隋春杰
- 作品数：7 被引量：35H指数：3
- 供职机构：中国科学院工程热物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术更多>>
- 湍流非预混燃烧数值模拟的代数二阶矩模型被引量：9
- 2014年
- 湍流燃烧数值模拟是研究燃烧的一种重要手段,采用的湍流燃烧模型是否恰当直接影响最终结果的准确性。在湍流燃烧中,化学反应速率不仅取决于当地的组分浓度和温度,而且与组分的湍流脉动也有密切关系。通过对湍流燃烧模型进行探讨,发现代数二阶矩模型(ASOM)能综合考虑湍流和反应动力学因素的影响,而且比其他复杂的模型简单。研究将组分混合速率对化学反应速率的影响在一个修正的代数二阶矩模型(RASOM)中进行考虑,更准确地计算出化学反应速率。为了验证模型的准确性,RASOM模型被应用到Sandia实验室测量的甲烷-空气非预混燃烧(Flame-D)的数值模拟中。模拟得到的结果与实验结果以及修正的涡破碎模型(EBU-A)和原ASOM模型的结果进行了对比,发现RASOM模型的效果较好。
- 隋春杰周力行林博颖孔文俊
- 关键词：湍流非预混燃烧数值模拟
- 非预混燃烧大涡模拟的代数二阶矩模型被引量：3
- 2014年
- 一种改进的代数二阶矩燃烧模型被应用在Flame-D的大涡模拟中。代数二阶矩模型能够将化学反应速率的脉动项进行模拟,更准确地计算化学反应速率。在实际燃烧过程中,化学反应速率不仅与当地的温度以及组分浓度等相关,更与反应物的混合速率有密切的关系。研究考虑了亚网格尺度内混合速率对化学反应速率的影响,提出了改进的代数二阶矩模型。通过与相同模拟条件下的涡耗散概念模型的模拟结果以及实验结果进行对比,改进的代数二阶矩模型的准确性得到了验证,同时亚网格化学反应速率的模拟对总化学反应速率的影响也得到了研究。
- 隋春杰周力行林博颖杨帆孔文俊
- 关键词：非预混燃烧大涡模拟
- 湍流强旋流预混火焰大涡模拟研究被引量：11
- 2015年
- 本文采用合成涡方法生成湍流进口条件,对非受限强旋流甲烷/空气贫燃预混火焰进行了大涡模拟研究。模拟结果和实验以及DNS数据符合良好。基于此模拟方法,本文对甲烷火焰掺混氢气和水蒸气,进行了比较研究。研究发现,掺混氢气提高了火焰抗拉伸灭火能力,火焰在外剪切层强湍流作用下形成较厚火焰刷。掺混水蒸气,火焰降温明显,流场轴向速度加速较小,形成较大的当地旋流数。因而,相比于掺混氢气,其回流区更强、更宽。相比于掺混水蒸气,流场轴向速度加速较大的掺氢火焰,其轴向脉动在更强的Kelvin-Helmholtz不稳定性作用下,下游剪切层双峰结构得到了保持并增强。
- 杨帆林博颖隋春杰孔文俊
- 关键词：LES
- 旋流器结构对贫油直喷燃烧室的性能影响被引量：10
- 2014年
- 针对单元贫油直喷(LDI)喷嘴的旋流器设计问题,实验研究了旋流器结构变化(改变旋流器级数、双旋流器旋向及混合段收缩角等)对燃烧室总压损失、燃烧效率以及污染物排放等性能的影响规律.结果表明:旋流器结构变化对燃烧室性能有很大影响.同向双旋流燃烧室总压损失大于与之相同计算旋流数的单级旋流燃烧室,反向双旋流燃烧室总压损失略低于同向双旋流燃烧室,燃烧室总压损失随收缩角增大而呈增大趋势.相较单级旋流燃烧室和同向双旋流燃烧室,反向双旋流燃烧室在不同贫油气比工况下均具有更高的燃烧效率和更低的污染物排放.另外,燃烧效率及污染物排放受收缩角的影响.最佳收缩角角度的选取需要综合权衡总压损失、燃烧效率及污染物排放水平.
- 曾青华孔文俊艾育华王宝瑞隋春杰
- 关键词：燃烧室燃烧性能旋流器低排放
- 微小流量喷嘴雾化特性实验方法被引量：2
- 2013年
- 针对在准确测量微小流量喷嘴雾化特性方面存在的困难,建立了一套喷雾实验系统和测量研究方法。采用容积法测量喷嘴流量特性,利用主动轮廓算法(Active Contour Model:ACM)捕捉喷雾边界,提取雾化锥角。另外结合激光粒度仪完成了雾滴尺寸及其分布特性的实验研究。容积法克服了因流量小引起的测量误差,且测量成本低。ACM方法从原理上保证了提取边界结果的唯一性和最佳可信度,消除了阈值法,尤其是直接量取法所包含的主观因素,提高了实验结果的准确度。
- 曾青华孔文俊范慧杰隋春杰
- 关键词：雾化特性
- 旋流贫预混燃烧湍流特性的大涡模拟被引量：1
- 2017年
- 针对一个非受限强旋流CH_4/空气贫预混燃烧器的冷态工况和燃烧工况进行大涡模拟,建立了基于两步简化机理的改进代数二阶矩燃烧模型,模拟得到与实验数据相符的结果.为了进一步分析化学反应对湍流流动的影响,应用了空间关联函数和湍流能谱分析方法处理模拟结果,模拟结果显示燃烧增强了湍流涡团的能量.
- 隋春杰杨帆孔文俊
- 关键词：大涡模拟湍流预混燃烧
- 基于CO-DAC反应机理简化的非预混射流火焰的大涡模拟被引量：3
- 2018年
- 为了研究自相关自适应化学(CO-DAC)在湍流燃烧中的特性,计算了湍流非预混射流火焰Sandia FlameD的大涡模拟,使用了GRI-Mech 3.0详细化学反应机理以及CO-DAC简化方法.计算结果与实验值的对比表明,使用详细化学反应机理和CO-DAC机理简化,可以有效捕捉湍流火焰瞬时结构;可以根据燃烧场的特性,自适应地减少化学反应计算量,有效提高计算速度;可以准确模拟火焰的速度、温度分布特性;可以准确模拟火焰中重要中间组分和自由基的组分分布.
- 刘再刚隋春杰韩文虎韩文虎
- 关键词：大涡模拟
