牛东圣
- 作品数：6 被引量：19H指数：3
- 供职机构：清华大学航天航空学院更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术动力工程及工程热物理更多>>
- 碳氢燃料超声速燃烧的火焰面模型模拟
- 2013年
- 针对超声速特征,建立了适合超声速燃烧的扩散火焰面模型.针对某碳氢燃料超声速双燃烧室结构,采用κ-ωSST湍流模型、扩散火焰面模型和乙烯(C_2H_4)的31组分128步化学反应机理对超声速湍流燃烧流场进行了数值模拟。将计算结果与实验数据进行对比,二者吻合良好,在此基础上,分析了各主要参数的分布规律,结果表明火焰面模型完全适用于超声速问题的求解。
- 牛东圣侯凌云
- 关键词：超燃冲压发动机湍流燃烧碳氢燃料数值模拟
- 建库温度在超声速火焰面模型中的影响被引量：1
- 2020年
- 在火焰面模型中,数据库计算结果的准确程度对之后湍流燃烧流场的预测精度有重要影响。为了研究建库温度在超声速火焰面模型中的影响作用,在建立火焰面数据库时增加了建库氧化剂温度这一维度,并提出了一种由流场各点平均温度确定其对应的建库氧化剂温度的查表方法。针对DLR结构的超声速燃烧室,以煤油作为燃料,在五个温度级别条件下建立火焰面数据库,考察了建库温度对一维火焰面数据库以及二维燃烧流场计算结果的影响。研究结果表明,建库温度对一维火焰面的温度和组分分布有较为明显的影响,增加建库温度这一查表维度有助于改善超声速湍流燃烧流场的预测精度。
- 牛东圣牛东圣
- 关键词：超声速燃烧数值模拟
- 不同燃料超声速燃烧室准一维计算模型被引量：3
- 2013年
- 快速高效的准一维计算是超燃冲压发动机设计的重要研究方法。该文发展建立了适用于气态或液态燃料、包含隔离段结构、跨声速工况的准一维通用计算模型。该模型以Euler方程组作为基本控制方程,综合考虑了燃烧室截面面积变化、液态燃料蒸发相变、燃料质量添加、摩擦力项以及隔离段内斜激波串结构对流动的影响等因素。依次以NAL氢燃料发动机实验、气态煤油燃料发动机实验和液态煤油燃料发动机实验等3个不同燃料实验作为验证算例对模型进行考核,计算结果与实验数据均吻合良好,验证了模型的有效性和准确性。该模型可进一步应用于各类燃料的超燃冲压发动机燃烧室结构及工作参数的设计与优化等研究工作。
- 牛东圣侯凌云潘鹏飞
- 关键词：超燃冲压发动机跨声速隔离段
- 超燃冲压发动机内外流场三维燃烧数值模拟被引量：7
- 2014年
- 以某型煤油燃料超燃冲压发动机整机模型为研究对象,对发动机外流场的流动与发动机内的流动燃烧过程开展了耦合三维数值模拟研究.燃烧室壁面静压计算结果与实验数据吻合良好,平均相对误差为4.9%,验证了数值方法的有效性.结果表明:内流场的流动燃烧状况既受到外流场捕获空气流量的限制,又会反过来影响着外流场的激波结构;泄压孔对保持发动机中各部件流量匹配起到关键作用;由于进气道内激波与边界层的相互作用以及泄压孔诱发的斜激波的影响,流场在第1处燃油喷射孔附近呈现出燃烧流场不对称特征.
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- 关键词：超燃冲压发动机超声速燃烧
- 煤油总包反应机理对超声速燃烧的影响被引量：6
- 2013年
- 为考察不同总包反应机理对超声速燃烧数值模拟的影响,以煤油燃料超燃冲压发动机支板加凹腔燃烧室为研究对象,分别采用单步和两步总包反应机理对其燃烧过程进行了三维数值模拟研究。对比分析表明,采用的单步反应机理计算结果与实验值呈现明显差异;而两步反应机理的壁面静压计算结果与实验数据吻合良好,验证了计算过程的有效性。该单步反应机理在前支板处局部反应释热量过大过快,致使超燃室内出现热壅塞现象;而两步反应机理的反应和释热规律更为合理,更逼近真实燃烧过程。
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- 关键词：超声速燃烧煤油化学反应机理
- 乙烯超声速燃烧部分预混火焰面模型数值研究被引量：3
- 2015年
- 湍流涡结构的作用导致以扩散形式喷射燃料的超声速燃烧过程通常以部分预混的方式进行,为了使火焰面模型对这一燃烧过程描述的更准确,在模型中对扩散燃烧和预混燃烧状态均需要予以合理考虑。基于低Ma条件多区域火焰面模型(MRF)思想,发展得到了适用于超声速条件的部分预混火焰面模型。以碳氢燃料超声速双燃烧室结构作为验证算例,采用k-ωSST湍流模型、部分预混火焰面模型和乙烯(C2H4)的28组分72步化学反应机理对超声速湍流燃烧流场进行了数值研究。计算结果与实验数据吻合良好,验证了模型的准确性。加权系数计算结果表明,在中心剪切层和下壁面附近区域流场主要由预混燃烧控制,而其他大部分区域则由扩散燃烧控制。
- 牛东圣侯凌云
- 关键词：超声速燃烧数值模拟部分预混乙烯
