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低马赫数扩散控制燃烧的轴对称涡方法。 (英语) Zbl 1062.76546号

小结:提出了一种无网格拉格朗日方法,用于精确模拟低马赫数、变密度、扩散控制的反应流。假设一个快速化学模型,其中反应物到产物的转化率受局部混合率的限制,以便将燃烧问题简化为在反应前沿具有体积膨胀和涡度生成的对流-扩散生成方程的解。利用粒子通过对流和扩散传递守恒量的公式,得到了连续性方程和涡度方程的解,以及控制物质和能量传输的方程。放热燃烧的动态影响通过精确积分粒子所在位置的涡度输运方程中的源项以及与低马赫数下体积膨胀相关的额外速度场来捕获,以实现质量守恒。对于轴对称几何体,通过引入用于涡量场离散化的“自适应”核心函数,部分地施加了径向对称性的影响,获得了该公式,其形状取决于计算元素相对于对称轴的位置,部分通过实现泊松方程和扩散方程的格林函数。核心函数用于计算速度场,在扩散模拟中,该公式允许不同的计算元素具有不同的核心尺寸,使用了涡度再分配方法的扩展。采用分步方法对非反应流方程中的对流和扩散算子进行解耦。在反应流模拟中,算子分裂用于对流、生成和扩散算子的解耦,而二阶预测-校正积分用于对流和生成步骤。使用一些通用示例,通过数值测试来检查算法的收敛速度。

MSC公司:

76米23 涡方法在流体力学问题中的应用
76版本05 流动中的反应效应
80A25型 燃烧
80平方米 其他数值方法(热力学)(MSC2010)
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全文: 内政部

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