基于通量重构的激波捕捉格式及其在爆轰波模拟中的应用

来源 :第八届全国流体力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lkstudybitcc2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  爆轰波的模拟不仅涉及到强激波的捕捉,而且要实现激波和燃烧放热反应的耦合求解,对数值模拟方法提出了很高的要求。基于通量重构(flux reconstruction)的思想,提出了抑制间断附近振荡产生的多矩限制(multi-moment constrained)条件,并利用该条件构造了高阶激波捕捉格式。研究发现该格式能够与TVB或WENO限制器联合使用,但是前者会将精度从三阶将为两阶,而后者会将精度从三阶提升为四阶。基于多矩限制条件和WENO限制器,构造了对流项-化学反应源项联合求解的四阶方法,并将其用于爆轰波简化模型Ficketts model的求解。模拟结果显示该方法相对与传统的低阶格式联合分步求解算法(fractional step method)具有明显的优势,特别适用于目前爆轰研究中比较关注的强不稳定爆轰波的模拟。
其他文献
大量的实验研究表明自由射流在传播过程中会形成典型的蘑菇型涡结构,由于其周期较短,很难通过实验测量手段来研究这种蘑菇型涡结构的演化及失稳机理.本文以OpenFOAM函数库为基础,发展了一个采用有限体积法离散的、基于密度求解、多组分输运的大涡模拟求解器astroFoam,构建了合适的计算模型和计算网格,采用氮气作为射流气体,对射流压力比NPR=5.60,7.47的欠膨胀声速射流进行了数值模拟,和纹影测
提出一种逆向射流的方式,可更为便捷地实现不同激波反射类型的转化。(1)结合激波极曲线,理论上确定了激波反射双解区的范围,即流场参数处于脱体条件鳐和von Neumann条件两者之间时,激波反射类型既可能为规则反射也可能为马赫反射。同时,对激波反射迟滞现象数值上进行了验证,即同一流场参数下,存在马赫反射也可能存在规则反射。(2)在尖楔前缘设置逆向射流,通过改变射流的大小,实现了两种激波反射类型的相互
通过环境友好型改性分子筛Cu-Ce/ZSM-5催化剂的优选,实现变参数(烟气成分、烟气温度和烟气流量等)条件下CO自持燃烧转化为CO2的目的。理化分析结果表明,铜系物种作为活性相富集并高度分散于分子筛的浅层及表面,铜元素以一价和二价形式存在,且随铜负载量的增加,分子筛表面铜离子所占比例增加;而铈系物种富集于分子筛表面呈团聚态,铈元素以三价和四价形式存在。铜离子是CO自持催化燃烧的活性位。随着催化剂
采用分离涡(DES)方法结合乙烯的简化机理数值研究乙烯/空气平面射流非预混燃烧过程,对乙烯/空气混合、初始点火及火焰形态等特性进行了讨论.采用基于误差传递的直接关系图法(DRGEP)对乙烯71组分/395步详细机理进行简化,获得了25组分/131步简化机理,并验证了简化机理的可靠性.同时,采用了分离涡(DES)方法以及涡耗散概念(EDC)模型模拟湍流火焰与燃烧,并与Yoo等人采用直接数值模拟(DN
基于气动参数优化方法得出的两种二次曲线剖面升力体外形,对其进行了初步的气动性能与稳定分析,主要为这两个外形的升阻比、升力系数、阻力系数和3个方向的单自由度静稳定分析。通过生成结构网格,使用CFD软件对两种外形进行了多个工况的计算,得出该飞行工况下的详细数据。通过轴向力,法向力,求得两外形的升阻比、升力系数、阻力系数的变化曲线;同时亦可求出该飞行状态下的气动压心位置。通过3个方向的力矩数据可求得各个
在2.4米跨声速风洞中对某典型超临界机翼进行了变雷诺数试验,以研究超临界机翼表面流动特征的雷诺数影响.风洞通过增压方式运行,获得了不同雷诺数条件下的机翼表面压力分布;通过在模型表面粘贴粗糙带,研究了固定转捩与自由转捩对结果的影响;通过油流试验获得了机翼表面流动结构.试验过程中,基于机翼平均气动弦长的最大雷诺数为15×106.结果显示,固定转捩条件下,机翼上表面激波位置随雷诺数的增加逐渐后移,后移量
针对高超声速飞行器的巡航飞行阶段,建立了纵向六自由度动力学模型和飞行器的发动机二阶系统动力学模型及空气动力学模型。所设计一种基于神经网络补偿的新型高阶非奇异Terminal滑模控制器,在标称巡航飞行条件下,该控制器通过控制高超速飞行器的发动机节流阀调定的指令信号和升降舵偏转信号来控制飞行器的速度和高度。该控制器对气动力非线性、气动干扰、系统参数不确定均具有良好的鲁棒性。仿真验证所设计的控制器对阶跃
以高超声速数值模拟软件平台Chant2.0为基础,将γ-Reθ转捩模型和k SST湍流模型相结合,参考Menter等给出的经验关系式的函数形式,通过低速不可压平板数值实验标定转捩模型中的两个关键经验关系式:临界雷诺数Reθc和转捩长度Flength,对压力梯度函数进行高马赫数修正,然后在高超声速流动计算中进行了检验.结果表明,修正后的γ-Reθ模型在高超声速边界层转捩预测方面表现出一定的潜力,值得
采用实验和数值方法研究了平面激波与Chevron形轻/重(Air/SF6)气体界面相互作用的Richtmyer-Meshkov不稳定性的问题.实验上,利用激波管生成马赫数为1.2的平面激波,采用肥皂膜技术形成Chevron形初始界面,并结合高速纹影法来显示流场.计算上采用VAS2D程序对界面相互作用过程进行详细的数值模拟.由于VAS2D程序采用有限体积法结合网格自适应技术,能够达到时间和空间的二阶
采用考虑详细化学反应机理的数值模拟以及简化理论分析,对末端混合气体的自着火与燃烧过程进行了研究,着重分析了燃料在不同条件下的自着火过程及自着火之后出现的不同燃烧模态。首先利用一维简化理论模型简单分析了末端混合气体自着火发生的条件,然后利用本课题组开发的数值模拟程序A-SURF (adaptive simulation of unsteady reacting flow)模拟了氢气/空气预混气体在不