基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法技术

本发明专利技术公开了基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，包括以下步骤：S1、基于发动机燃烧室使用的燃料，构造燃料充分燃烧的反应式；S2、设置该反应式的正逆反应的阿尔尼乌斯参数；S3、对正逆反应的阿尔尼乌斯参数进行优化，根据优化后的正逆反应的阿尔尼乌斯参数进行燃烧室数值模拟。本发明专利技术和一般的简化机理相比，使用更少的组分和反应；在燃烧项计算中，计算代价与组分数和反应数正相关，因此本方法具有明显更低的计算代价。本发明专利技术和现有的总包机理相比，由于通过构建独立可调节的正逆反应过程，避免了常见总包机理中平衡温度明显偏高的缺陷，能更好地贴合详细机理的燃烧平衡温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机燃烧室燃烧过程的计算机模拟，具体涉及基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法。

技术介绍

1、随着现代飞行器对发动机性能的要求越来越高，发动机燃烧室内燃烧流动过程的数值模拟问题成为研究热点。对该过程进行数值模拟的时候，燃料的反应机理对数值模拟的计算代价、计算效率和计算准确性起着至关重要的影响。一般来说，反应机理包括详细机理、骨干机理、简化机理和总包机理，彼此各有优劣。详细机理除了燃料和氧化剂之外，还包括大量中间组分和基元反应，本身计算量极大且会大幅增加数值模拟的计算量。骨干机理则是在详细机理基础上，通过删除不重要的基元反应和中间组分，从而缩减组分个数。简化机理则更进一步，通过缩小机理的适用范围，进一步删去、合并在特定适用范围内不重要的基元反应和中间组分，从而进一步缩减组分个数。至于总包机理，则是仅包含少数中间组分，并使用总包反应来描述燃料的燃烧过程，从而导致准确性较为一般。上述四种机理的特点可以用如下表1概括，而理想的、适用于数值模拟的机理，则是兼具计算效率和准确性。

2、表1 四种机理的特点对比

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【技术保护点】

1.基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，所述S1中，燃料包括氢气燃料、甲烷燃料和乙醇燃料。

3.根据权利要求1所述的基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，所述S1中，反应式包括单步反应式和多步反应式。

4.根据权利要求3所述的基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，所述S2中，设置单步反应式的正逆反应的阿尔尼乌斯参数的方法具体为：

5.根据权利要求3所述的基于正...

【技术特征摘要】

1.基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，所述s1中，燃料包括氢气燃料、甲烷燃料和乙醇燃料。

3.根据权利要求1所述的基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，所述s1中，反应式包括单步反应式和多步反应式。

4.根据权利要求3所述的基于正逆反应分离极简机理的发动机燃烧室数值模拟方法，其特征在于，所述s2中，设置单步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，刘淏旸，李林颖，饶轶丰，
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：