喷管内气粒两相流场的数值模拟

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目前,喷管内的两相流动广泛用于工业、航天等领域,已经有很多国内外的学者在这方面开展了大量的研究工作。本文对小扩张比喷管内的两相流场进行了数值模拟。 本文采用欧拉—拉格朗日两相流模型进行计算,详细介绍了网格生成方法,方程的离散方法,两相耦合算法等内容。在此基础上,用PORK算法对气相方程组进行求解,用时间步进法对颗粒相方程组进行求解,考虑了两相之间的双向耦合;计算结果给出了不同尺寸不同负载比的颗粒在喷管内运动时,喷喉下游轴线附近流场中的气粒两相流动特性及规律,分析弥散激波产生的可能性,影响的因素(粒子负载比,颗粒尺寸等因素),区域尺度,及其存在对喷管下游两相流动特性的影响。为了证明所使用计算方法的合理性和计算结果的准确性,还用本文所采用的计算方法计算了文献中的经典算例,得到了与文献结果符合较好的计算结果,为今后进一步研究不同喷管内弥散激波的尺度,范围及影响区域问题打下了必要的基础。
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