Development of reduction method of detailed chemical kinetics and its application to reactive flow simulation

详细化学动力学还原方法的发展及其在反应流模拟中的应用

• 批准号: 23360095
• 负责人: KOSHI Mitsuo
• 金额: $ 9.07万
• 依托单位: Yokohama National University (2013)The University of Tokyo (2011-2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360095/
• 关键词: 燃焼; 詳細反応機構; 数値流体計算; 簡略化; 自着火; 圧縮性流体計算; エンジン燃焼; MTS; 圧縮性; 炭化水素燃料; エントロピー最大化法

Reactive flow analysis for complex system such as automobile engine knocking and vibratory combustion in gas turbine needs fluid dynamic simulation coupled with detailed chemical kinetics. Because of very large numbers of chemical species involved in combustion, such reactive flow analysis is extremely difficult. We successfully developed a new method for the reduction of number of chemical species. In addition, an ultra fast solver of chemical kinetic equations is also developed and implemented into compressible CFD (computer fluid dynamics) code. As a result, reactive flow analysis now become possible for automobile engine knocking.

汽车发动机爆震、燃气涡轮机振动燃烧等复杂系统的反应流分析需要流体动力学模拟和详细的化学动力学耦合。由于在燃烧中涉及非常大量的化学物质，这样的反应流分析是极其困难的。我们成功地开发了一种减少化学物种数量的新方法。此外，还开发了一个化学动力学方程的超快速求解器，并将其实现为可压缩CFD（计算机流体动力学）代码。因此，反应流分析现在成为可能的汽车发动机爆震。

项目成果

大規模詳細反応機構を考慮した圧縮性燃焼流シミュレーションを可能とする高速・高効率な数値解析手法の開発とその評価

开发和评估快速高效的数值分析方法，该方法能够考虑大规模详细反应机制进行可压缩燃烧流模拟

• 发表时间: 2014
• 期刊: 日本燃焼学会誌
• 作者: 寺島洋史;越光男
• 通讯作者: 越光男

硬直性の強い化学反応方程式に対する高速時間積分法の評価

高刚性化学反应方程的快速时间积分方法评估

• 发表时间: 2014
• 期刊: 日本燃焼学会誌論文集
• 作者: 森井雄飛;寺島洋史;越光男;清水太郎
• 通讯作者: 清水太郎

大規模詳細反応を考慮した流体の高速・高効率計算法の開発：ダイナミックマルチタイムスケール法の適用

考虑大规模详细反应的流体快速高效计算方法的发展：动态多时间尺度方法的应用

• 发表时间: 2012
• 作者: 石原（寺島）洋史;越光男
• 通讯作者: 越光男

Numerical Simulations of spontaneous ignition of high-pressure hydrogen based on detailed chemical kinetics

基于详细化学动力学的高压氢气自燃数值模拟

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Terashima;M. Koshi;C. Miwada;T . Mogi and R. Dobashi
• 通讯作者: T . Mogi and R. Dobashi

反応性流体シミュレーションのためのRCCE法の開発

反应流体模拟RCCE方法的发展

• 发表时间: 2011
• 作者: 越光男;寺島洋史;大門優
• 通讯作者: 大門優