近日，中國科學院力學研究所副研究員呂鈺與博士后喬正等，利用大渦模擬（LES）技術實現了雙旋流航發燃燒器的復雜內流的高保真數值模擬，為提升航發燃燒器的燃燒效率與加速設計迭代提供了計算流體力學工具。

航空發動機是大飛機的動力源，燃燒器被視為發動機的心臟。燃燒器中，燃料的化學能得以釋放從而轉化為熱能。發動機的燃燒效率、穩定性、污染物釋放特性均與燃燒器的設計相關。由于與實際工業的技術應用相關，本研究預測了雙旋流航發燃燒器的復雜內流，并重點評估了低網格分辨率條件下LES技術的預測能力。為了形成具有不同耗散效應（在數值和物理兩方面）的LES配置，該研究考慮了多種不同黎曼通量格式與亞格子模型的數值配置組合。通過從不同配置獲取的LES結果，科研人員對關鍵流動特性進行了定性比較，并與實驗測量進行了定量評價。

研究發現，數值格式的選擇在控制時均流動模式方面具有突出作用，而亞格子模型的影響主要體現在瞬態流動特性，如渦破裂和進動渦核。基于對誤差的分析，該團隊發現較低的耗散LES設定并不總是有益于提高LES的準確性，這與文獻中的常規理解形成對比。

相關研究成果發表在《流體物理學》（Physics of Fluids）上。研究工作得到國家自然科學基金基礎科學中心項目和中國科學院國際伙伴計劃的支持。