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瞬态二维燃烧多步动力学数值求解技术。 (英语) Zbl 0716.76074号

小结:对于数值燃烧问题,计算时间和存储要求与化学物质数量的平方成近似比例。因此,使用基本化学动力学可以解决的最困难的情况是一维瞬态和二维稳态公式。这种局限性和全球反应的既定缺点鼓励了最近简化但准确的多步骤动力学方案的发展。本研究使用这些简化的反应机制之一来确定在不诉诸过度简化的全局动力学的情况下,是否可以解决多维瞬态反应流问题。建立了一个层流、二维、瞬态、粘性流动模型,该模型包含丙烷的化学动力学机制,包括四个可逆反应和七个物种。该模型用于研究在传热、壁面运动和剪切流作用下火焰的萌生和传播。该数学模型模拟了当一个表面先向另一个表面移动,然后又远离另一个时,由两个冷固体表面形成的薄片中心线附近发生的物理和化学过程。利用薄盖近似简化了质量、动量、能量和化学物质的控制守恒方程。利用可压缩流函数公式将问题转化为消除连续性方程。所得到的非线性边值问题的混合阶系统通过半离散数值程序进行求解,该数值程序采用有限元配置方法和自适应网格技术。对非反应和反应情况进行了求解,以证明剪切流和冷表面对流场和层流火焰发展的影响。结果表明,发展中的火焰与固定壁附近边界层中的冷流体相互作用,形成了具有许多子结构的复杂流动。反应流结果代表了首次使用非平衡、多步骤化学方法在移动壁几何结构中计算层流反应流,同时解析动量和热边界层。

MSC公司:

76版本05 流动中的反应效应
80A32型 化学反应流
76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
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