气体化学反应流动的DSMC/EPSM混合算法研究  

Study on hybrid DSMC/EPSM method for chemical reacting gas flow

作　　者：吴明巧[1] 陈伟芳[1] 任兵[1] 

机构地区：[1]国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073

出　　处：《计算力学学报》2003年第5期564-567,共4页Chinese Journal of Computational Mechanics

基　　金：国家自然科学基金 ( 1990 2 0 2 1)资助项目

摘　　要：发展了平衡粒子模拟方法 ( EPSM) ,建立了与高温气体化学反应动力学理论相匹配的 EPSM耦合模型 ,并通过混合参数进行流区的自动识别 ,将 EPSM方法与蒙特卡罗直接模拟方法 ( DSMC)结合 ,构造了可模拟化学反应流动的 DSMC/EPSM混合算法。应用该算法对汲及化学反应的二维高超音速竖板绕流流场进行模拟 ,将结果与 DSMC方法的结果进行比较 ,验证了新算法对求解化学反应流动的可行性。将混合算法的计算效率与DSMC方法的计算效率进行比较 ,发现混合算法能够大大提高计算效率。The Equilibrium Particle Simulation method (EPSM) is developed to build a EPSM model suited for chemical reaction flows in the high temperature gas. The Monte Carlo method (DSMC) is combined with the EPSM method to make a hybrid DSMC/ EPSM method by using a hybrid parameter to divide the different flow regions. The hypersonic gas flow of vertical plate is simulated by using hybrid DSMC/EPSM code and the DSMC method. Through the comparison of the results, the effectiveness of the DSMC/EPSM code is proved. The computation efficiency of the hybrid DSMC/ EPSM method and the DSMC method is compared. It is proved that the hybrid DSMC/EPSM method is more efficient than the DSMC method.

关 键 词：DSMC/EPSM混合算法 平衡粒子模拟方法 高温气体化学反应动力学 蒙特卡洛方法 飞行器 空气动力学 

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]