计算奇异摄动法在燃烧反应系统简化中的应用

计算物理 ›› 2005, Vol. 22 ›› Issue (2): 143-148.

计算奇异摄动法在燃烧反应系统简化中的应用

刘杰平, 程晓丽, 王强

航天空气动力技术研究院, 北京 100074

收稿日期:2004-01-14 修回日期:2004-03-26 出版日期:2005-03-25 发布日期:2005-03-25
作者简介:刘杰平(1979-),男,山西忻州,硕士,主要从事化学反应流数值模拟及建模研究,北京7201信箱16分箱100074.

The Application of Computational Singular Perturbation in Reduced Combustion Reaction Systems

LIU Jie-ping, CHENG Xiao-li, WANG Qiang

China Academy of Aerospace Aerodynamics, Beijing 100074, China

Received:2004-01-14 Revised:2004-03-26 Online:2005-03-25 Published:2005-03-25

摘要/Abstract

摘要： 采用计算奇异摄动法构造典型燃烧反应系统的简化化学动力模型,基于燃烧反应控制方程寻找理想基向量,借助所得理想基向量实现快慢反应模态间的解耦,并给出参与性指数、原子团指针和重要性指数等关键参数,进而构造快模态状态方程和简化化学动力模型.典型CO-CH₄-Air混合燃烧反应系统的计算结果表明,由计算奇异摄动法得到的简化燃烧反应系统是原燃烧反应系统很好的近似.

关键词: 计算奇异摄动法, 燃烧, 简化化学动力模型, 理想基向量

Abstract: A reduced chemical kinetics model for typical combustion reaction systems is derived by means of the Computational Singular Perturbation (CSP) method.The combustion reaction governing equations are employed to construct ideal basis vectors,with them the coupling between the fast mode and the slow mode is decoupled properly.Several significant parameters are defined,such as the participation index,the radical pointer,and the importance index.Then the state equations of the fast modes and the reduced chemical kinetics model are obtained.A typical mixed combustion reaction system of CO-CH₄-Air is calculated,and the results show that the reduced combustion reaction system obtained by CSP method approximates the original system well.

Key words: computational singular perturbation, combustion, reduced chemical kinetics model, ideal basis vector

中图分类号:

刘杰平, 程晓丽, 王强. 计算奇异摄动法在燃烧反应系统简化中的应用[J]. 计算物理, 2005, 22(2): 143-148.

LIU Jie-ping, CHENG Xiao-li, WANG Qiang. The Application of Computational Singular Perturbation in Reduced Combustion Reaction Systems[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2005, 22(2): 143-148.

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