Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2504.20742

帮助 | 高级搜索

物理学 > 流体动力学

arXiv:2504.20742 (physics)
[提交于 2025年4月29日 ]

标题: 飞机尾气中的非平衡相变:早期航迹形成计算研究

标题: Non-Equilibrium Phase Changes in Aircraft Exhaust: A Computational Study on Early Contrail Formation

Authors:Katharina Tegethoff, Andrew P. S. Wheeler
摘要: 建立了一种数值框架来模拟飞机发动机近场排气中的航迹形成,解析可压缩、多组分、非理想流体流动中的非平衡相变。 该方法结合了蒸汽涡轮机建模中用于液相转变的成熟方法和云微物理模型以模拟冰的形成。 它解析了均质和异质成核、相间动量交换以及液滴、冰晶和烟尘粒子的多分散尺寸分布。 这些模型在一个并行化的有限体积求解器中实现,并应用于具有简化几何形状的高旁通比涡扇发动机排气配置。 结果显示,非平衡效应强烈影响凝结和冻结动力学,而喷嘴几何形状和水蒸气含量调节局部过饱和度和相变路径。 研究结果强调了基于平衡的模型的局限性,并突显了基于物理、可扩展的工具在分析燃料和推进系统变化下的航迹形成中的价值。
摘要: A numerical framework is developed to model contrail formation in the near-field exhaust of aircraft engines, resolving non-equilibrium phase transitions in compressible, multi-component, non-ideal fluid flows. The approach combines well-established methods from steam turbine modeling for liquid-phase transitions with cloud microphysics models for ice formation. It resolves homogeneous and heterogeneous nucleation, interphase momentum exchange, and polydispersed size distributions of droplets, ice crystals, and soot particles. These models are implemented in a parallelized finite-volume solver and applied to a high-bypass turbofan exhaust configuration with simplified geometry. Results indicate that non-equilibrium effects strongly influence condensation and freezing dynamics, while nozzle geometry and water vapor content modulate local supersaturation and phase transition pathways. The findings underscore the limitations of equilibrium-based models and highlight the value of physics-based, scalable tools for analyzing contrail formation across fuels and propulsion systems.
评论: 29页,7幅图。计划提交至AIAA《推进与动力》期刊。部分成果将在EGU 2025上展示。
主题: 流体动力学 (physics.flu-dyn) ; 大气与海洋物理 (physics.ao-ph); 计算物理 (physics.comp-ph)
引用方式: arXiv:2504.20742 [physics.flu-dyn]
  (或者 arXiv:2504.20742v1 [physics.flu-dyn] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.20742
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Katharina Tegethoff [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 29 日 13:24:24 UTC (9,154 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.flu-dyn
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
physics
physics.ao-ph
physics.comp-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号