燃烧室燃烧流场数值模拟软件的设计与实现

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随着现代计算机技术的发展和数值计算方法的进步,计算流体力学(CFD)在发动机燃烧室的燃烧化学非平衡流场的数值计算研究方面得到了广泛的应用。当前,采用CFD手段利用数值模拟计算方法模拟湍流流动已经成为发动机设计和流动分析的一种经济、有效的手段。   本文基于对燃烧室燃烧流场的研究,采用工程计算开源软件OpenFOAM并应用不同的化学动力反应模型库建立了求解定常和非定常湍流燃烧流动问题的数值计算方法,设计出一套适用于湍流燃烧流动数值模拟的并行计算求解程序。求解程序基于MPI实现并行,采用有限体积法离散积分形式的控制方程,可模拟二维、轴对称、三维的定常和非定常的完全气体和多组分混合气体的湍流流动。湍流模型采用k-ε双方程模型。   在对程序进行大量的算例验证后,通过计算结果与实验数据的直观对比分析表明:所建立的数值计算方法对求解各种燃烧流动问题有很好的计算仿真效果,体现了其可行性与正确性,同时对解决其他燃烧流动问题也具有较高的参考价值。
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