可燃悬浮粉尘燃烧诱导激波及其加速过程研究

计算物理 ›› 1997, Vol. 14 ›› Issue (3): 290-296.

可燃悬浮粉尘燃烧诱导激波及其加速过程研究

刘庆明¹, 范宝春²

1. 北京理工大学, 北京 100081;
2. 南京理工大学, 南京 210094

收稿日期:1996-04-08 修回日期:1997-02-04 出版日期:1997-05-25 发布日期:1997-05-25
基金资助:
国家自然科学基金

STUDY ON THE PRODUCTION AND ACCELERATION OF SHOCK WAVE INDUCED BY COMBUSTIBLE SUSPENSION DUST

Liu Qingming¹, Fan Baochun²

1. Beijing University of Science and Technology, Beijing 100081;
2. Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094

Received:1996-04-08 Revised:1997-02-04 Online:1997-05-25 Published:1997-05-25

摘要/Abstract

摘要： 以铝粉为例,基于双流体模型,分别采用TVD格式和MacComack格式计算气相和颗粒相流场,基于Arihenius定律及管道壁面湍流k-ε模型计算流场反应速率,对水平燃烧管内可燃悬浮粉尘在弱点火条件下激波的产生及加强过程进行了理论分析与数值模拟。研究发现,壁面湍流在火焰加速及燃烧诱导激波过程中起着关键作用,数值计算结果揭示了可燃悬浮粉尘云中压缩波到激波的转捩机制及气固两相流场参数的变化规律。计算结果与实验结果_[1]相吻合。

关键词: 燃烧, 激波, 两相流, 数值计算

Abstract: Taking aluminum dust as an example, the generation and acceleration of shock wave induced by weak Ignition in dust suspension in a long horizontal combustion tube have been studied theoretically and numerically. Two fluid model and TVD technique are used to calculate the flow field of gas phase and particle phase and Arrihenius law and k-ε model considering the near wall turbulent are used to calculate the chemical reaction. The wall turbulent plays a important role in the flame acceleration and combustion induce shock process. Simulated results reveal the innate character from compressive wave to shock wave in combustible dust suspension and the flow field parameter distribution. The simulated and measured results are compared with a good agreement.

Key words: combustion, shock wave, two-phase flow, numerical simulation

中图分类号:

刘庆明, 范宝春, 李鸿志. 可燃悬浮粉尘燃烧诱导激波及其加速过程研究[J]. 计算物理, 1997, 14(3): 290-296.

Liu Qingming, Fan Baochun, LI Hongzhi. STUDY ON THE PRODUCTION AND ACCELERATION OF SHOCK WAVE INDUCED BY COMBUSTIBLE SUSPENSION DUST[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 1997, 14(3): 290-296.

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