燃烧驱动溴化氢化学激光器的数值模拟

李辉; 范庭轩; 贾淑芹; 李留成; 怀英

doi:doi:10.3788/CJL201845.1101004

中国激光, 2018, 45 (11): 1101004, 网络出版: 2018-11-15

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Numerical Simulation of Combustion Driven HBr Chemical Lasers

李辉 ^1,2范庭轩 ³贾淑芹 ¹李留成 ¹怀英 ¹

作者单位

¹ 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室，辽宁大连 116023

² 中国科学院大学，北京 100049

³ 南京大学化学化工学院，江苏南京 210023

图 & 表

图 1. 温度敏感性系数随时间的变化曲线

Fig. 1. Evolution of sensitivity coefficient with time

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图 2. 不同压力下的温度敏感性系数 (t=2.96×10-4 s)

Fig. 2. Sensitivity coefficient for temperature at different pressures (t=2.96×10-4 s)

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图 3. 氢原子敏感性系数关系图(t=2.96×10-4 s)

Fig. 3. Sensitivity coefficient for hydrogen atom (t=2.96×10-4 s)

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图 4. 不同初始温度下HBr(υ)产物的分布关系图

Fig. 4. Distribution of HBr(υ) at different original temperatures

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图 5. 数值计算区域示意图

Fig. 5. Schematic of numerical calculation area

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图 6. 喷管中心线上的温度分布

Fig. 6. Temperature distribution at the nozzle centerline

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图 7. HBr(2)和HBr(0)的质量分数分布图

Fig. 7. Distributions of mass fraction of HBr(2) and HBr(0)

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表 1HBr化学激光仿真模拟边界条件

Table1. Boundary conditions of HBr chemical lasers

Inlet	Pressure /(10⁴ Pa)	Temperature /K	Mole fraction /%
Primary nozzle	127	2500	0.1647(F)	0.2532(HF)	0.0995(N₂)	0.482(He)
Secondary nozzle	5.32	300	0.2502(H₂)	0.7498(Br₂)

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李辉, 范庭轩, 贾淑芹, 李留成, 怀英. 燃烧驱动溴化氢化学激光器的数值模拟[J]. 中国激光, 2018, 45(11): 1101004. Li Hui, Fan Tingxuan, Jia Shuqin, Li Liucheng, Huai Ying. Numerical Simulation of Combustion Driven HBr Chemical Lasers[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(11): 1101004.

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图 1. 温度敏感性系数随时间的变化曲线

Fig. 1. Evolution of sensitivity coefficient with time

图 2. 不同压力下的温度敏感性系数 (t=2.96×10-4 s)

Fig. 2. Sensitivity coefficient for temperature at different pressures (t=2.96×10-4 s)

图 3. 氢原子敏感性系数关系图(t=2.96×10-4 s)

Fig. 3. Sensitivity coefficient for hydrogen atom (t=2.96×10-4 s)

图 4. 不同初始温度下HBr(υ)产物的分布关系图

Fig. 4. Distribution of HBr(υ) at different original temperatures

图 5. 数值计算区域示意图

Fig. 5. Schematic of numerical calculation area

图 6. 喷管中心线上的温度分布

Fig. 6. Temperature distribution at the nozzle centerline

图 7. HBr(2)和HBr(0)的质量分数分布图

Fig. 7. Distributions of mass fraction of HBr(2) and HBr(0)

表 1HBr化学激光仿真模拟边界条件

Table1. Boundary conditions of HBr chemical lasers

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图 2. 不同压力下的温度敏感性系数 (t=2.96×10-4 s)

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图 3. 氢原子敏感性系数关系图(t=2.96×10-4 s)

Fig. 3. Sensitivity coefficient for hydrogen atom (t=2.96×10-4 s)

图 4. 不同初始温度下HBr(υ)产物的分布关系图

Fig. 4. Distribution of HBr(υ) at different original temperatures

图 5. 数值计算区域示意图

Fig. 5. Schematic of numerical calculation area

图 6. 喷管中心线上的温度分布

Fig. 6. Temperature distribution at the nozzle centerline

图 7. HBr(2)和HBr(0)的质量分数分布图

Fig. 7. Distributions of mass fraction of HBr(2) and HBr(0)

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