国家自然科学基金(90505009)
- 作品数：12 被引量：54H指数：6
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- 超声速来流稳焰凹腔上游气体燃料横向喷注的流动混合特征被引量：10
- 2008年
- 对Ma=1.7的空气超声速来流稳焰凹腔上游气体燃料横向喷注的流动混合特征进行了实验和数值模拟研究。在喷注的模拟燃料氦气中添加丙酮,采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)观测了设置开式凹腔时燃料在展向和流向的空间分布。针对下游布置不同凹腔时燃料分布相似的实验结果,选取L/D=7的凹腔对其燃料混合流场进行了大涡模拟。实验和仿真结果表明:实验来流条件下喷注燃料大部分直接由喷流引起的上升反转旋涡对带走,只有小部分燃料经由喷流与凹腔流动涡结构的相互作用进入凹腔剪切层,并随剪切层运动对流进入凹腔内部。
- 孙明波耿辉梁剑寒王振国
- 关键词：超音速冲压喷气发动机火焰稳定器剪切层
- 复杂湍流流动的混合RANS/LES方法研究被引量：8
- 2011年
- 混合RANS/LES方法是近年来复杂湍流模拟的重要方法。简要回顾了混合RANS/LES模拟方法的发展历程,着重总结和分析了分离涡混合模型、类Menter SST混合模型以及湍流能量谱一致混合方法三类混合模型的构造方法和发展历程,对这三种方法的应用以及优缺点进行了简要评述,最后指出了混合RANS/LES方法发展应该兼顾的问题,为下一步的混合RANS/LES模拟提供了参考。
- 孙明波汪洪波梁剑寒刘卫东王振国
- 关键词：湍流流动
- 超声速燃烧凹腔质量交换特性的混合RANS/LES模拟被引量：7
- 2010年
- 对超声速冷流及燃烧流条件下超燃冲压发动机火焰稳定凹腔的质量交换特性进行了研究.采用混合RANS/LES(Reynolds-averaged Navier-Stokes/large-eddy simulation)方法对非定常流场进行数值模拟,系统研究了凹腔结构参数和横向喷流燃烧放热对凹腔质量交换特性的影响.首次采用"原子追踪法"对化学反应流条件下的凹腔质量交换过程进行了刻画.结果表明:在冷流条件和燃烧流条件下,凹腔驻留时间均随长深比的增大而增加;凹腔后缘倾角对驻留时间的影响在冷流条件下比较显著,而在燃烧流条件下明显减弱;相同结构的凹腔,在燃烧流条件下的驻留时间相对于冷流条件明显减小.
- 汪洪波孙明波吴海燕王振国
- 关键词：超声速燃烧
- 颗粒两相流自由剪切层大涡模拟被引量：2
- 2008年
- 采用大涡模拟(LES)方法数值仿真了可压缩流自由剪切层内颗粒两相流流场结构。气相控制方程采用二维盒式滤波法滤除小于网格尺度的小涡以得到LES控制方程,而流场中小涡对大涡的影响采用k-ωSST湍流模型模拟。在Lagrange坐标系下用颗粒轨道模型仿真颗粒运动,用双线性插值方法实现Eu ler坐标系到Lagrange坐标系的转换,并考虑了颗粒速度和温度的改变对气相流场的反作用。分析了仿真结果中气相自由剪切层的涡结构特性,不同St数颗粒在流场中的运动特性,颗粒对流场的反作用效果,得到了合理的结论。
- 吴海燕王昱孙明波汪洪波周进
- 关键词：两相流自由剪切层大涡模拟
- 非平衡流解耦方法及其计算激波诱导燃烧的应用验证被引量：8
- 2008年
- 介绍并发展了一种改进的化学非平衡流动解耦方法.将流动控制方程与化学反应生成源项解耦处理,组分对流项的矢通量分裂基于流动方程密度对流项的分裂形式给出.对流项采用五阶WENO格式求解,化学反应源项的刚性采用简化的隐式方法进行处理.将该方法应用于预混H2/O2和H2/Air激波诱导燃烧计算,得到的定常及非定常燃烧过程与实验观测相符,振荡频率与实验测量较吻合,结果表明该方法应用于多组分多步反应流计算是可行的.
