Aerodinamik ishlashi bo'yicha tadqiqotlar bo'yicha tadqiqotlar katta qirg'in asosida avtotransport kamerasini tekshiring
Yuvish kamerasi samolyotlar dvigatelining asosiy tarkibiy qismlaridan biridir va yonish kamerasining aerodinamik ishlashi butun dvigatelni bajarishda muhim rol o'ynaydi. Yuvish kamerasi uchun dvigatelning tobora qat'iy texnik talablarini qondirish uchun yonish siyosati rejimi va yonish kamerasining oqim xususiyatlari juda murakkab bo'ldi. Diffuzerning sekinlashuvi va matbuot jarayoni kuchli salbiy bosimning gradienti ostida oqim ajratilishi mumkin; Havo oqimi ko'p bosqichli shivir moslamasi orqali o'tadi, bu esa bir tomondan inomektsiyani va suyuq yoqilg'ini hosil qiladi, ular yoqilg'i bilan va boshqa tomondan aerodinamik resultatsiya zonasida statsionar alanga chiqaradi; Asosiy yonish / aralashtirish teshikining bir nechta setlari olov naychasini hosil qilish uchun alanshuq naychasini hosil qilish uchun alanshuq naychasini hosil qilish uchun alanshuq naychasini hosil qilish uchun. Atomizatsiya va bug'lanish, aralashma, kimyoviy reaktsiya kabi, masalan, aralashtirish, kimyoviy reaktsiya va notinchlik kamerasining atrof-muhiti va alangasi o'rtasidagi o'zaro ta'sirlar asosida juda ko'p o'rni asosida birlashtiriladi. Ushbu fizikaviy va kimyoviy jarayonlarni yuqori aniqlik va hisoblash har doim uyda va chet elda tadqiqot mavzusi bo'lib kelgan.
Yashash kamerasida atomizatsiya, bug'lanish, aralashtirish va yonish jarayonlari paydo bo'ladi, shuning uchun oqim yonish kamerasining aerodinamik ishlashini simulyatsiya qilish uchun asosdir. Noturuqaning asosiy xususiyati shundaki, oqim parametrlari notekis konvektsiya jarayoni tufayli tasodifiy pulsatsiyalarni ko'rsatadi. Turbulmentda ko'plab vorteks tuzilmalari mavjud. Uzunligi va vaqt tarqalishi turli xil vorislarning rivojlanishi juda katta va Reynolds raqami oshadi, tarozilar orasidagi termaliklar keskin oshadi. To'g'ridan-to'g'ri hal qilingan vahshiylik usullari to'g'ridan-to'g'ri raqamli simulyatsiya (DNS), Reynolds-o'rtacha stoklar (LES) va aralash notekomensiya usullariga ajratiladi. Mashinasozlikda keng qo'llaniladigan RANSlar usuli, notinchlikni anglatadi va barcha notekis pulsatsiya ma'lumotlarini taqlid qilish uchun modelni ishlatadi. Hisoblash miqdori kichik, ammo aniqlik yomon. Yurish kamerasida kuchli aylanma jarayonlar uchun, Ranlar tozalangan dizayn talablariga javob bermaydi. Pitsch Lesning hisoblash kombinatsiyasi o'rtacha va past Raslinds sonlari bilan notinch bo'shliqlarda notinch bo'shliqlardagi notekis yonish uchun ishlatiladi. Yuvish kamerasining yaqin devoridagi va baland Reynoldsning yaqin qismida, ya'ni suv oqimining bitta boshlig'ini, ya'ni yonma-yon yonish kamerasining bitta boshlig'ini hisoblash uchun zarur bo'lgan panjara miqdori yuz millionlab milliardlab tolaga to'g'ri keladigan panjara miqdori tufayli yuzaga keladi. Ushbu yuqori hisoblash resurslari iste'mol qilishda yonish kameralariga qarshi kameradagi les keng qo'llanilishini cheklaydi.
Simulyatsiya (VARL) va gibridli to'lovlar metodlari asosida hisoblash modellari va usullarini yaratish sonli simulyatsiyaning muhim tendentsiyasidir. Han va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan vls usuli. Tug'ilishlarni aniqlash va an'anaviy evolyutsiya xususiyatlari, o'tkinchi evolyutsiyasi xususiyatlari va jildli rezolyutsiyani modellashtirish va turb-rioya qilish bilan bog'liq kamroq hisoblash samaradorligi muammosini hal qiladi. , Vorteks tuzilish evolyutsiyasining real vaqt rejimida real vaqt rejimining real vaqt rejimiga asoslangan holda, notekot xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishda hisoblash xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishda hisoblash xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.
