激波与火焰相互作用的化学动力学模拟

利用改进的Van Leer格式,通过求解带化学反应的Euler方程,对CH_4/O_2/N_2混合气中激波与火焰相互作用过程进行了二维数值模拟,其中使用了CH_4/O_2/N_2的化学动力学反应机理描述化学反应过程。计算结果与实验结果进行了比较,定性上符合得较好。讨论了不同激波Mach数和不同初始组分对激波导致火焰失稳的影响,结果表明激波Mach数的增加或初始混合气中CH_4和O_2的增加会促进火焰的变形、膨胀、乃至爆轰。从化学反应速率的角度揭示高反应活性的混合气能够加速反应体系的反应速率,促使火焰在变形的同时,加快燃烧过程并向爆轰状态转变。