卢树强
,
李德波
,
易富兴
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
本文使用了直接模拟（DNS）程序计算了三维超声速湍流射流火焰。首先介绍了本程序使用到的计算方法，包括热物性参数和输运参数的计算、反应机理、边界条件、离散方法。然后，本文使用该方法计算了马赫数为12的三维超声速H2-AIR湍流射流火焰，描述了火焰的整体结构。最后，本文对火焰底部的稳燃的机理～自燃进行了分析和论证。
关键词:
DNS
,
超声速
,
射流火焰
,
自燃
卢树强
,
李德波
,
易富兴
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
介绍了可压缩反应流的计算方法，然后计算了超音速射流火焰，对超音速射流火焰中的涡结构进行了分析。认为超音速射流火焰中的涡结构特征，与亚音速射流中有本质差异，且涡结构在燃料与组分的混合中起到了重要作用，进而直接影响火焰结构和燃烧效率。
关键词:
DNS
,
超音速
,
三维涡结构
,
火焰
李光熙
,
陶文铨
,
宇波
,
李增耀
工程热物理学报
采用有限差分法对平板通道内充分发展湍流进行了直接模拟(DNS),ReT=150,网格数64×64×64.得到了湍流脉动速度沿y+分布的等值线图,分析了近壁面脉动特性研究的重要性,为理解湍流物理机制提供数据.获得了雷诺应力的变化、雷诺应力输运方程中各项的平衡关系以及湍动能方程中各项的变化曲线,为进一步评价和改进湍流模式提供依据.
关键词:
DNS
,
湍流
,
脉动特性
,
雷诺应力
易超
,
刘亚明
,
贺铸
,
柳朝晖
,
郑楚光
工程热物理学报
本文采用DNS方法，对惯性颗粒所见各向同性湍流中具有平均标量梯度的被动标量场统计特性进行了研究。结果表明：惯性对颗粒温度脉动强度，两相温度关联，自相关特性以及颗粒热流与两相交叉热流的统计特性具有明显的影响。在PDF方法的框架下，系统地推导了非等温气固两相流的PDF方程，且基于朗之万随机体系对方程进行了封闭，并利用前面的DNS结果对相关标量模型进行了检验，结果表明，在颗粒所见流体温度的模型中，采用颗粒所见流体温度的拉氏时间积分尺度作为模型输入参数较采用流场的耗散时间和Kolmogorov常数作为输入参数更接近DNS的结果。
关键词:
被动标量
,
惯性颗粒
,
非等温气固两相流
,
直接数值模拟
,
PDF方法
戴瑞
,
韦安阳
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
采用直接数值模拟的方法，对湍流边界层内加入两个半球粗糙元的流动进行研究，探索加入粗糙元后流场的边界层厚度、速度场、涡量、压力梯度等统计量规律。发现加入粗糙元后，原来的流场结构受到了粗糙元的破坏，层流受到这种强影响而转化为湍流，边界层的厚度在波动中不断增大。半球粗糙元造成了其表面上边界层的分离，并在后方产生了对流场的作用强烈的强雷诺应力区域。
关键词:
半球粗糙元
,
平板
,
边界层
,
直接数值模拟
谭骏华
,
罗坤
,
杨世亮
,
樊建人
工程热物理学报
颗粒全尺度直接数值模拟由于不引入任何相间作用力封闭模型、同时又考虑了颗粒相与流体相之间的四向耦合,因而具有极高的计算精度和准度.本文采用内嵌边界多重直接力算法结合软球碰撞模型对实验室尺度的气固鼓泡流化床装置进行了全尺度直接数值模拟.计算结果真实还原了鼓泡流态化的流动情形,且能有效地捕捉装置内部流场的详细运动情况和涡结构.对流化床内颗粒在传统的离散元模型框架下进行曳力统计发现,平均曳力比全尺度模拟结果小约20％～30％.其具体数值因选取比较的曳力模型和统计网格而异.改进传统曳力模型需考虑颗粒群的非均匀性以及颗粒拟温度.
关键词:
颗粒流
,
直接数值模拟
,
内嵌边界方法
,
气固鼓泡床
,
曳力
陈阳
,
罗开红
工程热物理学报
燃烧过程是能源利用过程中不可缺少的环节,而燃烧不稳定现象则是燃烧过程优化应用中潜在的威胁,其导致的热释放率和压力波动会对燃烧器造成极大危害.燃烧不稳定性的产生机理研究和有效控制具有十分重要的意义.近年来很多学者围绕燃烧不稳定性做了大量的理论和实验研究,但绝大部分研究针对预混火焰而不是扩散火焰.人们认为热声的耦合作用是燃烧不稳定性产生的根本原因,瑞利(Rayleigh)准则提供了判断燃烧不稳定性的一个重要判据.本文通过轴对称射流火焰的直接数值模拟(DNS)探究了压力扰动和速度扰动对燃烧不稳定性的影响,并且利用Rayleigh准则对结果进行了分析.结果表明,通过适当地改变射流入口压力和速度脉动,能够使声能的增长受到抑制,从而为控制燃烧不稳定性提供有效的途径.
关键词:
燃烧稳定性
,
直接数值模拟(DNS)
,
瑞利准则
