航空航天发动机中的燃烧现象是一种复杂的物理化学过程，包括流动、雾化、相变、传热传质、点火熄火、化学反应、污染物排放、热声振荡和冷却等多个过程，加上燃烧的非定常性和高湍流度，使得准确模拟燃烧过程变得异常困难。在传统CFD模拟需要考虑的质量守恒方程、动量守恒方程和能量方程之外，燃烧还需要考虑组分守恒方程以及多相流、相变、热声耦合等多个模型，其中任何一个过程模拟的失真，都将影响最终的燃烧计算。积鼎科技CFDPro，可满足航空、航天、船舶、兵器、能源等领域的流体仿真分析。

发动机燃烧模拟的难点

• 多物理场耦合：发动机的工作过程中涉及到多个物理场的耦合，如流动、传热、燃烧等。这些物理场之间相互影响，需要同时考虑多个因素。
• 非线性行为：发动机内部的流动、燃烧等过程存在非线性行为，如湍流、化学反应等。这些非线性行为使得模型的建立和求解变得更为复杂。
• 边界条件和初始条件：在仿真模拟中，需要为模型设置合理的边界条件和初始条件，需要根据实际发动机的工作环境和状态设定，有时难以准确获取和模拟。
• 模型参数的不确定性：模型参数的不确定性会对模拟结果产生影响。如何减小这些不确定性对模拟结果的影响，提高模拟的准确性和可靠性是一个挑战。

国产自主流体仿真软件CFDPro

CFDPro为基于有限体积法求解单相流/多相流NS方程的计算流体动力学仿真软件，采用Level Set界面追踪方法、具备领先的湍流模型、丰富的相变模型，配置燃烧模型和反应机理接口，更加适用于工程计算模拟，满足航空、航天、船舶、兵器、能源等领域的流体仿真分析。

专业的发动机燃烧模块

CFDPro涵盖了9大专业模块。其中，CombustionPro为专业的发动机燃烧模拟模块,可用于航空发动机、液体及固体发动机内部过程全流程模拟，可分析喷注器内流动、雾化特性、燃烧室燃烧、液膜冷却与固体燃料燃面退移等问题，帮助客户理解整个发动机内部过程。CombustionPro是基于实际发动机设计逻辑而集成，降低了工程师使用门档,提升了仿真效率。

功能特点

• 燃烧模型:提供包括反应动力学、气相湍流燃烧模型、EDC/EDM模型在内的多种燃烧模型,兼具仿真精度与工程适用性:燃烧模型预留接口，便于新模型的植入。
• 液膜模块:具备壁面液膜流动换热模块,可分析燃料射流对燃烧室高温壁面的冷却效果。

典型应用领域

• 湍流燃烧全过程仿真:CFDPro实现冷态、流动、点火、燃烧全过程的仿真分析;提供Cantera数据接口以复杂化学动力学计算。同时，可提供定制化解决方案，如低马赫数大涡模拟、超大涡模拟等。

• 雾化与蒸发：CFDPro采用Level Set界面追踪方法，具有连续、可导特性，适合处理界面剧烈变形、破碎、聚并等问题；Level Set方法不做界面重构，界面真实性高且计算量少。

上海积鼎信息科技有限公司（简称：积鼎科技）成立于2008年，是专注于自主知识产权的CFD软件研发及技术服务的国家级高新技术企业，致力于打造好用、易用的国产流体仿真软件。