RAS Chemistry & Material ScienceХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

Numerical simulation of supersonic turbulent combustion of hydrogen in a stream of hot humid air

PII
S0207401X25040087-1
DOI
10.31857/S0207401X25040087
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 44 / Issue number 4
Pages
69-78
Abstract
The paper presents the results of solving the validation problem of turbulent combustion of a hydrogen jet in a supersonic flow of hot humid air in a symmetrical channel. Special attention is paid to the solution of the system of equations of chemical kinetics, which imposes a significant restriction on the time step, as well as the analysis of kinetic schemes used in the solution. The main computational difficulty is the detailed resolution of the wall region, due to the injection of a hydrogen jet into a turbulent boundary layer, in order to further reproduce experimentally obtained distributions of mole fractions and temperature in the outlet section of the channel, as well as the location of the ignition point.
Keywords
сверхзвуковое горение турбулентный пограничный слой точка воспламенения химическая кинетика неструктурированные сетки
Date of publication
14.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
3

References

  1. 1. Фролов С.М., Иванов В.С. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 4. С. 68.
  2. 2. Михалкин В.Н., Сумской С.И., Тереза А.М. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. №. 8. С. 3.
  3. 3. Босняков С.М., Березко М.Э., Дерюгин Ю.Н. и др. // Мат. моделирование. 2023. Т. 35. № 10. С. 69.
  4. 4. Харченко Н.А., Никонов А.М. // Мат. моделирование и числ. методы. 2023. № 2. С. 100.
  5. 5. Басевич В.Я., Беляев А.А., Фролов С.М. и др. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 8. С. 27.
  6. 6. Бессонов О.А., Харченко Н.А. // Программная инженерия. 2021. Т. 12. № 6. С. 302.
  7. 7. Харченко Н.А. Численное моделирование аэротермодинамики высокоскоростных летательных аппаратов. Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: МФТИ, 2021.
  8. 8. Menter F.R., Kuntz M., Langtry R. // Turbulence, Heat and Mass Transfer. 2003. V. 4. P. 625.
  9. 9. Matyushenko A.A., Garabaruk A.V. // IOP Conf. Series: J. Physics. 2017. V. 929. P. 6.
  10. 10. Харченко Н.А., Никонов А.М. Носенко Н.А. // Матер. XXXIII науч. техн. конф. по аэродинамике. ЦАГИ, 2022. C. 101
  11. 11. Землянский Б.А., Лунев В.В., Власов В.И. и др. Конвективный теплообмен летательных аппаратов. М.: Физмалит, 2014.
  12. 12. Басевич В.Я., Беляев А.А., Иванов В.С. и др. // Хим. физика. 2019. T. 38. № 8. C. 69.
  13. 13. Дегтярь В.Г., Сон Э.Е. Гиперзвуковые летательные аппараты. М.: Янус-К, 2018.
  14. 14. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. М.: Наука, 1978.
  15. 15. Жданов В.М., Галкин В.С., Гордеев О.А. и др. Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник. Т. 3. Модели процессов молекулярного переноса в физико-химической газодинамике / Под ред. С.А. Лосева. М.: Физмалит, 2012.
  16. 16. Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoor E.W. Transport Phenomena. 2nd ed / Ed. Kulek P. N.Y.: Wiley, 2002.
  17. 17. M.-S. Liou // J. Comput. Phys. 1996. V. 129. P. 364.
  18. 18. Kitamura K. Advancement of Shock Capturing Computational Fluid Dynamics Methods: Numerical Flux Functions in Finite Volume Method. Singapore: Springer, 2020.
  19. 19. Chen S.S., Cai F.J., Xue H.C. et al. // Appl. Math. Model. 2020. V. 77. P. 1065.
  20. 20. Крюков И.А., Иванов И.Э., Ларина Е.В. // Физ.-хим. кинетика в газовой динамике. 2021. Т. 22. № 1. С. 28.
  21. 21. Michalak K., Ollivier-Gooch C. // Proc. 46th Aerospace Sciences Meeting. V. 15. AIAA: Reno, Nevada. 2008. P. 10002.
  22. 22. Burrows M.C., Kurkov A.P. // AIAA J. 1973. V. 11. № 9. P. 1217.
  23. 23. Gao Z., Jiang C., Pan S. et al. // AIAA J. 2015. V. 53. № 7. P. 1949.
  24. 24. Evans J.S., Schexnayder C.J. // Proc. 17th Aerospace Sciences Meeting. Paper 79-0355. AIAA: New Orleans, LA, 1979.
  25. 25. Tien J.H., Stalker R.J. // Combust. and Flame. 2002. V. 130. P. 329.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library