火灾复杂系统分级流形轨道确定方法研究

提出系统火灾学（Systems Fire）概念，研究火灾复杂系统的分级流形轨道确定及其应用方法，包括：针对典型火灾现象和过程（滚燃、烟气输运等），采用燃烧场激光诊断技术，进行速度、温度和组分的联合测量；采用直接数值模拟DNS和耦合条件矩封闭CMC模型的大涡模拟LES等计算技术，进行基于并行服务器硬件平台的大规模数值模拟；针对具有复杂燃料和边界的反应输运系统，建立基于计算奇异摄动CSP和本征低维流形ILDM技术的理论研究方法；对实验和计算模拟数据进行特征尺度分级和解耦，确定系统的分级流形轨道，并构筑分级模型；针对现有研究火灾过程常用的场模拟程序，评价其计算结果可靠性和所用模型的质量，并指出其适用场合。通过以上研究，希望建立火灾研究的系统分析方法，揭示不同火灾演化过程的物理机理，并获得针对火灾研究的若干微分代数方程系统PAEs或DAEs、以及系统的低维流形。