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저자정보
Tae-Hyeong Yi (Korea Aerospace Research Institute)
저널정보
한국전산유체공학회 한국전산유체공학회 학술대회논문집 한국전산유체공학회 2011년도 추계학술대회
발행연도
2011.11
수록면
337 - 343 (7page)

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A computational fluid dynamics code with adaptive mesh refinement for three-dimensional, multi-species, Euler equations is developed to investigate the phenomena of a detonation wave. A gas is assumed to be thermally perfect and in chemically non-equilibrium. The stiffness due to chemical reactions is properly taken care of by using a time-operator splitting method. By this method, the governing equations can be divided into two steps: homogeneous partial differential equations for the fluid dynamics and ordinary differential equations for chemical reactions. In the first step, a finite volume approach with a cell-centered scheme is employed for spatial integration. For temporal terms, the equations are discretized by a second-order, three-step Runge-Kutta method. The second step is a system of ordinary differential equations. This system of ordinary differential equations can be solved using a variable-coefficient ordinary differential equation. Detailed chemistry of a hydrogen and air mixture extracted from GRI-Mech is involved in this study. Due to a large range of spatial scales in detonation simulations, adaptive mesh refinement is employed to prevent poor numerical efficiency that causes an increase in computational time and resources. Code verification is performed with a non-reacting wedge flow and a detonation wave propagating in one- and two-dimensional rectangular tubes.
#CFD #Adaptive Mesh Refinement #Chemical Reactions #Chemically Reacting Flow #Detonation Wave #Detonation Structure

목차

1. Introduction
2. Governing Equations
3. Numerical Methods
4. Code Verification
5. Conclusion
Reference

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