一种直接控制误差的动态自适应机理方法

摘要

本文介绍了一种在燃烧模拟过程中基于路径通量机理简化方法（Path Flux Analysis，PFA）直接控制误差的动态自适应机理方法（Error Control Dynamic Adaptive Chemistry，EC-DAC）。对于一个具体的反应动力学机理，首先在既定误差控制范围内建立其在不同初始条件下机理简化的阈值随着过程变量的变化关系表；在模拟过程中，根据当时的热化学状态以及简化阈值动态获得即时简化机理，并在下一步计算周期内用该即时机理进行计算。基于该方法对癸烷/空气、庚烷/空气的自然着火过程进行模拟，并将模拟结果与全过程采用详细机理的计算结果进行了比较。结果证明该方法能够精确地模拟组分的质量份额和温度等的动态过程，能够得到精确的着火迟延时间和火焰传播速度。同时，与全过程采用详细机理算法相比，该方法大约能大大提高计算速度。因此该方法的应用将有助于实现燃烧问题的高效精确数值模拟。