高速湍流反應(yīng)流的數(shù)值計(jì)算.pdf

1、高超聲速飛行具有巨大的軍用和民用價(jià)值，高超聲速飛行器研制的一大主要難點(diǎn)在于動(dòng)力裝置―超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)。由于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)異常復(fù)雜，使得理論研究和樣機(jī)研制都遇到前所未有的困難。而地面試驗(yàn)和飛行實(shí)驗(yàn)因各自的缺陷，難以滿足大量而深入的研究需求。CFD數(shù)值模擬，作為一種日益成熟和完備的重要的流體力學(xué)研究手段和工具，具有對(duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的進(jìn)行準(zhǔn)確模擬的巨大潛力。
　　本文從超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)特征出發(fā)，抽象出高速

2、湍流反應(yīng)流這一描述此類物理化學(xué)過(guò)程的物理模型，在此基礎(chǔ)上基于雷諾/法富爾平均的NS方程組，通過(guò)引入高效率的化學(xué)非平衡解算方法和新的考慮了湍流熱量輸運(yùn)和質(zhì)量輸運(yùn)的湍流模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)于此類問(wèn)題的更為準(zhǔn)確而高效的計(jì)算模擬。
　　通過(guò)新的數(shù)值方法和計(jì)算模型對(duì)若干具有超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的典型特征的流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了新的化學(xué)非平衡的求解方法的高效性；同時(shí)也體現(xiàn)出新的湍流模型對(duì)于湍流傳熱、傳質(zhì)上具有以往傳統(tǒng)湍流模型所不具有的優(yōu)勢(shì)和特