到某支板喷氢超燃冲压发动机内流场的细节,采用非结构网格CFD隐式解算器,耦合求解Na-vire-Stokes方程、组分连续方程和M enter的k-ω应力剪切传输(SST)湍流模型,对整机模型的冷流和三个当量油气比的湍流反应流进行了三维并行模拟。给出了流线和水的分布云图,分析了支板附近旋涡和推进流道一维质量加权平均的马赫数、静温、组分质量分数及燃烧效率等参数随当量油气比的变化,并将壁面压力和实验值进行了比较,吻合较好。除=0.8在支板附近出现了小范围亚声速外,其余状态整个内流道超声速占主流。 展开更多

关键词 超燃发动机 非结构网格 支板 湍流反应流 并行计算 旋涡

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有辐射热损射流扩散火焰条件矩模型数值模拟 被引量：1

15

作者 邹春 郑楚光 周力行 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2002年第5期472-477,共6页

假设火焰辐射区域为光学薄,将辐射计算的代数模型嵌入到条件矩模型中(CMC(rad)),对甲烷 空气射流扩散值班火焰进行了模拟。并将此模型的模拟结果分别与实验和未考虑辐射热损的条件矩模型(CMC(ad))的结果进行了比较。结果表明采用代数模... 假设火焰辐射区域为光学薄,将辐射计算的代数模型嵌入到条件矩模型中(CMC(rad)),对甲烷 空气射流扩散值班火焰进行了模拟。并将此模型的模拟结果分别与实验和未考虑辐射热损的条件矩模型(CMC(ad))的结果进行了比较。结果表明采用代数模型计算辐射热损失是合适的,且考虑辐射的条件矩模型对温度场和NO的浓度的模拟结果相比未考虑辐射热损条件矩模型的模拟结果,与实验结果符合得要好。 展开更多

关键词 矩模型 辐射热损失 条件矩 扩散火焰 数值模拟 湍流反应流

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ISAT方法在射流火焰PDF计算中的应用 被引量：2

16

作者 陈华蕾 王海峰 陈义良 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期557-562,共6页

描述了一种应用于湍流反应流场中,用以减少化学反应计算时间的有效方法———当地自适应建表方法,并对之做了改进,使其可以适用于变时间步长环境下的计算流场.应用此方法计算甲烷/空气湍流射流扩散火焰问题,结果显示同直接数值积分方法... 描述了一种应用于湍流反应流场中,用以减少化学反应计算时间的有效方法———当地自适应建表方法,并对之做了改进,使其可以适用于变时间步长环境下的计算流场.应用此方法计算甲烷/空气湍流射流扩散火焰问题,结果显示同直接数值积分方法比较,当地自适应建表方法可以在保证满足计算精度要求的条件下有效的减少化学反应计算时间. 展开更多

关键词 当地自适应建表 湍流反应流场 化学热力学状态

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旋流燃烧室内煤粉燃烧的数值模拟 被引量：8

17

作者 尚庆 张健 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第17期1-5,共5页

为合理描述煤粉颗粒在有湍流脉动的气相流场与温度场中的燃烧反应行为,文中提出并建立了考虑湍流-颗粒反应相互作用的颗粒随机轨道模型。该模型考虑到了气相温度的湍流脉动对颗粒瞬时温度、瞬时热解速率和瞬时多相反应速率的影响。应用... 为合理描述煤粉颗粒在有湍流脉动的气相流场与温度场中的燃烧反应行为,文中提出并建立了考虑湍流-颗粒反应相互作用的颗粒随机轨道模型。该模型考虑到了气相温度的湍流脉动对颗粒瞬时温度、瞬时热解速率和瞬时多相反应速率的影响。应用此模型对有直流一次风和旋流二次风的旋流燃烧室内的煤粉燃烧进行了数值模拟。计算结果表明,在燃烧室前部区域,该模型与未考虑湍流-颗粒反应相互作用的颗粒随机轨道模型给出的气相温度场与组分浓度场结果有一定的差异,前者得到的气相温度分布与实验更接近。 展开更多

关键词 旋流燃烧室 煤粉燃烧 湍流-颗粒反应相互作用 气相温度脉动 数值模拟

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