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Investigación del Método de Simulación de Grandes Remolinos para Aplicaciones de Combustión Turbulenta Supersónica

Autores: Yan, Chong; Xu, Yibing; Cao, Ruizhe; Piao, Ying

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Investigación del Método de Simulación de Grandes Remolinos para Aplicaciones de Combustión Turbulenta Supersónica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Simulación de grandes remolinos
Método VLES
Modelo IDDES
Flujos supersónicos
Escala de longitud de truncamiento
Modelo de combustión híbrido

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se investigó el método de simulación de grandes remolinos (VLES) para flujos reactivos supersónicos en el presente trabajo. Las ventajas y características del modelo VLES y del método de simulación de remolinos desprendidos retrasados mejorado (IDDES) se revelaron a través de un flujo frío en una cavidad con rampa supersónica. En comparación con el modelo IDDES, el modelo VLES se transformó de modo RANS a modo LES más rápidamente, lo que resultó en una región gris más pequeña causada por la transición de modo. Sin embargo, la escala de longitud de truncamiento de promediado de volumen original podría llevar a predicciones deficientes de los perfiles de velocidad y la distribución de presión en la pared. Al introducir una escala de longitud de truncamiento híbrida que combina la longitud máxima de la malla y la longitud adaptativa de la capa de cizallamiento (SLA) con diferentes coeficientes, la precisión del método VLES se mejoró significativamente, y se resolvió el problema de la baja posición de la capa de cizallamiento. Además, gracias a la función de control de resolución, el método VLES podría modelar de manera adaptativa más energía cinética turbulenta y mantener una buena precisión en una malla más gruesa. Finalmente, el método VLES modificado se aplicó junto con un modelo de combustión híbrido construido por el modelo de reactor parcialmente agitado (PaSR) y el modelo de combustión supersónica Ingenito (ISCM) en simulaciones de la llama supersónica en el combustor scramjet de DLR. Después de introducir la corrección de la frecuencia de colisión molecular por el ISCM, los resultados obtenidos por el modelo de combustión híbrido fueron más consistentes con los resultados experimentales, especialmente para el perfil de temperatura promediado en el tiempo en la zona de ignición.

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