矩形喷管外尾焰红外辐射特性的数值计算

摘要

为了掌握矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性和强度分布,建立了矩形喷管的几何模型,采用Fluent6.3软件对矩形喷管外三维流场进行数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据尾焰的特点确立红外辐射核心计算区域.采用洛伦兹线型的统计窄带模型,求出尾焰在某一窄带的平均吸收系数；采用有限体积法求解了气体介质中辐射传输方程；计算得到了矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性与在3～5 μm波段的总强度分布.结果表明:矩形喷管外尾焰为扁平状,其宽边对称面内的红外辐射强度大于窄边对称面内的红外辐射强度,并且尾焰辐射在2.7μm和4.3 μm处出现了2个辐射峰.