Все выпуски

[ Switch to English ]

Численное моделирование горения этилена в сверхзвуковом потоке воздуха

Фирсов А.А., Яранцев Д.А., Леонов С.Б., Иванов В.В.
 pdf (1280K)  / Список литературы

В представленной работе обсуждается возможность упрощенного трехмерного нестационарного моделирования процесса плазменно-стимулированного горения газообразного топлива в сверхзвуковом потоке воздуха. Расчеты проводились в программном комплексе FlowVision. В работе выполнен анализ геометрии эксперимента и сделан вывод о ее существенной трехмерности, связанной как с дискретностью подачи топлива в поток, так и с наличием локализованных плазменных образований. Предложен вариант упрощения расчетной геометрии, основанный на симметрии аэродинамического канала и периодичности пространственных неоднородностей. Выполнено тестирование модифицированной $k–\varepsilon$ модели турбулентности FlowVision (KEFV) в условиях сверхзвукового потока. В этих расчетах в области источников тепла и инжекции топлива использовалась подробная сетка без пристеночных функций, а на удаленных от ключевой области поверхностях пристеночные функции были включены. Это позволило существенно уменьшить количество ячеек расчетной сетки. Сложная задача моделирования воспламенения углеводородного топлива при воздействии плазмы была существенно упрощена путем представления плазменных образований как источников тепла и использования одной брутто-реакции для описания горения топлива. На базе геометрии аэродинамического стенда ИАДТ-50 ОИВТ РАН с помощью моделирования в программном комплексе ПК FlowVision проведены калибровка и параметрическая оптимизация подачи газообразного топлива в сверхзвуковой поток. Продемонстрировано хорошее совпадение экспериментальной и синтетической теневой картины потока при инжекции топлива. Проведено моделирование потока для геометрии камеры сгорания Т131 ЦАГИ с инжекцией топлива и генерацией плазмы. В результате моделирования для заданного набора параметров продемонстрировано воспламенение топлива, что совпало с результатами эксперимента. Отмечена важность адаптации расчетной сетки с повышением пространственного разрешения в области объемных источников тепла, моделирующих зону электрического разряда. Достигнуто удовлетворительное качественное совпадение распределений давления, полученных в моделировании и эксперименте.

Ключевые слова: горение в сверхзвуковом потоке, компьютерное моделирование, разряд постоянного тока, плазменно-стимулированное горение
Цитата: Фирсов А.А., Яранцев Д.А., Леонов С.Б., Иванов В.В. Численное моделирование горения этилена в сверхзвуковом потоке воздуха // Компьютерные исследования и моделирование, 2017, т. 9, № 1, с. 75-86
Citation in English: Firsov A.A., Yarantsev D.A., Leonov S.B., Ivanov V.V. Numerical simulation of ethylene combustion in supersonic air flow // Computer Research and Modeling, 2017, vol. 9, no. 1, pp. 75-86
DOI: 10.20537/2076-7633-2017-9-75-86
URL: http://crm.ics.org.ru/journal/article/2533/
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.
Информация о цитировании статьи по данным Crossref:
  • V P Zamuraev, A P Kalinina, D S Popova, D V Fedorova, O N Ivanova. Choice of boundary conditions at the unsteady modeling of jets flowing into the supersonic flow. // Journal of Physics: Conference Series. — 2019. — V. 1268. — P. 012024. DOI: 10.1088/1742-6596/1268/1/012024
Сведения о цитировании могут быть существенно неполными, так как они базируется только на информации, полученной от партнёров программы Crossref cited-by.
Просмотров за год: 8. Цитирований: 3 (РИНЦ).

Журнал индексируется в Scopus

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в систему  Российского индекса научного цитирования.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Copyright © 2009–2024 Институт компьютерных исследований