Shunga qaramay, an'anaviy les bilan taqqoslaganda, vlllarning nazariyasi va xususiyatlari keng o'rganilmagan va ishlatilmagan. Ushbu hujjat muntazam ravishda veksel nazariy nazariy nazariyasini va uning ariza effektlari yonish kameralarida, havo kemasining yonish kamerasi simulyatsiya sohasida keng ko'lamli jismoniy stsenariylarda ularni modellashtirish effekti bilan tanishtiradi.
Katta Eddy simulyatsiya usuli
Resursni iste'mol va modellarni hisoblashda simulyatsiya qilish usullarining ta'siri 1-rasmda keltirilgan. To'lovlar, les va VARs usullari, notinch modellashtirish orqali oqim simulyatsiyasiga erishadi. Shuni ta'kidlash kerakki, vlllarning eng qisqa aniq ta'rifi "Hisoblash markasi miqdori juda qo'pol" degan ma'noni anglatadi. Shu bilan birga, Papa tomonidan berilgan LESlarning ma'nosi "Hisoblash panjarasi" - bu to'g'ridan-to'g'ri hal qiluvchi kinetik energiya umumiy qichishishning 80% dan 80% gacha ". Shunga qaramay, shuni ta'kidlash kerakki, ushbu maqolada kiritilgan vls oldingi usul asosida ta'mirlanib, ta'mirlangan va ishlab chiqilgan yangi hisoblash usuli. Ismlar bir xil bo'lsa-da, yangi vls usuli, papa tomonidan belgilangan vll usulidan farq qiladi. Shakldan ko'rinib turibdiki, an'anaviy notinchlik rejimlari - bu hisoblash tartibida to'tiqushlar, uranlar, gibrid rans / LES, LES va DNS, CHES, LES va DNS, CHES, LES, LES va DNS, hisoblash aniqligi. Yangi model doirasida, noto'g'illiklar rejimlari pullik, noaniq va DNSga bo'linadi. Ya'ni, vls usuli bir nechta an'anaviy notinchlik rejimlarini birlashtirishni, turli modellar kabi modellarni joriy etadi va mahalliy xususiyatlarga ko'ra, mahalliy xususiyatlar bo'yicha haqiqiy hisob-kitoblarga muvofiq o'zgaradi.
Yurish kamerasida odatiy jismoniy jarayonlarni simulyatsiyasi
Juda katta qirg'in oqimining juda katta simulyatsiyasi
Aviatsiya dvigatelining yonish palatasi odatda ko'p bosqichli chirindi va kuchli qichqiriq kabi oqim maydonini tashkil etish shakllarini qabul qiladi. Swarl oqimi - bu yonish kamerasida eng asosiy oqim shakli. Sygar oqim yo'nalishi va tanglensial yo'nalishda dominant bo'lganligi sababli, vyirlsning notekis pulsatsiya anisotropi anisotropi anisotropi, kanofatlar oqimi, kanal oqimi va regulyatsiyaga qaraganda kuchliroq anisotropik mavjud. Shuning uchun, qichqiriqni simulyatsiyasi simulyatsion usul bilan katta qiyinchilik tug'diradi. Xia va boshqalar. naychada klassik kuchli oqqush oqimining misolini hisoblash uchun vll usulidan foydalangan; Dellenback va boshqalar. [14] Ushbu misolda oqim maydonchalari bo'yicha tajribalari o'tkazildi va batafsil eksperimental ma'lumotlarni taqdim etadi. Hisoblangan misolning soni 1. 0} × 105 (dumaloq naychaning diametri asosida) va qichishish raqami 1,23 ni tashkil qiladi. Hisoblashda ikkita tuzilgan panjara ishlatiladi. Kulgse panjaralarining umumiy soni (m1) taxminan 900, 000 va shifrlangan panjaralarning umumiy soni 5,1 millionni tashkil etadi. Hisoblash natijasida olingan statistik lahzalar vll usulining hisoblash aniqligini tekshirish uchun tajriba natijalari bilan taqqoslanadi.
