激波诱导火焰变形、混合和燃烧的数值研究

作者：朱跃进; 董刚; 刘怡昕; 范宝春; 蒋华

来源：爆炸与冲击, 2013, (04): 430-437.

• 爆炸力学
• 火焰变形
• 带单步化学反应的Navier-Stokes方程
• 激波
• 燃烧
• 混合 mechanics of explosion
• flame distortion
• Navier-Stokes equations coupled with a singlestep chemical reaction
• shock waves
• combustion
• mixing

为了深入研究激波诱导的火焰变形以及由此带来的混合和燃烧变化特性,采用带单步化学反应的Navier-Stokes方程和高网格分辨率,对平面入射激波及其反射激波诱导球形火焰变形的现象进行了二维数值研究,计算结果与实验结果较好吻合。研究结果显示,在反射激波作用前,火焰的变形和皱褶主要受入射激波诱导等物理过程影响;而在反射激波与失稳火焰作用后,燃烧放热率、火焰有效面积和界面长度均迅速增加,控制火焰变形的机制逐渐向化学反应(燃烧)过程过渡;在失稳火焰发展的后期,增强的燃烧过程能够削弱火焰界面的皱褶,进而抑制未燃气和可燃气的混合。由此可以得出结论,激波诱导的火焰界面通过变形可促进界面两侧未燃气与可燃气的混...

• 单位
  瞬态物理国家重点实验室; 北京理工大学; 爆炸科学与技术国家重点实验室