一種固有低維流形的計(jì)算方法及二維平面反應(yīng)射流的直接數(shù)值模擬.pdf

1、深入理解火焰結(jié)構(gòu)及湍流反應(yīng)流機(jī)理是研究火災(zāi)過程的重要基礎(chǔ)。本文分為兩部分，首先第一部分介紹了一種基于動(dòng)力系統(tǒng)(DynamicalSystem)理論的詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的簡化方法——固有低維流形ILDM(IntrinsicLow Dimensional Manifolds)，描述了該方法的控制方程，并給出了一維流形的一種求解方法：首先利用CHEMKIN軟件的Equilibrium模塊算出化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)平衡點(diǎn)的溫度和組分濃度以得到一維流形上的一

2、個(gè)點(diǎn)，然后以該點(diǎn)為初值向鄰域擴(kuò)展以得到流形上其他的點(diǎn)。在向鄰域擴(kuò)展的過程中采用了預(yù)測(cè)．修正的自適應(yīng)延拓算法以避免步長過大而導(dǎo)致組分為負(fù)。本文一維流形的計(jì)算結(jié)果與其它文獻(xiàn)中的計(jì)算結(jié)果一致，證明該方法是可行的。 本文第二部分對(duì)不同重力條件下平面反應(yīng)射流進(jìn)行了直接數(shù)值模擬(DNS)，并且通過分析模擬所得的數(shù)據(jù)研究了重力對(duì)平面反應(yīng)射流物理流動(dòng)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)結(jié)構(gòu)的影響。模擬過程使用了完全可壓的高階緊致有限差分格式和特征邊界條件，化學(xué)反應(yīng)使