D1 ning turli xil stavkada turli xil usullar va pulsatsion tezlikni tartibga solishning turli usullari va tesulsatsion tezliklarning hisoblash natijalarini taqqoslash, gorizontal va vertikal koordinatalar, u inletnal trubasi va Uin o'rtacha ko'rsatkichidir tezlik. Rasmdan ko'rinib turibdiki, oqim sohasi odatiy rang-barang bo'lgan variant asta-sekin vorteksni asta-sekin o'tishini ko'rsatadi. Hisoblash va eksperimental natijalarni taqqoslash, vls usulida tajriba o'lchovlarini taqsimlash bilan bog'liq bo'lgan kuchli shishirish oqimining soddalashtirilganlik uchun yuqori hisob-kitob mavjud. An'anaviy ranslar usuli shidil oqimni hisoblashda juda katta og'ish va aylanma oqim maydonining fazoviy evolyutsiyasini va notekis pulsatsiyaning fazoviy evolyutsiyasini to'g'ri bashorat qila olmaydi. Taqqoslash uchun, vls usuli o'rtacha tezlikning o'rtacha tezligi, pulsatsion tezlik sohasi va fazoviy evolyutsiyaning murakkab kuchli oqimida juda yuqori aniqlikka ega va ular hali ham qattiq qisqarishi aniqligini kafolatlashi mumkin. Sanzariy o'rtacha tezlikni bashorat qilish uchun VARS usulining hisoblash natijalari asosan siyrak va zich panjara rezolyutsiyalariga mos keladi.
Katta qirrali siljish
Narxlar bilan bog'liq muammolarni oldindan aytib berishning maqsadga muvofiqligini o'rganish uchun [15-16] vahshiyona aralashtirish modeli, jamlangan matolar (FGM) bilan bog'langan notinch yonish modeli ishlab chiqilgan. Asosiy g'oya, noto'g'li olovning bir o'lchovli laminar alangasi mahalliy sharoitga ega, ammo badinalar bir qator bir qator laminar alangalarining o'rtacha ansamblidir. Shu sababli, yuqori o'lchovli komponent maydoni bir nechta xarakteristik parametrlardan tashkil topgan kam o'lchovli oqim shaklini (fraktsiya, reaktsiya taraqqiyoti o'zgaruvchisi va boshqalar). To'liq reaktsiya mexanizmini hisobga olgan holda, hal qilinadigan transport tenglamalari soni sezilarli darajada kamayadi, shu bilan hisoblash narxini sezilarli darajada kamaytiradi.
Aralashtirish stajini birlashtirish uchun aralash fjmm laminar ma'lumotlari jadvalini tuzish, laminar ma'lumotlari jadvalini birlashtirish uchun FGM Lainar ma'lumotlar jadvalini ishlab chiqish va jahldor ma'lumotlar jadvaliga asoslangan o'zaro ta'sirga ega. Raqamli hisobda, aralash fraktsiya, reaktsiya jarayoni o'zgaruvchilari va tegishli tafovutlar hal qilinadi va yonish maydoni notinch ma'lumotlar jadvali orqali olinadi.
VARB va FGM asosida to'qnashuvlar modeli, AQShda Sandia laboratoriyasi tomonidan o'lchanadigan metan / havo tzbulli jet alani (d) bilan hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun va miqdoriy taqqoslash ma'lumotlari bilan o'lchanadi. Sandia alangaining yoqilg'isi dali (Reynolds soni 22400) - bu 1: 3 hajmli metan va havoning to'liq aralashmasi, bu esa 49,9 m / s tezlikda ishlaydi va uyg'onish tezligi taxminan 11,4 m / s ni tashkil qiladi. Olovli alanga yonib ketgan metan va havo aralashmasi va uyg'onish materiallari toza havo hisoblanadi. Hisoblash tuzilgan panjaradan foydalanadi va korpuslarning umumiy soni 1,9 millionga yaqin.
