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圆管隔离段激波串特性的自适应湍流模拟研究
1
作者 谢鹏飞 刘一凡 韩省思 《航空工程进展》 CSCD 2024年第6期244-254,共11页
在超燃冲压发动机中,隔离段起着“承上启下”的重要作用,在燃烧室高反压作用下的隔离段内存在着激波/边界层相互作用、流动分离以及激波串等复杂流动现象。针对等直圆截面构型隔离段进行自适应湍流模拟研究,重点分析隔离段与燃烧室耦合... 在超燃冲压发动机中,隔离段起着“承上启下”的重要作用,在燃烧室高反压作用下的隔离段内存在着激波/边界层相互作用、流动分离以及激波串等复杂流动现象。针对等直圆截面构型隔离段进行自适应湍流模拟研究,重点分析隔离段与燃烧室耦合时可能遇到的问题,如隔离段出口恒定或脉动反压以及壁面温度对隔离段内激波串特性的影响。结果表明:隔离段出口反压值增大、频率降低以及壁面温度升高均会使激波串向隔离段入口移动,造成潜在的不起动风险。在实际工程中,应特别警惕燃烧室燃烧过程中带来的高反压、低频振荡燃烧以及壁面热传导效应,防止激波串被推出隔离段,导致隔离段乃至整个发动机停止工作。 展开更多
关键词 隔离段 自适应湍流模拟 反压 激波串 壁温
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V型火焰稳定器流动及燃烧的自适应湍流模拟
2
作者 吴文昌 陈涛 +1 位作者 韩省思 杨小平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2175-2185,共11页
在自适应湍流模拟方法 (SATES)框架下,本文基于sigma亚格子应力模型发展了一种新的SATES-sigma湍流模型。对V型火焰稳定器流动及燃烧状态开展了高精度数值研究工作,结合试验数据,对比分析了新发展的SATES-sigma模型与早期的SATES-Smagor... 在自适应湍流模拟方法 (SATES)框架下,本文基于sigma亚格子应力模型发展了一种新的SATES-sigma湍流模型。对V型火焰稳定器流动及燃烧状态开展了高精度数值研究工作,结合试验数据,对比分析了新发展的SATES-sigma模型与早期的SATES-Smagorinsky模型在冷态及燃烧计算中的计算可靠性及性能差异。结果表明本文提出的SATES-sigma模型能够准确地预测出复杂湍流尾迹流动结构。而且,结合有限速率/涡耗散燃烧模型,SATES-sigma模型在燃烧场预测上要明显优于SATES-Smagorinsky模型,在湍流燃烧问题上展现出较高的应用潜力。 展开更多
关键词 RANS-LES 湍流燃烧 火焰稳定器 自适应湍流模拟SATES
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气固两相湍流非定常压力脉动特性数值模拟研究
3
作者 阳勇 臧雯雯 +1 位作者 韩省思 毛军逵 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2024年第3期311-324,共14页
与发动机振荡燃烧相关的气固两相流中的压力脉动现象长期以来备受关注。为了解发动机气固两相流动中的非定常压力脉动特性,以典型的后台阶气固两相流动为研究对象,使用发展的自适应湍流模拟(Self-adaptive turbulence eddy simulation,S... 与发动机振荡燃烧相关的气固两相流中的压力脉动现象长期以来备受关注。为了解发动机气固两相流动中的非定常压力脉动特性,以典型的后台阶气固两相流动为研究对象,使用发展的自适应湍流模拟(Self-adaptive turbulence eddy simulation,SATES)和离散相模型(Discrete phase model,DPM)相结合的方法,对两相流场进行了三维非定常高精度数值计算。以实验数据作为参考验证了计算方法的精度和可靠性。通过将两相流场的压力脉动信号与纯气相流场进行对比,发现加入颗粒后流场压力脉动主导频率略有变化,无量纲压力脉动幅值明显减小;进一步研究了固体颗粒直径和质量分数对脉动特性的影响规律,发现随着颗粒直径变大,流场振幅先减小后增大。颗粒直径为10μm时,振幅最小;随着质量分数的增大,流场振幅呈现出下降趋势。研究表明气固两相流中颗粒的参数变化对振荡主频影响较小,对脉动振幅影响显著。 展开更多
关键词 压力脉动 后台阶气固两相流 自适应湍流模拟 离散相模型 频谱特性
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