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入射和反射激波诱导轻气泡变形和失稳的计算
朱跃进, 董刚, 刘怡昕, 范宝春
计算物理    2011, 28 (6): 810-816.  
摘要282)      PDF (1103KB)(826)   
采用NS方程对激波诱导球形轻气泡的变形失稳过程进行三维数值模拟,验证本文模型的可靠性,讨论气泡变形、涡环形成及其三维失稳过程.结果发现:球形轻气泡在入射和反射激波先后作用下,可以变形并沿流向形成多个旋转方向不同的涡环,而斜压效应是产生这些涡环的主要原因,涡环不仅在自诱导效应和流场作用下运动,而且自身会受到扰动而发生方位角不稳定.当涡环形成以小尺度流向涡为主的复杂结构时,即有可能诱发流场湍流化.
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变密度随机涡模型在湍流射流扩散火焰中的应用
朱跃进, 董刚, 刘怡昕, 范宝春
计算物理    2011, 28 (1): 27-34.  
摘要283)      PDF (571KB)(804)   
采用变密度随机涡模型,对H2/O2/N2湍流射流扩散火焰进行数值模拟,湍流过程通过涡的采样、涡的抑制和涡的翻转实现.其中,针对变密度反应流问题,提出一种大涡抑制的新机制,并详细讨论各种参数对模型预测效果的影响.计算结果表明,修改后的模型可以合理预测H2/O2/N2射流火焰结构,能够反映湍流的涡特性;模型中与涡采样和涡抑制有关的参数对预测结果有一定影响.
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气相爆轰模拟的化学反应加速算法
董刚, 范宝春
计算物理    2009, 26 (1): 27-34.  
摘要233)      PDF (468KB)(962)   
针对反应流中刚性化学反应源项传统算法计算量大的特点,提出加速化学反应计算速度的动态数据表存储/删除算法,在二维气相爆轰的数值模拟中进行检验,研究节点删除和整体删除两种不同方式的效果,并与传统直接积分的算法进行比较.计算结果表明,该算法既可以很好地满足计算精度的要求,同时也对计算机内存没有苛刻的要求.当数据表数据容量一定时,计算的加速比随控制容差的增加而增加,在相同的容差条件下,节点删除算法比整体删除算法加速效果明显.并且在处理瞬态反应流问题时显示了很好的优越性.
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基于波传播算法的火焰不稳定性
董刚, 靳建明, 叶经方, 范宝春
计算物理    2005, 22 (4): 371-376.  
摘要232)      PDF (514KB)(867)   
基于波传播算法构造了多组分反应流的数值格式,利用CH4/空气基元反应动力学模型,并采用分离算法,对CH4/空气混合物中,入射激波与火焰的相互作用,以及反射激波与火焰的二次作用过程进行了数值模拟.根据计算结果,讨论了激波诱导火焰失稳的发展过程及其特点.结果表明,Helmholtz不稳定、Richtmyer-Meshkov不稳定以及反应放热速率对火焰失稳过程有重要影响.计算结果与实验结果进行了比较,对数值方法的有效性进行了验证.
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可燃悬浮粉尘燃烧诱导激波及其加速过程研究
刘庆明, 范宝春, 李鸿志
计算物理    1997, 14 (3): 290-296.  
摘要236)      PDF (270KB)(899)   
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。
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球形封闭容器中粉尘爆炸特性的数值分析
丁大玉, 范宝春, 汤明钧
计算物理    1992, 9 (4): 377-381.  
摘要290)      PDF (354KB)(831)   
本文采用拉格朗日变换、物理分裂法和自适应网格技术等数值方法,扩大了计算域,对20升球形容器中铝粉爆炸全过程进行了数值计算。计算结果与可测量的实验结果符合较好。
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