OpenFOAM火焰面模型的超声速修正

ShaneHEEE

大家好，最近在做火焰面模型的超声速修正，采用的方法是添加能量方程隐式求解温

度，修正基于flameletFoam ，参考了FPVCentralFoam：火焰面模型的超声速修正，其

中一种方法是只查询火焰面表中的组分质量分数，然后添加能量方程，通过能量方

程隐式求解温度，这个应该就是通过求解能量方程得到焓分布，再通过调用

thermo.correct()；隐式求解温度。考虑到flameletFoam中的chemkinReader使用的是显焓

形式，我选取的还是显焓形成的能量方程（跟reactingFoam的形式一样，区别只是反

应源项不同)，其他修改的部分参考了FPVCentralFoam
https://github.com/weixian001/FPVCentralFoam-v3.0.1

EEqn：

{
   volScalarField& he=thermo.he();
   volScalarField& dq=thermo.dq();

    fvScalarMatrix EEqn 
    (
        fvm::ddt(rho, he) + fvm::div(phi, he)
      + fvc::ddt(rho, K) + fvc::div(phi, K)
      + (
            he.name() == "e"
          ? fvc::div
            (
                fvc::absolute(phi/fvc::interpolate(rho), U),
                p,
                "div(phiv,p)"
            )
          : -dpdt
        )
      - fvm::laplacian(turbulence->alphaEff(), he)
    ==
       dq

    );

    EEqn.relax();

    //fvOptions.constrain(EEqn);

    EEqn.solve();

    //fvOptions.correct(he);

    // Calculate thermodynamic Properties, calculate T and other parameters
    thermo.correct();

}

通过导入非燃烧火焰面数据计算冷态混合时得到的结果不对（燃烧解更不对）。我

注意到flamletFoam的前处理通过温度与各个组分的质量分数得到显焓：

void Foam::canteraReader::calculateEnthalpy()
{
Info << "calculate sensible Enthalpy" << endl;
scalar pstd = 1e5;
label labelT(tableNames_["T"]);
List<scalar> he(singleData_[labelT].size(), 0.0);

for (int i=0;i<singleData_[labelT].size();i++)
{
   for (int j=0; j<thermo.composition().species().size();j++)
   {
      label k = composition.species()[tableNames_[j]];
      he[i] += singleData_[j][i] * composition.Hs(k, pstd, singleData_[labelT][i]);
   }
}
singleData_.append(he);
}

其中

he[i] += singleData_[j][i] * composition.Hs(k, pstd, singleData_[labelT][i]);

表示的是 h(T)=ΣYihi(T), i表示第i个组分，Y表示质量分数

由于火焰面模型不涉及化学反应，并且组分质量分数是通过查表得到的，我怀疑现

在通过求解添加的能量方程得到的显焓不是 h(T)=ΣYihi(T)这个形式

想请教下OpenFOAM自带的reactingFOAM求解能量方程得到的显焓也是这样的形式

吗？还是他也是通过 mixture_ = this->cellMixture(celli);

质量分数加权得到 mixture 的值，这样得到 h(T)=ΣYihi(T)。

ShaneHEEE

如果有人做过火焰面模型的超声速修正的话，可以加我微信18434360045，我想有偿请教下

浪迹天大

@shaneheee 这一块我涉及挺多的，希望可以帮到你

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