三维典型超声速燃烧室流场数值模拟  

Numerical Analysis for Reacting Flows in Typical Three-Dimensional Supersonic Combustor

作　　者：王江峰[1] 伍贻兆[1] 

机构地区：[1]南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016

出　　处：《南京航空航天大学学报》2008年第3期308-312,共5页Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics

基　　金：国家自然科学基金(10402013)资助项目

摘　　要：超声速燃烧是实现以吸气式冲压发动机为动力进行高超声速飞行的关键技术之一。本文对三维超声速燃烧室流场进行了基于有限体积方法的并行数值模拟,还对JPNal三维典型超声速燃烧室内的激波诱导燃烧流场进行了数值模拟。控制方程为三维多组元带燃烧反应模型的Euler方程,空间离散采用二阶精度VanLeer迎风通量分裂格式,时间推进为考虑了化学反应特征时间的5步Runge-Kutta方法,燃烧反应为氢气/空气十反应模型。为提高计算效率,采用了基于区域分裂技术的并行计算。最后对比分析了单、双气态氢气喷流对燃烧室内流场结构及燃烧特性的影响。Based on parallel numerical simulations of finite volume scheme, the combustion flow field in a typical three-dimensional combustor by using upwind flux splitting scheme is presented. The control equations are multi-component Euler equations with chemical reacting source. A spatial second order van-Leer type flux vector splitting scheme is established by introducing auxiliary points in interpolation. And a domain decomposition method on unstructured hybrid meshes can obtain higher calculating efficiency. The chemical kinetic model is a hydrogen/air based 7-species/10-reactions model. Numerical results, including the consideration of combustion/non-combustion （one or two hydrogen normal injections） are obtained and analyzed.

关 键 词：超声速燃烧 化学反应 有限体积方法 并行计算 

分 类 号：V211.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]