航空发动机环形燃烧室三维两相反应流场的二阶矩-EBU模型模拟
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更新于2024-08-12
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"二阶矩-EBU模型用于两相反应流场的数值模拟 (2006年),作者:蔡文祥、赵坚行、张靖周,发表于《南京航空航天大学学报》第38卷第5期,2006年10月。该论文探讨了在航空发动机环形燃烧室中,如何利用高级数值模拟技术来理解和预测两相反应流场的行为。"
正文:
这篇论文详细介绍了采用一种名为二阶矩-EBU(Eddy-Break-Up)模型进行两相反应流场数值模拟的研究。该模型在解决复杂的流动问题,尤其是涉及燃烧过程的流动问题时,具有较高的准确性和实用性。EBU模型是一种先进的湍流燃烧模型,它能够有效地计算燃烧速率,这是理解燃烧过程中的关键参数。
文中提到,RNG(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)k-e模型被用来模拟紊流粘性,这是一种广泛应用于工程计算的湍流模型,能够捕捉到流动中的涡旋结构和能量耗散过程。六通量热辐射模型则用于考虑辐射传热对两相反应流场的影响,这是在高温环境如燃烧室内至关重要的传热机制。
数值模拟在任意曲线坐标系下进行,这对于处理非规则几何形状如航空发动机的环形燃烧室至关重要。气相流场的求解采用了PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法,这是一种常用的流体动力学求解方法,能有效处理复杂的流场和时间步进问题。液相则采用颗粒轨道模型,这种方法常用于描述液滴或粒子在流场中的运动。为了考虑气液两相之间的相互作用,论文应用了PSIC(Pressure-Projection Semi-Implicit Coupling)方法,它能有效地处理多相流中的耦合效应。
通过对比计算结果和实验数据,论文证明了所提出的计算方法的可靠性,并指出这种模拟技术可以为优化燃烧室性能提供有价值的参考。这表明,采用这些先进的数值工具和技术,不仅能够深入理解燃烧过程,还能够为航空发动机设计和改进提供实际指导,从而提高燃烧效率,减少排放,并增强发动机的稳定性。
关键词包括数字模拟、两相反应流、涡模型以及二阶矩-EBU模型,这些关键词反映了论文的核心内容和研究重点。该研究对于工程技术领域的学者和工程师来说,提供了深入了解和应用先进数值模拟技术解决实际问题的宝贵资料。
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