一种适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法与流程

本发明属于发动机和计算流体力学领域，具体涉及一种适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法。

背景技术：

1、在空天动力设计和数值评估过程中，如何正确模拟燃烧是关键技术问题之一。燃烧过程包含燃油喷注、雾化、蒸发，燃油蒸汽/空气混合、点火、火焰传播等，涉及化学、多相流体力学、计算流体力学、燃烧学等多学科交叉，是一个非常复杂的多物理场相互耦合的过程，准确、可靠、高效模拟非常困难。

2、目前，已经发展了多种燃烧模型，如ebu模型、edc模型、线性涡模型、条件矩模型、火焰面模型、pdf类模型（含设定型和输运型）以及基于arrehinues公式的有限速率方法，其中，有限速率方法和火焰面模型应用最为广泛。与有限速率方法相比，由于火焰面模型可以使用任意详细化学反应动力学机理来刻画更详细的燃烧细节，而且考虑了湍流燃烧相互作用，在工程应用领域展现出了良好的应用前景，已经直接服务于空天发动机的设计与评估。但是，当使用的化学反应动力学机理较为复杂时（组分个数大于200），火焰面模型的计算效率将受到较大影响。

3、当前，亟需发展一种适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法。

2、本发明的适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法，包括以下步骤：

3、s10.设定一个阈值作为组分是否剔除的判断标准；

4、设定阈值，作为组分是否需要剔除的判断标准；

5、s20.比较组分质量分数与阈值的相对大小，剔除组分质量分数对应的组分，保存剔除组分信息后的新的层流火焰面数据库文件fl_new.dat；

6、打开层流火焰面数据库文件fl.dat，层流火焰面数据库文件fl.dat包含组分名称及对应的组分质量分数；依次比较各组分质量分数与阈值的相对大小，确定是否需要删除组分及对应的组分质量分数，直到所有组分判断完毕；

7、具体步骤为：对于组分，若在所有燃烧状态下，组分的质量分数均小于设定阈值，则在层流火焰面数据库文件fl.dat中删除组分及对应的组分质量分数；遍历所有组分，直至所有组分判断完毕；然后，将层流火焰面数据库文件fl.dat保存为新的层流火焰面数据库文件fl_new.dat；

8、s30.更新化学反应动力学机理文件reaction.inp；

9、依据新的层流火焰面数据库文件fl_new.dat中的组分名称，更新化学反应动力学机理文件reaction.inp，具体步骤为：

10、选择reaction.inp中的第一个组分名称，查找化学反应动力学机理文件reaction.inp是否包含在fl_new.dat中，若包含，则转入下一个组分进行判断；若不包含，则删除第一个组分名称；遍历化学反应动力学机理文件reaction.inp的所有组分，直至判断完毕；最后，将化学反应动力学机理文件reaction.inp保存为新的化学反应动力学机理文件reaction_new.inp；

11、s40.重构cfd程序中的组分信息；

12、根据新的化学反应动力学机理文件reaction_new.inp中的组分名称及组分顺序，对cfd程序中的组分信息进行重构，具体步骤为：

13、选择cfd程序的第一个组分，查找cfd程序的第一个组分是否包含在reaction_new.inp中，若包含，则保留cfd程序的第一个组分，且更新cfd程序的第一个组分在cfd程序中的排序，具体位次由cfd程序的第一个组分在reaction_new.inp中的顺序确定；同时，同步引入cfd程序的第一个组分对应的热化学参数；若不包含，则删除cfd程序的第一个组分及对应的热化学参数，直至cfd程序的所有组分判断完毕。

14、进一步地，所述的热化学参数包括组分原子量、热力学系数和输运系数。

15、本发明的适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法，可以进行组分自动判别、剔除，更新剔除组分后的火焰面数据库文件和化学反应动力学文件，并重构cfd程序中组分信息，在不降低流场预测精度基础上，有效提升火焰面模型计算效率。

16、本发明的适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法全流程自动处理，无需人工手动干预，可操作性强，具有工程实用价值。

1.一种适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种适用于火焰面模型的组分快速删除与数据库重构方法，其特征在于，所述的热化学参数包括组分原子量、热力学系数和输运系数。