Axis bo'ylab turli xil tarkibiy qismlarning o'rtacha massa ulushi 5-rasmda ko'rsatilgan. Rasmdagi gorizontal va vertikal koordinatalar o'lchovsiz masofani (D2) mos ravishda ajratib turadi. Buni vls usulida yonish jarayonining asosiy tarkibiy qismlarini bashorat qilish, odatda, tajriba natijalari bilan yaxshi kelishuvda ekanligini aniq ko'rish mumkin. Aralash joyida turli xil joylarda tarqalib ketgan joyni taqsimlash 6-rasmda keltirilgan. Bunga xlekslar usuli bilan yaqqol ta'sir ko'rsatadi va faqat hisoblangan haroratning ekstremal qiymati eksperimental qiymatdan biroz yuqori. Bir zumda kenglikni taqsimlash, harorat va o'lchamlarini boshqarish funktsiyasi 7-rasmda keltirilgan, bu erda qattiq liniya zst =0. 351. Buni yadro ostidagi asosiy notekis konsullik namoyishi va oqim maydonining quyi oqim hosil qilganligi sababli uni rasmdan ko'rish mumkin. 7-rasm va (C)-rasmlardan ko'rinib turibdiki, ko'pchilik kimyoviy reaktsiya sohalarida, qarorni boshqarish funktsiyasi keng ko'lamli notinchlik va faqat model shakllanishini aniqlay oladi. Bu vaqtda, vlllar katta kattaroq simulyatsiya qilish usuli sifatida o'zini tutadi. Researte Sile-da, rezolyutsiyaning tashqi chetiga, rezolyutsiya funktsiyasining tashqi chetiga to'g'ri keladi, shuni ko'rsatadiki, hisoblash panjarasining kesilgan filtr shkalasi mahalliy notekis shkaladan kattaroq. Bu vaqtda, vlllar o'rtacha echim rejimida beqaror Reynolds sifatida o'zini tutadi. Xulosa qilib aytganda, vls usulida vortex tuzilish evolyutsiyasining real vaqt rejimining real vaqt rejimining real vaqt rejimining real vaqtli xususiyatlarini o'zgartirishni amalga oshirishi va notinch alangada beqaror yonish jarayonini aniq bashorat qilish mumkinligini ko'rish mumkin.
To'liq atomizatsiya jarayonini katta qirqish
Samolyot dvigatelining yonish palatasida ishlatiladigan eng ko'p yoqilg'i suyuq yoqilg'idir. Suyuq yoqilg'i yonish kamerasiga kiradi va asosiy atomizatsiyani va ikkilamchi atomizatsiya jarayonlariga duch keladi. Suyuq yoqilg'i, shu jumladan gaz-suyuqlikning to'liq atforatsiyasi, suyuqlikning deformatsiyasi konfiguratsiyasini, suyuqlikning tomirlari va suyuq falentitlarning tomchilar va tomchi oqimlar va tomchilar tarqalishida juda ko'p qiyinchiliklar mavjud. Xuang Ziewei [19] Vofdpm gibridini hisoblash usuli asosida to'liq atomizatsiya usulini tuzdi, ammo uzluksiz suyuqlikning tomchig'iga diskret bo'lgan holda uzluksiz suyuqlikni to'liq qayta ishlash muhiti bilan birlashtiradi.
Yangi ishlab chiqilgan atomizatsiya usulida klassik lateral oqim seriyasini atomizatsiyaning yuqori darajadagi hisob-kitoblarini amalga oshirish uchun ishlatilgan. Masalan, hisob-kitobda 77,89 va 110,0 m / s tezlikda havo bosqichi va suyuqlik 8,6 m / s tezlikda suyuq suvdir. Mos keladigan Weber raqamlari mos ravishda 100 va 200 ga teng. Ikkilamchi parchalanish jarayonini yaxshiroq taqlid qilish uchun, BeakUk-rusumli Moder Kelvin-Helmholtz va Reyleig-Teylorni (XRT) modeli qabul qiladi.
To'liq atvorizatsiya jarayoni 8-rasmda paydo bo'ladi va aerodinamik kuchlar ta'sirida bir tomchi hosil bo'ladi va tomchilar ikkilamchi parchalanish orqali mayda-chuyda hosil bo'ladi. Sog'inlik tezligi va milt-vekselli veksellar 9-rasmda keltirilgan. Suyuq ustunning yon tomonida odatdagi past tezlikda tutilish zonasi mavjud. Uni bir zumda suyuqlikning keskinlik taqsimlashidan topish mumkinki, suyuq ustunning yon tomoni kuchli vortex tuzilishini va past tezlikda tutilish zonasida kuchli notekis harakat suyuqlik varaqasi va tomchilarning shakllanishiga yordam beradi.
