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摘要：本发明公开了一种热‑扩散不稳定火焰高效化学模型构建与求解方法，属于气相反应流数值求解领域，包括：建立热‑扩散不稳定火焰的反应性纳维‑斯托克斯方程组；构建宽浓度条件下反应进程数和温度的非线性关系；使用遗传算法和Nelder‑Mead优化算法对化学扩散模型进行校准，并将其与组分方程和能量方程进行耦合；对方程组进行离散、线性化和求解，得到热‑扩散不稳定火焰的瞬态数值解。本发明在保持计算精度的同时大大提高了效率，可对多种燃料类型进行快速化学建模，适用于预混、扩散以及部分预混等火焰类型，并可用于热‑扩散不稳定火焰的理论和模拟分析，为能源燃烧和火灾爆炸数值模拟提供技术支撑。

主权项：1.一种热-扩散不稳定火焰高效化学模型构建与求解方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，建立用于热-扩散不稳定火焰模拟的反应性纳维-斯托克斯方程组；步骤二，构建宽浓度条件下反应进程数和温度的非线性关系式；步骤三，校准化学扩散模型，并将其与步骤一所述的反应性纳维-斯托克斯方程组进行耦合；步骤四，离散并求解反应性纳维-斯托克斯方程组，得到热-扩散不稳定火焰的瞬态数值解；步骤一中，所述热-扩散不稳定火焰模拟的反应性纳维-斯托克斯方程组包括连续性方程、动量方程、组分方程以及能量方程：连续性方程：（1）动量方程：（2）组分方程：（3）能量方程：（4）其中，j表示空间维度，包括x、y、z三个方向，i表示组分序列，F、Ox和Pr分别表示燃料、氧化剂和产物组分，t表示时间，ρ表示密度，u表示速度，uj表示j方向上的速度分量，p表示压力，g表示重力加速度，gj表示j方向上的重力加速度分量，表示化学放热速率，Yi表示组分i的质量分数，ωi表示组分i的反应速率，hs表示显焓，hs,i表示组分i的显焓，H表示显焓和动能之和，Lei表示第i种组分的路易斯数，定义为热扩散系数α与质量扩散系数D的商，用于对热-扩散不稳定机制进行建模；组分方程和能量方程右边的第二项分别表示路易斯数偏离单位时导致的对总扩散的修正效应；表示粘性梯度张量，具体表示为： （5）其中，ν表示运动粘度，I表示单位张量，上标T表示矩阵转置；步骤一中，所述反应性纳维-斯托克斯方程组中组分方程和能量方程的化学源项建模方法为化学扩散模型，采用阿伦尼乌斯公式计算整体反应速率和化学放热速率，采用温度系数关系式计算动量扩散、质量扩散和热扩散速率：整体反应速率：（6）化学放热速率：（7）扩散速率：（8）其中，A表示指前因子，Ea表示活化能，q表示反应放热，Ru表示通用气体常数，T表示温度，P表示反应进程数。

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