【摘要】：燃燒數(shù)值模擬有助于認(rèn)識諸如點(diǎn)火、火焰?zhèn)鞑�、火焰不穩(wěn)定、熄火、湍流與火焰相互作用等基礎(chǔ)燃燒過程、揭示其中的燃燒機(jī)理,是開發(fā)新型替代燃料和高性能燃燒器的重要研究手段.然而,燃燒過程涉及的廣泛時空尺度和復(fù)雜物理化學(xué)過程給其數(shù)值模擬帶來了巨大挑戰(zhàn).為了實現(xiàn)燃燒過程的高效精確數(shù)值模擬,必須解決復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)機(jī)理導(dǎo)致剛性問題和數(shù)值求解方程過多的問題.本文介紹了復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)機(jī)理處理方法的研究進(jìn)展、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理簡化方法和自適應(yīng)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(針對復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)機(jī)理導(dǎo)致數(shù)值求解方程過多的問題)、幾種常用的高效積分算法和降維/重構(gòu)方法(針對復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)機(jī)理導(dǎo)致常微分方程組剛性問題).為了有效地模擬多尺度燃燒過程,接下來需要進(jìn)一步發(fā)展和綜合應(yīng)用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)、高效積分算法與自適應(yīng)時間步長技術(shù)、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理簡化與自適應(yīng)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理技術(shù)、以及自適應(yīng)物理/化學(xué)模型技術(shù).
[Abstract]:Numerical simulation of combustion can help to understand the basic combustion processes, such as ignition, flame propagation, flame instability, flameout, turbulence and flame interaction, and reveal the combustion mechanism. It is an important research method to develop new alternative fuels and high performance burners. However, the extensive space-time scale and complex physicochemical processes involved in combustion process pose a great challenge to its numerical simulation. In order to achieve efficient and accurate numerical simulation of combustion process, it is necessary to solve the rigid problem caused by complex chemical reaction mechanism and the problem of too many numerical solving equations. In this paper, the research progress on the treatment of complex chemical reaction mechanism is introduced. Simplified method of chemical reaction mechanism and adaptive chemical reaction mechanism (aiming at the problem that complex chemical reaction mechanism leads to too many numerical solving equations), several commonly used high efficiency integral algorithms and dimensionality reduction / reconstruction methods (aiming at complexity) The reaction mechanism leads to the rigid problem of ordinary differential equations. In order to effectively simulate the multi-scale combustion process, it is necessary to further develop and integrate the adaptive mesh technology, the efficient integration algorithm and the adaptive time step technology, the simplification of chemical reaction mechanism and the adaptive chemical reaction mechanism technology. And adaptive physical / chemical modeling technology.
【作者單位】： 重慶大學(xué)動力工程學(xué)院;佐治亞理工學(xué)院航空和航天工程系;北京大學(xué)工學(xué)院湍流與復(fù)雜系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(編號:51322602,91541204) 低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實驗室開放基金(編號:LLEUTS-201601)資助項目
【分類號】：O643.21

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本文編號：2175444