目前学术界对于小火焰模型的燃烧大涡模拟计算大多数是基于低马赫数的求解器，但是低马赫数方法计算燃烧问题时存在其固有的缺陷。第一，它不能求解高速的燃烧流动，例如，超燃冲压发动机燃烧过程；第二，它不能描述声场和火焰的相互作用，无法预测热声不稳定性。中国科学院力学所何国威研究团队结合小火焰查表方法，对内能计算公式进行了线性简化，发展了基于可压缩燃烧大涡模拟求解器，成功应用于Sandia Flame D标准火焰工况高保真仿真(图5)。对于各项同性湍流标量混合算例，求解器能够得到和滤波后DNS计算相同的结果。对于Sandia Flame D标准火焰工况，LES的计算结果和包括H2O，CO2，CO，H2等实验的结果吻合很好，并且对网格无关性进行了验证。研究结果发表在《Aerosp. Sci. Technol.》，论文题目为《基于可压缩和查表化学的燃烧大涡模拟求解器的开发与验证》，论文第一作者是中科院力学所博士后张慧颖，通讯作者是吕钰副研究员。论文链接：10.1016/j.ast.2022.107693。

图5：Sandia Flame D瞬时各物质组分质量分数云图。

(a) H2O，(b) CO2，（3）H2，（4）CO。