Turbulent Combustion Group

Prof. Zhuyin Ren's Group

        团队自2015年以来承担了重大研究计划项目,围绕着“受限空间内复杂湍流和燃烧的相互作用”核心科学问题,开展宽压力范围、强湍流下点火及火焰传播机理研究。在湍流化学反应耦合机制及其对点火和火焰传播的影响、湍流燃烧建模、高精度数值模拟及不确定分析等基础问题进行了深入研究。

        研究实现了适用于发动机工况的点火及火焰传播特性的实验研究,发现由火焰面不稳定性引起的火焰多级加速现象并揭示了其机制;研究了湍流对火核生成和传播的影响机制和湍流火焰传播速度标度率;发展了火焰传播速度的新的外推不确定性准则;揭示了发动机燃料着火负温度系数区转折点的控制机制,实现了详细化学反应动力学在数值模拟中的高效运用;揭示了湍流预混燃烧中湍流和火焰协同控制的反应标量混合机制,发展一个新的反应标量小尺度混合速率模型,提升了PDF模拟的适用性和准确性;发展了数值模拟的不确定性分析理论和方法,提出了运用低维子空间实现了动力学不确定性在模拟中的传递,用于揭示点火和火焰传播中的主导物理化学过程及模型参数;研究同时发展了基于湍流-化学反应耦合机制的低维发动机火核生成概率预测模型,为发动机可靠点火优化提供理论和预测工具的支撑。

混合气H2:O2:Ar=0.6:1:10(摩尔分数比)湍流点火过程

Uncertainty Quantificationh

Forward propagation of kinetic uncertainty in combustion simulations usually adopts response surface techniques to accelerate Monte Carlo sampling. Yet it is computationally challenging to build response surfaces for high-dimensional input parameters and expensive combustion models. This study uses the active subspace method to identify low-dimensional subspace of the input space, within which response surfaces can be built. Active subspace methods have previously been developed only for ...

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