Математическое моделирование реагирующих течений на базе реакторного подхода
Казанский Авиационный Институт, г.Казань, Казанский Государственный Технический Университет, г.Казань
Работа посвящена моделированию процессов горения в рабочих объемах узлов двигателей и тепловых установок. Используется реакторный подход, когда на основе уравнений движений или полуэмпирических моделей течений формируются размеры реакторов, на которые делятся рабочие объемы, а также тепло-массообменные характеристики между ними. Каждый реактор рассматривается как гомогенная зона с переменными параметрами (состав, температура, объем, давление), в которой протекают химические реакции. Изменение состава описывается уравнениями химической кинетики в экспоненциальной форме, а массообменные процессы (конвективные потоки, испарение, диффузия, конденсация и т.д.) отражаются в реакциях массообмена. Реакторный подход реализован в инвариантном программном комплексе NERCHIM с преобразованием символьных химических реакций в уравнения кинетики, и с их последующим интегрированием по методу Пирумова. Подробно изложены некоторые модели (реагирующие газожидкостные течения, процессы в соплах, горение распыленного угля), созданные на базе реакторного подхода, включая сравнение с экспериментальными данными и численные исследования.
