基于气体动理学方法的多尺度稳态热辐射计算

• 作者: 张华波 周瑞睿 李思达 孙亚松
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 热辐射 稳态 多尺度 离散统一气体动力学格式 延迟修正法 渐近保持
• 年，卷（期）: 2021,（z1）
• 页码范围: 206-214
• 页数: 9页
• 分类号: V211.3
• 语种: 中文

摘要

随着航空发动机燃烧室内燃气温度的提升,高温区域的热辐射问题将会变得更为重要,同时由于高温气体辐射导致辐射特性的剧烈变化,将会呈现出多尺度的现象,增加了辐射计算的难度.文章通过稳态离散统一气体动力学格式(SDUGKS,Steady Discrete Unified Gas Kinetics Scheme)的思路实现稳态辐射问题的求解,SDUGKS格式通过特征线差分离散的方法实现单元界面的重构,通过某种迭代格式来实现单元数据的更新,这一过程实现了对网格内部的辐射特性的有效模拟,该过程可适用于任何具体的辐射尺度.因此就可以在任意网格条件下实现多尺度问题的计算.文章引入了修正的延迟修正法(Deferred-correction,DC)实现单元数据更新,对单一尺度和多尺度问题进行了计算,在单一尺度问题中,验证了SDUGKS格式求解稳态辐射问题的正确性,进一步构造多尺度问题进行求解,论证了SDUGKS在多尺度问题计算中的渐近保持性质和准确性.