Implementation and verification of an OpenFOAM solver for gas-droplet two-phase detonation combustion

物理 起爆 解算器 燃烧 气相 机械 两相流 计算流体力学 航空航天工程 核工程 热力学 流量(数学) 爆炸物 物理化学 计算机科学 化学 有机化学 工程类 程序设计语言
作者
Huangwei Chen,Minghao Zhao,Hua Qiu,Yuejin Zhu
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (8) 被引量:17
标识
DOI:10.1063/5.0221308
摘要

Due to the complexity and short timescale of detonation, it is usually difficult to capture its transient characteristics experimentally. Advanced numerical methods are essential for enhancing the understanding of the flow field structure and combustion mechanism of detonation. In this study, a density-based compressible reactive flow solver called CDSFoam is developed for simulating gas-droplet two-phase detonation combustion based on OpenFOAM. The primary feature of this solver is its implementation of two-way coupling between gas and liquid phases, utilizing the Eulerian–Lagrangian method. The key enhancement is an improved approximate Riemann solver used to solve the convective flux, reducing dissipation while ensuring robustness. Time integration is achieved through the third-order strong stability preserving Runge–Kutta method. Additionally, CDSFoam incorporates dynamic load balancing and adaptive mesh refinement techniques to mitigate computational costs while achieving high-resolution flow fields dynamically. To validate the reliability and accuracy of the solver, a series of benchmark cases are examined, including the multi-component inert and reactive shock tube, the stable diffusion process, the Riemann problem, the one-dimensional detonation, the two-dimensional detonation and oblique detonation, the droplet phase model, the two-dimensional gas–liquid two-phase detonation, and the two-phase rotating detonation. The results show that CDSFoam can well predict the shock wave discontinuity, shock wave induced ignition, molecular diffusion, detonation key parameters, detonation cell size, and the main characteristics of gas–liquid two-phase detonation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
杨怡红发布了新的文献求助10
1秒前
meethaha发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
saflgf发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
3秒前
SciGPT应助prode采纳,获得10
3秒前
懿范完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
大壮完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
Communist发布了新的文献求助10
7秒前
胖妹完成签到,获得积分10
8秒前
李周亨通顺完成签到 ,获得积分10
8秒前
天真的梦露完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
英姑应助antares采纳,获得10
8秒前
阿巴阿巴完成签到,获得积分10
9秒前
斯文败类应助张植采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
CodeCraft应助nipoo采纳,获得10
11秒前
小李发布了新的文献求助10
11秒前
wg发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
胖妹发布了新的文献求助10
12秒前
orixero应助syr采纳,获得10
12秒前
13秒前
CodeCraft应助Wawoo采纳,获得10
13秒前
今后应助纸鸢采纳,获得10
14秒前
XXPP发布了新的文献求助10
14秒前
Dong发布了新的文献求助10
14秒前
梓唯忧完成签到 ,获得积分10
14秒前
李小伟完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6032955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7725103
关于积分的说明 16202431
捐赠科研通 5179677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771943
邀请新用户注册赠送积分活动 1755242
关于科研通互助平台的介绍 1640118