王海峰
,
陈义良
,
董刚
,
朱旻明
工程热物理学报
对拉伸层流扩散火焰面进行了数值模拟,考察了在以往湍流燃烧的火焰面模型中,假定Lewis数等于1的可靠性,研究了不同分子扩散和火焰辐射对火焰面结构、氮氧化物排放和熄火临界的影响.计算结果表明,Lewis数等于1的假定在火焰面结构的计算中存在很大的近似性,火焰辐射可以引起低拉伸条件下的熄火临界.
关键词:
拉伸层流扩散火焰面
,
不同分子扩散
,
辐射
,
熄火
刘明侯
,
孙建威
,
李志亮
,
陈义良
工程热物理学报
本文数值模拟喉部半高为34μm的二维微喷管,分别分析了固定进口及固定喉部尺度下扩张角、扩张比以及滑移边界条件对微喷管性能的影响,发现最佳半扩张角在20°～22°之间,而最佳扩张比为7.为了比较壁面滑移条件对计算结果影响,分别数值模拟了喉部尺寸为68μm和6.8 μm的微喷管,发现Kn＜0.001时,滑移边界条件对数值模拟结果较小;而0.002＜Kn＜0.045时,壁面滑移对流场和微喷口推力性能有较大影响.
关键词:
微喷管
,
数值模拟
,
推力
,
扩张角
,
扩张比
姜海
,
赵平辉
,
陈义良
,
刘明侯
工程热物理学报
多孔介质具有良好的蓄热、传热性能,多孔介质燃烧可以有效地降低系统的热损失,提高尺度燃烧的稳定性.本文在一个内径2 am、长2 cm的圆柱形腔体里组织多孔介质燃烧,测量了点火和稳定燃烧的当量比范围,腔体和出口温度等参数;将燃烧室与小喷管结构相结合,获得了稳定的微推力.
关键词:
多孔介质燃烧
,
小型推进器
,
推力测试
赵平辉
,
叶桃红
,
姜海
,
陈义良
工程热物理学报
当气流速度较大时,多孔介质内预混燃烧的模拟需要考虑湍流的影响,本文利用简化的k-ε双方程湍流反应流模型对多孔介质内的预混火焰进行了数值模拟.结果表明,湍流大大加强了气流的组分和能世扩散,计算得到的火焰传播速度、CO及NO的排放量都与实验值符合得比较好,与层流模型相比,湍流模型能够改善计算结果.
关键词:
多孔介质
,
湍流
,
预混火焰
,
火焰传播速度
姜海
,
赵平辉
,
张根煙
,
陈义良
,
刘明侯
工程热物理学报
对惰性堆积床内丙烷/空气预混气体的燃烧过程进行了试验测量和数值研究.通过测量稳态燃烧时燃烧器内温度场,结合一维稳态层流模型的数值模拟,分析了堆积床内不同工作条件对火焰结构,燃烧稳定性和污染物排放的影响.同时对非稳态过程的燃烧波传播进行了简单的观测和分析.
关键词:
堆积床
,
多孔介质
,
层流预混燃烧
张培
,
韩超
,
朱旻明
,
陈义良
工程热物理学报
本文采用LES结合FPV湍流燃烧模型数值模拟了钝体驻定火焰的冷态场和燃烧场,与实验数据进行比较,研究了火焰结构和流场特性,并分析了燃烧对流场的影响.结果表明,速度、温度和主要组分浓度的一阶和二阶统计值,均与实验值符合得较好.燃烧发生在当量混合物分数等值线处,先是沿回流区外边缘分布,然后逐渐向中心靠拢,最后在下游处类似于射流火焰.回流区前部当量混合面处的低标量耗散率和高温分布在钝体驻定火焰中起到了关键的作用.燃烧使气体发生膨胀,回流区变长,轴向平均速度和湍动能沿流向衰减速度降低,湍动能在内剪切层处的峰值降低.
关键词:
大涡模拟
,
双参数火焰面
,
钝体驻定
,
火焰结构
,
流场特性
朱旻明
,
陈义良
,
叶桃红
,
韩省思
,
陈辉
工程热物理学报
本研究发展了U-RANS/PDF混合算法研究湍流和化学反应相互作用对燃烧稳定性的影响,采用有限体积和Monte Carlo相结合的方法在非结构网格中求解相容的U-RANS方程和脉动速度-湍流频率-标量的联合PDF方程.本文对钝体火焰驻定器后冷态流场进行了计算,结果表明此混合算法能够捕捉流场中非稳态的漩涡脱落现象.着重研究了湍流频率模型系数的改变对漩涡脱落频率以及拟序结构在动量输运中的作用的影响.
关键词:
燃烧稳定性
,
Monte Carlo方法
,
漩涡脱落
,
概率密度函数方法
,
非结构网格
赵平辉
,
叶桃红
,
朱旻明
,
陈靖
,
陈义良
工程热物理学报
使用发展的大涡模拟并行程序,数值模拟了圆形射流湍流场,与实验值进行详细比较,对大涡模拟程序进行检验,并分析网格尺度对计算结果的影响。结果表明,大涡模拟计算的平均速度场和雷诺应力场与实验值符合得非常好,验证了该大涡模拟计算程序的可靠性和精确度。同时发现一阶统计矩受网格尺度影响不大,二阶及高阶矩与网格尺度有较大的关系,因此使用大涡模拟方法计算湍流及湍流燃烧问题应对网格依赖性进行必要分析,至少保证二阶统计矩具有较好的精度。
关键词:
大涡模拟
,
圆形射流
,
亚格子尺度模型
,
网格尺度
韩省思
,
叶桃红
,
朱旻明
,
陈义良
工程热物理学报
本文提出一个利用分流技术强化超声速横侧射流混合及燃烧的新方法,即通过一个细小通道连通燃料喷口上下游,上游高压流体部分分流到下游,从底部抬高燃料穿透深度.应用修正可压缩性的 k-ε湍流模型,对不同喷射压力下冷态及燃烧流场进行数值模拟.有无采用分流技术的结果对比表明,分流技术能有效增大混合效率和燃烧效率,分流孔位置是一重要影响因素.观察到两类强化混合及燃烧的机制,合理布置分流孔位置可使燃烧效率相对提高 25% 以上.
关键词:
分流技术
,
强化混合及燃烧
,
超声速横侧射流
,
数值模拟
方海生
,
陈义良
,
杜卓林
,
章明宇
,
黄庆
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.04.001
本文用数值计算的方法对重力浇铸下Al-Si/SiC颗粒系统(合金基质的功能梯度材料)凝固过程进行了研究,分析了凝固条件及各种不同参数对铸件中颗粒和溶质浓度分布的影响.结果表明,凝固件中颗粒体积分数分布都大致可分为三个区域:靠近底部的颗粒堆积区,靠近顶部的颗粒体积分数减小或近似为零区,及中部附近颗粒体积分数近似保持不变区.浇铸的初始温度,颗粒初始体积分数,颗粒直径和冷却速率等参数对颗粒和溶质浓度分布有很大影响.
关键词:
功能梯度材料
,
凝固
,
浇铸
