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981.
如何高效洁净地燃烧合成气是整体煤气化联合循环(IGcc)系统中面临的主要问题.利用旋流贫燃预混燃烧可以达到强化传热传质,提高燃烧反应效率,降低NOx等目的,但由于合成气中所含有的H2成分,同样面临燃烧不稳定问题.为了对合成气旋流预混燃烧室的燃烧不稳定性及污染物排放提供理论和数值上的指导,采用大涡模拟方法,对典型的旋流预混燃烧室中的合成气燃烧进行了模拟.结果显示,随着H2含量的增加,火焰缩短向上游发展,燃烧室下游涡破碎更加集中.较高的入口雷诺数,加剧了涡团破碎的程度和速度,同时影响中心回流区和几何回流区的大小及分布.随着当量比的减小,火焰褶皱程度加大,燃烧趋向不稳定.增大压力火焰长度会明显缩短,NOx排放量也会随之增大,但NOx的反应速率只有在较低压力下才会对压力变化比较敏感. 相似文献
982.
为了研究超声速燃烧室内燃料与空气快速掺混过程的流场特性,基于可压缩Navier-Stokes方程,采用大涡模拟方法和高精度WENO-TCD混合格式对来流马赫数为2.68,喷压比为36的超声速横向射流流场结构进行数值研究。数值结果清晰描述了超声速主流与横向射流相互作用过程的流场结构特征,得到了三维激波形态的演变规律以及它们在强化混合过程中的作用。另外,因桶形激波背风面低压区处的斜压效应,射流气体在桶形激波背风面形成一对螺旋向上的反向涡对,反向涡对的卷吸作用诱导进入壁面边界层的主流向上运动,形成冲击射流。冲击射流以v=557m/s的法向速度向上冲击桶形激波背风面,因而在桶形激波背风面留下类三角锥面凹痕。 相似文献
983.
通过曲线坐标系浸没边界方法(IBM),在设计阶段可以实现对真实航空发动机燃烧室的高保真虚实映射,保留全部几何结构信息。在IBM方法基础上,采用大涡模拟(LES)结合概率密度函数输运方程湍流燃烧模型(TPDF),对双旋流燃烧室、某单头部直流燃烧室以及某折流燃烧室1/10模型进行真实结构仿真,测试数字孪生体系关键技术的有效性。对比预测结果和实验结果,双旋流燃烧室的旋流器出口附近轴向、径向、切向速度平均误差分别为15.7%、23.8%、15.0%;非稳态解析了真实直流燃烧室与折流燃烧室的详细湍流燃烧场,出口温度分布的平均相对误差分别为11.66%和17.95%。因此基于虚实映射得到的燃烧室数字孪生体系具有一定的有效性,该方法具有潜在的工程应用前景。 相似文献
984.
小展弦比飞翼布局是中国新型战斗机布局的选择之一,其动态特性尤为重要。针对小展弦比飞翼标模在较大攻角下出现的非定常流动与自由摇滚现象,采用延迟脱体涡模拟(DDES)方法以及动力学模态分解(DMD)方法研究了飞翼标模在Ma=0.6下的非定常流动特性、脉动压力特性、自由摇滚特性,分析运动失稳机理,探索失稳运动控制方法。研究表明:飞翼标模大攻角下非定常流动特性主要体现为,头部发展的集中涡、涡破裂、螺旋波流动结构,其中旋涡破裂点以St=0.12~0.23的频率沿涡轴振荡,螺旋波频率在St=1.16~2.33范围内。数值模拟获得的飞翼标模自由摇滚特征与风洞试验吻合较好,摇滚运动出现在俯仰角24.5°~26°,滚转角平衡位置为28°。对摇滚机理的研究发现,背风侧的集中涡流动与迎风侧的分离流动相互“博弈”是摇滚运动发生与维持的物理机制。上扰流板打开30°时,对自由摇滚运动控制效果不明显,外侧副翼向下打开30°时,自由摇滚现象能够得到较好的抑制。 相似文献
987.
《中国民航飞行学院学报》2017,(5)
直升机涡环状态是一种危险的飞行状态,影响着飞行性能和飞行安全。直升机驾驶员要深入理解涡环状态发生的机理,能提早发现涡环征候,避免出现这种危险的飞行状态,而且能有效安全地处置,防止发生致命的航空安全事故。 相似文献
989.
雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程由于计算成本较低,当前仍然在工程设计领域广泛应用。为了进一步提升计算精度和减少时间,应用深度神经网络(deep neural networks, DNN)方法自适应辨识稳态湍流涡黏性系数。以隔离段的激波串前缘位置检测流场生成为例,使用Wilcox-2006 k-ω湍流模型进行模拟。在不同的背压情况下,产生稳定状态的湍流涡黏性流场作为模型学习的训练数据集。最后在不同背压条件下开展了测试。结果表明:提出的DNN方法能够快速预测湍流涡黏性系数的值,预测值与计算流体力学数值模拟计算的参数值相比,方均根误差较小,可决系数大于99%,预测的流场结果与真实流场基本一致,进一步验证了深度学习技术在湍流模型参数辨识的可行性。 相似文献
990.
用大涡模拟的方法考察了静止和旋转状态下有直径4mm,35°流向倾斜圆柱孔的平板上气膜冷却的流动和换热,将静止状态预测的速度型与实验数据进行对比验证了计算结果的合理性.在固定吹风比为0.5、冷气进口雷诺数为2 588的情况下,静止和旋转状态的涡量分布出现明显差异,且旋转状态射流与主流相互作用的剪切层沿展向偏离气膜孔的几何中心线,使得原有对转涡对不再关于孔中心线对称分布,漩涡识别技术也发现典型的涡结构受旋转影响发生形态和运动规律的改变,进而影响湍流结构对主流和冷气掺混的作用. 相似文献