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Entwicklung eines neuen Realgasmodells basierend auf einem reaktionskinetischen Ansatz der Boltzmanngleichung

基于玻尔兹曼方程反应动力学方法开发新的真实气体模型

基本信息

批准号：
21236570
负责人：
Professor Dr.-Ing. Herbert Olivier
金额：
--
依托单位：
Lehrgebiet und Abteilung für Hochtemperatur-Gasdynamik, Stoßwellenlabor (SWL)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2007-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/21236570?language=en
关键词：
Entwicklung eines neuen Realgasmodells basierend

项目摘要

In zahlreichen Strömungsvorgängen treten chemische Reaktionen und thermische Relaxationsvorgänge auf, die einen erheblichen Einfluss auf die Strömungsgrößen haben können. Beispiele solcher Strömungsvorgänge finden sich im Bereich der Wiedereintrittsaerothermodynamik, bei Verbrennungsvorgängen, bei Hochenthalpiedüsenströmungen usw. Die Entwicklung eines physikalisch konsistenten Realgasmodells, basierend auf einer speziellen Lösung der Boltzmanngleichung, und dessen Implementierung in ein numerisches Verfahren zur Simulation solch komplexer Strömungsvorgänge im thermischen und chemischen Nichtgleichgewicht ist das Ziel des vorliegenden Antrags. Der hier verfolgte Ansatz geht von den physikalischen Grundprinzipien der kinetischen Gastheorie aus, sodass eine umfassendere Gültigkeit und ein breiterer Einsatzbereich bei gleichzeitiger Reduzierung der Anzahl der freien Parameter erwartet werden kann. In ein- und quasi-eindimensionalen numerischen Simulationen sollen vorab systematische Validationsrechnungen bezüglich des entwickelten Realgasmodells erfolgen. Anschließend ist die Implementierung in den mehrdimensionalen Navier-Stokes Löser QUADFLOW geplant, der an der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mehrerer Institute entwickelt wurde. Mit dem so erweiterten Verfahren soll mit Hilfe von Validationsrechnungen für bekannte Realgas-Testfälle die Leistungsfähigkeit des neu entwickelten Realgasmodells überprüft werden.

在Strömungsvorgängen treten chemische Reaktionen和thermische Relaxationsvorgänge auf中，Strömungsgrößen上的一个erheblichen Einfluss haben können。Beispiele solcher Strömungsvorgänge finden sich im Bereich der Wiedereintrittsaerthermodynamik，bei Verbrennungsvorgängen，bei Hochenthalpiedüsenströmungen usw.该开发是一个物理上一致的真实气体模型，基于一个特定的Boltzmanngleichung Lösun，并在一个数值计算中实现，以模拟解决热和化学环境中的复杂Strömungsvorgänge，这是一个非常复杂的Antrags。本文通过对运动学气体理论的物理基础的分析，得出了一个简单的几何模型，并通过对自由参数的分析进行简化，使韦尔登能够得到一个简单的整体。在一维和准一维数值模拟中，系统地验证了开发的真实气体模型的结果。Anschließend是在Zusammenarbeit mehrerer Institute的RWTH亚琛河畔更大维度Navier-Stokes Löser QUADFLOW geplant中的实施。Mit dem so erweiterten Verfahren soll mit Hilfe von Validationsrechnungen für bekannte Realgas-Testfälle die Leistungsfähigkeit des neu entwickelten Realgasmodels überprüft韦尔登.