Development of Mezzo-Scale Thermo-Physical Model and Chemical Reaction Model for Supercritical Combustion Flow

超临界燃烧流中尺度热物理模型和化学反应模型的开发

• 批准号: 19360092
• 负责人: TSUBOI Nobuyuki
• 金额: $ 12.56万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19360092/
• 关键词: 反応流; 超臨界流体; マルチスケール; 燃焼; 熱物性

The multi-scale method for the hydrogen/oxygen supercritical combustion flow under high pressure is applied to understand the thermo-physical phenomena. The present study is focused on (1) the construction of thermo-physical properties and equation of state, (2) the modification of the chemical reaction model, and (3) the improvement of the compressible Navier-Stokes solver by using the preconditioning method. For the first task, the temperature and density saturation curve for the molecular dynamics simulations were compared with those for NIST data to show the agreement under the small rotational quantum effects. For the second task, the chemical reaction model was improved to show that the ignition delay times and the laminar flame velocities for the present model agreed well with the experimental data. For the third task, the compressible flow solver with the preconditioning method showed the ability to solve such the low speed flow around a cylinder and an aerofoil.

采用多尺度方法研究了氢氧超临界燃烧流场的热物理现象。本文的主要工作包括：（1）建立热物性和状态方程;（2）改进化学反应模型;（3）采用预处理方法改进可压缩Navier-Stokes方程。对于第一个任务，将分子动力学模拟的温度和密度饱和曲线与NIST数据进行比较，以显示在小转动量子效应下的一致性。在第二个任务中，改进了化学反应模型，表明本模型的点火延迟时间和层流火焰速度与实验数据吻合得很好。对于第三个任务，可压缩流解算器与预处理方法显示出解决这种低速绕圆柱和翼型流动的能力。

项目成果

水素/空気デトネーションの数値解析における化学反応モデルの影響

化学反应模型对氢气/空气爆炸数值分析的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 坪井 伸幸;林 光一;越 光男
• 通讯作者: 越 光男

高圧条件下におけるCH4/O2の化学反応モデルの研究

高压条件下CH4/O2化学反应模型研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 坪井伸幸;森井雄飛;越光男;林光一;清水太郎;小川博之
• 通讯作者: 小川博之

The Determination of the Third Body Efficiencies for the H+O2+M=HO2+M reaction(M=Ar, H2O)

H O2 M=HO2 M反应(M=Ar, H2O)第三体效率的测定

• 发表时间: 2009
• 期刊: Science and Technology of Energetic Materials Vol 20, No.5
• 作者: Morii;Y.;Tsuboi;N.;Koshi;M.;Ogawa;H.;Hayashi;A.K.;Shimizu;T
• 通讯作者: T

高圧条件下の水素/酸素及びメタン/酸素燃焼反応モデルの研究

高压条件下氢气/氧气和甲烷/氧气燃烧反应模型研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 坪井伸幸;森井雄飛;越光男;林光一;清水太郎;小川博之
• 通讯作者: 小川博之

Study on Development of Unified Simulation Method for Atomizatlon and Comb ustion in Coaxial Injector Flow

同轴喷射流雾化燃烧统一模拟方法开发研究

• 发表时间: 2008
• 作者: K.Shimizu;T.Shimizu;N.Tsuboi
• 通讯作者: N.Tsuboi