基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法及系统，该方法包括步骤：(1)涡旋流场初始化：根据可压缩压力泊松方程及等熵关系式设置涡旋流场的初始条件；(2)基于Navier‑Stokes方程模拟主涡相互作用的演化过程；(3)根据调控主涡对间距基本保持不变的临界涡动力学特征确定塔式喷注器的临界几何设计参数。本发明专利技术简洁实用，可以为塔式喷注器的设计提供更科学合理的参考数据；本方法还可以推广至三维流向涡相互作用等更加复杂实际情况中使用。

Control method and system based on auxiliary vortex pair affecting interaction process of main vortex pair

【技术实现步骤摘要】
基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法及系统
本专利技术涉及涡相互作用的调控方法，尤其是涉及一种基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法及系统。
技术介绍
两个同向旋转涡环之间的相互作用作为一类经典模型存在于包括外部与内部流动的广泛物理问题中。近期国外研究表明利用涡相互作用拉伸流体产生的高应变率在内部流动中能有效地促进不同组分(燃料与氧化物)间的混合，提高燃烧效率。目前在工程实践大多采用参数化研究的方式揭示涡相互作用促进混合的规律，而缺乏从涡相互作用流动结构及演化过程的本质问题出发建立其与流体混合程度的物理机制。另一方面，为合理控制涡相互作用的演化进程，实际燃料喷注器构型的几何参数设计准则尚不明确。因此，有必要找到一种更加简洁、且准确的方法来揭示涡相互作用促进混合的规律，并基于此规律来确定塔式喷注器的几何参数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法及系统。本专利技术以塔式喷注器构型为基础，采用非定常Navier-Stokes方程求解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法，其特征在于，该方法包括步骤：/n(1)涡旋流场初始化：根据可压缩压力泊松方程及等熵关系式设置涡旋流场的初始条件；/n(2)基于Navier-Stokes方程模拟主涡相互作用的演化过程；/n(3)根据调控主涡对间距基本保持不变的临界涡动力学特征确定塔式喷注器的临界几何设计参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法，其特征在于，该方法包括步骤：
(1)涡旋流场初始化：根据可压缩压力泊松方程及等熵关系式设置涡旋流场的初始条件；
(2)基于Navier-Stokes方程模拟主涡相互作用的演化过程；
(3)根据调控主涡对间距基本保持不变的临界涡动力学特征确定塔式喷注器的临界几何设计参数。


2.根据权利要求1所述的一种基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法，其特征在于，步骤(1)具体为：首先通过涡旋理论诱导速度场的可叠加性初始化流场速度分布，然后在此基础上通过联立求解可压缩压力泊松方程与等熵气体关系获得压力与密度分布；最后通过理想气体方程求解获得流场温度分布。


3.根据权利要求2所述的一种基于辅助涡对影响主涡对相互作用进程的调控方法，其特征在于，所述的可压缩压力泊松方程为其中求和记号为爱因斯坦标记法，γ为气体绝热指数，P为压力，ρ为密度，u为速度，i；j分别为X和Y方向上的网格点索引；等熵气体关系为其中ρ为密度，ρ0为滞止密度，γ为气体绝热指数，P为压力，c0为无穷远处声速。


4.根据权利要求1所述的一种基于辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑忠华，王子昂，余彬，张斌，
申请(专利权)人：上海交通大学四川研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51