计算物理

作者：余亦泽, 徐胜利, 张竹鹤, 张梦萍

关键词：WENO格式, 超声速流, 预混燃烧, 激波, 火焰

选择绕圆柱预混燃烧算例，验证CH4/空气三种简化动力学机理(16s41r、15s19r和53s325r).考虑均匀来流，忽略湍流和湍流与燃烧相互作用以及燃料扩散效应，假设层流有限反应速率，采用保自由流5阶WENO格式求解多组分Euler方程组，得到CH4/空气预混燃烧流场温度等值线、沿驻点线压力和温度及其CH4、CO和CO2质量百分数分布.结果表明：三种简化动力学机理给出的流场均出现弓形激波和火焰面，弓形激波和火焰驻点距离及其形状、诱导区宽度和简化动力学机理相关.当圆柱直径增大，弓形激波和火焰向圆柱上游移动，对应的驻点距离均增大，诱导区宽度变短，点火延时变小，但火焰和弓形激波位置次序未变化.53s325r模型要比16s41r模型和15s19r模型精度要高，点火延时覆盖的压力和温度范围也较宽，所有简化机理均未完全反应，在较大圆柱直径下游达到化学平衡.

来源：2020年第3期

《计算物理》期刊编辑部

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