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
qinghe完成签到 ,获得积分10
2秒前
文艺复兴完成签到,获得积分10
2秒前
木木 12完成签到,获得积分10
3秒前
陈念完成签到,获得积分10
4秒前
符从丹完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
12秒前
kankj发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
陈建美发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
小迪完成签到 ,获得积分10
18秒前
橙子完成签到,获得积分20
18秒前
CadoreK完成签到 ,获得积分10
25秒前
几几完成签到,获得积分10
26秒前
tsuki完成签到 ,获得积分10
28秒前
yang完成签到 ,获得积分10
31秒前
时尚的菠萝完成签到,获得积分10
34秒前
爱意随风起完成签到 ,获得积分10
35秒前
周洋完成签到,获得积分10
36秒前
唐帅完成签到,获得积分10
38秒前
Cosmosurfer完成签到,获得积分10
43秒前
天天快乐应助Henry采纳,获得10
45秒前
lalala完成签到 ,获得积分10
46秒前
xll004026完成签到 ,获得积分10
48秒前
Yusang完成签到,获得积分10
49秒前
strama完成签到,获得积分10
52秒前
乐乐应助武雨寒采纳,获得10
53秒前
55秒前
朴实雨竹完成签到,获得积分10
58秒前
贪玩的秋柔应助白水采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
单纯的石头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
waytrue发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
zzr完成签到 ,获得积分10
1分钟前
武雨寒发布了新的文献求助10
1分钟前
waytrue完成签到,获得积分10
1分钟前
唠叨的天亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ache_Xu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
文献求助-中国李庄学术史 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7474824
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9069463
关于积分的说明 19336265
捐赠科研通 7093604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3246325
关于科研通互助平台的介绍 2415545
邀请新用户注册赠送积分活动 2231341