The work is devoted to direct numerical modeling of turbulent combustion of hydrogen-air mixture in subsonic flow.
The modeling occurs in 2D geometry with detailed kinetic scheme at small Reynolds number in framework of multicomponent
hydrodynamic equations system. By the using of DNS it is possible to resume a lot of problems of parametric
turbulence models, nonlinearity of task due to abrupt temperature dependence of chemical rates. There is effective
numerical algorithm proposed, which is important for DNS modeling with fine spatial mesh. The algorithm
gets an opportunity to calculate the non stationary fields of averaged velocities, pressure, concentrations and temperature
of turbulent hydrogen – air torch. The calculated fields of averaged values are in satisfactory agreement with
experimental one.
Настоящая работа посвящена прямому численному моделированию горения водородо-воздушной смеси в
спутных дозвуковых потоках горючего (смесь H2, N2) и окислителя (воздух) в двумерной геометрии с использованием подробной кинетической схемы в рамках системы уравнений многокомпонентной гидродинамики вязкого, теплопроводного, химически активного газа при умеренных числах Рейнольдса (случай слабо-
развитой турбулентности). Использование прямого численного моделирования позволяет снять ряд проблем,
возникающих при использовании параметрических моделей турбулентности или функций плотности вероятности, а также из-за сильной нелинейности задачи, вызванной резкой температурной зависимостью скоростей химических реакций, однако приводит к высокой вычислительной трудоёмкости.
