气相胞格爆轰波特征尺度对化学反应模型关键参数依赖关系的初步研究
在爆轰波的数值模拟研究中,现有的化学反应模型都只能给出定性的爆轰胞格结构,要想定量地模拟胞格结构,需要进一步提炼模型特征参数。本文首次讨论点火延迟时间和胞格尺度二者的内在关系,尝试将点火延迟时间作为特征参量来定量化模拟胞格尺度。分别对两个总包单步化学反应模型和一个基元反应模型的点火延迟时间进行了数值模拟研究。对于满足当量比的氢气/空气混合气体,分析了不同初始压力下点火延迟时间随初始温度的变化关系。研究结果表明:总包单步反应模型的点火延迟时间不随压力变化,且与初始温度呈线性关系,这与实验结果定性上是不一致的。基元反应模型的点火延迟时间随压力变化,而且存在理论上的S型的点火延迟时间,但是在拐点温度区域与理论值相差1-3个量级。研究还发现:现有模型模拟的胞格尺度普遍偏小,而相应的点火延迟时间也普遍偏小。点火延迟时间和胞格尺度之间有着密切的联系。温度为1000K时的点火延迟时间是定量模拟胞格的关键因素。
爆轰波 特征尺度 气相胞格结构 化学反应模型 工艺参数 依赖关系 数值模拟
张薇 刘云峰 姜宗林
高温气体动力学国家重点实验室,中国科学院力学研究所,北京 100190
国内会议
北京
中文
37-38
2014-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）