隋春杰
,
周力行
,
林博颖
,
杨帆
,
孔文俊
工程热物理学报
一种改进的代数二阶矩燃烧模型被应用在Flame-D的大涡模拟中.代数二阶矩模型能够将化学反应速率的脉动项进行模拟,更准确地计算化学反应速率.在实际燃烧过程中,化学反应速率不仅与当地的温度以及组分浓度等相关,更与反应物的混合速率有密切的关系.研究考虑了亚网格尺度内混合速率对化学反应速率的影响,提出了改进的代数二阶矩模型.通过与相同模拟条件下的涡耗散概念模型的模拟结果以及实验结果进行对比,改进的代数二阶矩模型的准确性得到了验证,同时亚网格化学反应速率的模拟对总化学反应速率的影响也得到了研究.
关键词:
非预混燃烧
,
大涡模拟
,
代数二阶矩模型
,
亚网格混合速率
曹红军
,
张会强
,
王兵
,
林文漪
工程热物理学报
本文发展了一种基于有限反应速率的湍流燃烧大涡模拟方法.基于此方法,对常压下,甲烷/空气平板射流扩散燃烧进行了大涡模拟.甲烷/氧气反应采用包含七种组分的四步反应简化反应机理,考虑了基于Arrienius定律的有限化学反应速率,瞬态结果和时均结果与DNS结果都符合很好.为了解决考虑有限反应速率后计算量急剧增加的问题,本文引入等效化学反应速率模型,在压力泊松方程的求解中采用了求解效率较高的快速傅里叶变换方法,并对整个程序进行基于区域分解的MPI并行编程处理.
关键词:
非预混燃烧
,
大涡模拟
,
有限反应速率
,
MPI
罗坤
,
樊建人
,
岑可法
工程热物理学报
对三维旋流喷雾燃烧进行了初步的直接数值模拟,其中液滴蒸发采用无限热传导蒸发模型描述,气相燃烧采用自适应单步反应机理,液滴的跟踪在拉格朗日框架中进行.模拟结果表明,喷雾燃烧的火焰结构十分复杂,仅采用传统的非预混燃烧模型是不够的.在蒸发和燃烧共存并存在强烈相互作用的区域,组分与混合物份额之间存在着复杂的关联,这给发展精确的湍流喷雾燃烧模型带来了挑战.
关键词:
喷雾燃烧
,
液滴蒸发
,
旋流射流
,
非预混燃烧
,
直接数值模拟
乔瑜
,
龚勋
,
姚洪
,
徐明厚
工程热物理学报
采用自适应化学理论AdapChem的方法对两种CH4/空气部分预混、非预混火焰的燃烧过程开展了数值模拟工作.计算得到了两种燃烧工况下,几种重要的主量成分、非主量成分的浓度值;同时对反应放热和HCO之间的潜在关系进行了分析.通过对两种工况下模拟结果的比较,AdapChem方法合理预报了甲烷预混和非预混燃烧过程的各种物理化学特性,并达到了节约计算时间的目的.
关键词:
自适应化学
,
甲烷
,
预混燃烧
,
非预混燃烧
罗坤
,
戴瑞
,
樊建人
,
岑可法
工程热物理学报
采用有限差分方法对不同工况下三维旋流液雾燃烧进行了直接数值模拟,其中液滴的跟踪在拉格朗日框架中进行,液滴的蒸发相变采用无限热传导蒸发模型描述,气相燃烧采用自适应单步反应机理,模拟中采用的模型燃烧器尽可能逼近真实的燃气轮机旋流燃烧器.结果发现,旋流液雾燃烧流动和火焰结构受到旋流方式和当量比的影响,流场中出现了反平行排列的涡管结构.且各种工况F液雾燃烧火焰都是由贫燃预混火焰,富燃预混火焰、扩散火焰构成.这些给液雾燃烧的模型模拟带来了新的挑战.
关键词:
液雾燃烧
,
直接数值模拟
,
旋流射流
,
非预混燃烧
,
预混燃烧
