姚通
- 作品数：8 被引量：23H指数：3
- 供职机构：清华大学航天航空学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术动力工程及工程热物理更多>>
- CSP简化机理在超声速燃烧中的应用
- 2013年
- 本文采用CSP方法得到的7组分/4反应简化机理对二维超声速气流中氢气自点火过程进行了数值模拟,计算得到的壁面压力数据与实验结果具有一定的可比性。针对计算结果进行了动力学分析,得到着火过程的反应路径和重要自由基变化,与总包机理相比获得了更加详细和准确的着火及燃烧过程信息,再现了详细动力学模型,而与直接采用详细机理计算相比大幅提高了计算效率,从而证实了CSP简化机理应用于超声速燃烧的可靠性和优越性。
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- 关键词：CSP超声速燃烧氢气反应动力学
- 煤油替代燃料燃烧反应骨架机理简化被引量：2
- 2013年
- 本文采用基于特征值分析的骨架机理简化方法,对于航空煤油替代燃料正癸烷(118组分527反应)和正丙基环己烷(106组分382反应)氧化反应机理进行了简化,分别得到68组分302反应和67组分250反应骨架机理。采用骨架机理进行了着火延迟和火焰传播速度动力学模拟,并与详细机理计算结果进行了对比,结果表明,骨架机理具有较高的计算精度,该方法对于高碳氢燃料的详细机理简化具有较好的效果。
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- 关键词：正癸烷动力学模拟
- 正癸烷热解的小规模化学动力学机理模型被引量：2
- 2013年
- 正癸烷是目前常用的吸热型燃料的替代组分,但是其热解机理的研究迄今还很少,且现有的少数几个机理由于规模庞大使用不便.本文首先构建了一个包含33种组分和75个基元反应的正癸烷热解动力学机理模型(Mech33);随后,在该机理的基础上进一步通过灵敏度分析得到影响主要热裂解组分生成的速率控制步,并采用局部平衡和稳态假设对Mech33机理简化得到了规模更小的、仅包含22种组分和59步反应动力学机理模型(Mech22).在较宽的温度和压力范围内对流动反应器及激波管中正癸烷热解过程进行了数值模拟,并与实验数据进行了对比,结果表明,Mech33和Mech22两个动力学机理模型都能够很好地描述正癸烷热裂解过程,并准确预测主要热裂解产物的浓度分布,为进一步实现化学反应与计算流体力学(CFD)耦合的工程计算提供了有价值的动力学机理模型.
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- 关键词：正癸烷热解简化模型
- 奇异摄动法简化化学反应机理被引量：2
- 2012年
- 本文简单介绍了奇异摄动方法简化化学反应机理的原理,通过对反应过程中不同反应模态的特征时间来区分反应过程中的快慢模态,并由此确定简化机理的组分数,对氢气/空气、甲烷/空气的燃烧机理分别用CSP方法做简化,对GRI-2.11的简化机理论与详细机理对点火延迟时间和火焰传播速度进行了较宽压力和当量比下的验证,结果证明了该方法的有效性和准确性。同时也讨论了不同反应快模态数的选择对结果会产生的影响,为得到能模拟点火过程的简化机理提供一种参考方法。
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- 关键词：CSP氢气甲烷火焰传播速度
- 正癸烷着火及燃烧的化学动力学模型被引量：7
- 2013年
- 构建了一个包含46组分和167反应的描述正癸烷着火与燃烧过程的化学反应动力学机理模型,该机理是在通过路径分析和灵敏度分析对Peters机理(118组分和527反应)进行较大程度简化的基础上,对低温着火和火焰传播速度影响较大的部分基元反应进行修正和改进后得到的.与文献给出的实验结果对比表明,该机理不仪比现有的机理具有较少的组分数和基元反应数,而且.能够更准确地预测正癸烷低温和高温条件下的着火延迟时间和火焰传播速度.该机理为进一步实现总包简化机理与计算流体力学(CFD)的耦合计算奠定了基础.
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- 关键词：正癸烷化学动力学着火延迟时间火焰传播速度
- 基于湍流燃烧的化学反应动力学机理
- 湍流燃烧非常复杂,其核心问题是燃烧化学与湍流的相互作用。湍流燃烧耦合了湍流流动和化学反应两个非常复杂的过程。因此,即使从数值模拟研究的角度考虑,对湍流燃烧过程中的化学反应机理也有特殊的要求。这些特殊的要求主要体现在:一是...
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- 关键词：湍流燃烧反应机理
- 文献传递
- 基于特征值分析的正癸烷骨架和总包简化机理被引量：11
- 2014年
- 使用基于特征值分析的骨架简化方法对由118个组分和527个反应构成的正癸烷详细机理进行了简化,获得了一个由70个组分、327个基元反应组成的骨架机理;采用基于特征值分析的计算奇异摄动(CSP)简化方法对骨架机理进行进一步简化,得到一个38组分、34步的总包简化机理.通过对简化机理、骨架机理和详细机理的对比发现,简化机理和骨架机理能够很好地再现详细机理的特性,并能够描述正癸烷的主要燃烧特性,为进一步实现耦合化学反应动力学与流体力学的工程计算,提高计算效率提供了可用的燃烧模型.
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- 关键词：正癸烷
- 正十四烷低温点火及燃烧机理的构建和简化被引量：4
- 2017年
- 为了开展燃烧流场数值模拟,构建了包含71个组分391个反应方程的正十四烷低温点火及燃烧骨架反应动力学机理(C14_SK71);采用计算奇异摄动法(CSP)和准稳态假设法(QSSA)对骨架机理进行简化,得到包含44个组分40个反应方程的总包简化机理(C14_Red44);通过实验测得的点火延迟时间、火焰传播速度以及射流搅拌反应器(JSR)组分浓度数据对机理进行了计算和验证。结果表明:该十四烷燃烧机理能够比较准确地预测温度700K^1350K内点火延迟数据,再现中低温条件下的负温度效应(NTC);较好地模拟了当量比0.7~1.4内的正十四烷/空气预混气的层流火焰传播速度,以及温度650K^1050K内正十四烷氧化过程中的组分分布。与现有的正十四烷氧化反应机理相比,该骨架机理和总包简化机理规模较小,为进一步开展燃烧流场数值模拟提供了可用的反应机理模型。
- 刘建文姚通钟北京熊生伟刘凤君