- 孙明波梁剑寒王振国
- 关键词：非平衡流解耦方法WENO格式
- 超声速来流横向狭缝喷流标量输运的混合RANS/LES模拟被引量：4
- 2007年
- 采用基于时均湍流模型的混合RANS/LES模拟方法对超声速来流狭缝横向喷流标量输运过程进行大涡模拟,控制方程对流项采用五阶精度的WENO格式求解,过滤后的组分方程中的亚格子组分对流通量采用梯度扩散模化。模拟得到了超声速来流狭缝横向喷流大尺度涡和组分的演化过程,研究表明喷流具有明显的非定常周期性特点,并且组分随时间的空间分布特征决定于流动的大尺度结构。模拟得到的压力的统计时均结果和实验结果定性一致,但喷流前后的分离区较实验值过大,这表明混合RANS/LES需要进一步改进。
- 孙明波梁剑寒王振国
- 关键词：大涡模拟
- 入流周期性温度激励下的二维超声速混合层混合增强被引量：6
- 2008年
- 对入流施加周期性温度激励下的二维超声速混合层的混合增强进行大涡模拟研究,系统考虑了激励振幅、频率、混合层对流马赫数、雷诺数以及激励施加位置多个参数的影响。计算结果表明,雷诺数对混合效果影响不大,激励振幅、频率、混合层的对流马赫数以及激励施加位置对于混合效果有着重要的影响。
- 孙明波王振国梁剑寒
- 关键词：超声速混合层大涡模拟
- 超燃火焰稳定凹腔自激振荡特性的数值研究(英文)被引量：1
- 2007年
- 对超声速冷流条件下用于超燃冲压发动机的凹腔火焰稳定器的自激振荡特性进行研究.采用混合RANS/LES方法对非定常流场进行数值模拟,考虑了凹腔的长深比和后缘角度两个关键参数.混合RANS/LES方法很好的捕捉到流场非定常大尺度结构并揭示了凹腔自由剪切层的演化过程.对凹腔压力振荡历程进行幅频分析,所得到的频率和理论分析结果与文献计算结果符合的很好.结果表明,凹腔的长深比和后缘角度对凹腔自激振荡特性都有很大的影响.随着凹腔长深比的减小,振荡能量趋于集中到某些频率对应的振荡模式上.随着凹腔后缘倾角的减小,大部分频率对应的振荡很快的被削弱;相对于陡后缘凹腔,小角度后缘凹腔只有较高频率对应的振荡模式存在.
- 孙明波梁剑寒王振国
- 关键词：凹腔超声速流动自激振荡超燃冲压发动机
- 湍流燃烧亚格子线性涡模型研究被引量：1
- 2007年
- 湍流燃烧的亚格子模式一直是限制大涡模拟在湍流燃烧中应用的主要困难,介绍了湍流燃烧亚格子模型———亚格子线性涡模型.回顾了该模型的发展历程并给出了其当前形式,指出了该模型建立过程与其他湍流燃烧亚格子模型相比的长处,指出了该模型的不足.对亚格子线性涡模型在湍流燃烧大涡模拟中的应用进行了总结评述,重点分析了该模型应用于超声速燃烧存在的问题.
- 孙明波梁剑寒王振国
- 关键词：大涡模拟湍流燃烧
- 三维超声速混合层内标量混合的大涡模拟被引量：1
- 2007年
- 对三维对流马赫数0.62的超声速混合层流动的标量混合进行大涡模拟,控制方程对流项采用五阶精度的WENO格式求解,小尺度涡的作用采用一方程LDKM亚格子模型处理,过滤后的组分方程中的亚格子组分对流通量采用梯度扩散模化.模拟得到了混合层流场大尺度拟序结构以及标量场的演化过程,研究表明标量混合过程受混合层内涡系演化所控制,标量场具有明显的三维特征.模拟得到的速度、组分及其脉动的统计时均结果和实验结果相符较好.
- 孙明波范晓樯梁剑寒王振国
- 关键词：超声速混合层大涡模拟
