煤油超燃雾化全过程数值研究

煤油超燃研究的关键基础问题是优化超声速条件下煤油雾化、掺混及燃烧,过去的数值研究普遍采用代数模型来模拟雾化过程，本项目提出在基于欧拉网格的计算程序中耦合无网格的MPS（moving particle semi-implicit method）算法，前者负责气相计算，后者负责液相计算（包括流体界面追踪），对超声速气流中煤油燃料喷射、破碎、雾化、蒸发及燃烧全过程进行数值模拟，目的是深入认识煤油在超声速气流中的雾化燃烧机理，为煤油超燃现象和煤油超燃发动机研制提供更精细的分析工具。内容包括：1) 编制稳定、高效的三维MPS程序，并将其并行化。2）解决MPS程序与欧拉网格下的三维可压缩流燃烧程序在质量、动量、能量方面的相互耦合，并集成为一体化的计算软件。3）开展超声速气流中液态燃料雾化过程的数值模拟，并结合已有实验结果，探索燃料喷射诱导的激波和涡系对一次破碎过程及雾化结果的影响。