Suyuq ustunda turli xil yig'ishni boshlasa, suyuqlik ustunining minimal oqim o'lchamiga nisbati, suyuqlik oqimining minimal oqim o'lchovi ko'rsatilgan. Buni ushbu rasmdan VARB hisoblash natijalari tajriba natijalariga mos kelganda, adabiyotda katta Eddy simulyatsiyasini hisoblash natijalariga qaraganda yaxshiroqdir [21].
Yashishning beqarorligi juda katta qirg'in simulyatsiyasi
Kam emissiyalarning talablariga javob berish uchun, fuqarolik samolyotlar yonish kameralari odatda oldindan belgilangan yoki qisman oldindan yonish bilan bezatilgan. Biroq, prevortimedning yonishi yomon barqarorlikka ega va termocuction birlashtirilgan tebranishlarning qo'shilish rejimlarini qo'zg'atadi. Yashashning beqarorligi juda buzuvchi bo'lib, u yonish va qattiq deformatsiya kabi muammolar hamroh bo'lishi mumkin, bu yonish kamerali dizayni bilan to'qnashgan taniqli muammodir.
Yonuvchan insorbetni raqamli hisoblash ikki toifaga bo'linishi mumkin: ajratish usuli va yo'naltirish usuli. Oralangan yonishning prognozlash usuli beqaror yonish va akustik echimlarni ochib beradi. Ishonchsiz yonish juda ko'p sonli hisoblashning ko'p sonli tavsif funktsiyasini yaratish uchun ko'p sonli hisoblash namunalarini talab qiladi. Agar katta qirralarni hisoblash usuli qo'llanilsa, uning hisoblash resurslari iste'moli juda katta. To'g'ridan-to'g'ri hisoblash usuli siqilish usullariga asoslanadi va yuqori aniqlikdagi hisob-kitoblar va akustik hisoblash jarayoni bir vaqtning o'zida bir xil hisoblash doirasida bir xil hisoblash jarayonini bir marta hisoblash jarayoni bir xil hisoblash tarmog'ida bir vaqtning o'zida yakunlanadi.
Yonuvchan instollentni ajratishni o'rganish jarayonida Huang va boshqalar. [27] Olovli hisoblash usuli bilan birlashtirilgan valyutalar bilan birlashtirilib, yonishning qo'zg'alish jarayonini aniq bilishga erishish va noaniqlik jarayonining aniq bashorat qilinishi natijasida yonishning beqarorligini hisoblash modeli ishlab chiqdi. Hisob-kitob misoli - bu o'tkir tazyiq statsionar etilen / havo miqdori bo'yicha to'liq bo'lgan alanga, akustik alangali alanga, 1-rasmda ko'rsatilgan. Olov ichki va tashqi siljish qatlamlarida va o'tga aylanadigan vorteks juftligiga aylantiring. Ushbu jarayonda qo'ziqorin shaklidagi alangali profilning evolyutsiyasi faza burchagi o'zgarishi bilan rivojlanib bormoqda. VARE hisoblash natijalari tajriba bo'yicha kuzatilgan alanga evolyutent xususiyatlarini ko'paytiradi. Issiqlikni chiqarishning amplitudasi va fazali farqini taqqoslash 160 Hz 160-sonli akustik qo'zg'alish va 13-rasmda (B) va 13-rasmda olinganligi va 13 (b) ning asta-sekin o'zgaruvchanligi - bu vaqtinchalik issiqlik signalidan iborat fazali farqdir Akustik qo'zg'alish va kanletning hayajonlanish signalidir. Rasmdan ko'rinib turibdiki, vls usulining prognoz aniqligi katta qirg'ich simulyatsiyasining aniqligi bilan taqqoslanadi, va ikkalasi ham eksperimental qiymatlar bilan yaxshi kelishadilar. Garchi barqaror bo'lmagan rentslar usuli, hisoblangan miqdorli javoblar tendentsiyasini bashorat qiladi, hisoblashning miqdoriy natijalari eksperimental qiymatlardan juda qiynaladi. Fazaning farqi uchun (b), buzilishlar amplitsi bilan bashorat qilingan fazaning farqi prazeasi, asosan tajribali simulyatsiya natijalari yuqori ko'rsatkichlarni yaxshilab kelmaydi.
