高温激波管化学非平衡流动数值模拟研究

摘要

为了预测氢氧定容燃烧驱动的高温激波管性能,需要准确分析激波管非定常化学非平衡流动过程。本文在破膜前的驱动段定容燃烧以及破膜后的化学非平衡流动数值模拟中,引入双时间步长方法,发展高温激波管化学非平衡流动数值模拟方法,该方法在时间上具有二阶精度。计算结果与目前存在的激波管流动解析解以及零维化学反应系统的数值解进行了比较,吻合较好。对于典型高温激波管状态,采用有限体积方法离散准一维流动Eu1er控制方程,并通过将流动过程和化学反应动力学过程耦合求解,获得了激波管内部的化学非平衡流动特征。