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湍流扩散火焰局部熄火现象的大涡模拟研究 被引量：10
1
作者 朱文中 杨渐志 +1 位作者 陈靖 陈义良 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期808-815,共8页
为了研究湍流扩散火焰的燃烧特性和局部熄火现象的机理,使用火焰面/反应进度模型对Sandia湍流值班射流火焰E进行大涡模拟。火焰面/反应进度模型适用于非预混燃烧,基于守恒标量和反应标量构建火焰面数据库,将详细的化学反应过程映射到这... 为了研究湍流扩散火焰的燃烧特性和局部熄火现象的机理,使用火焰面/反应进度模型对Sandia湍流值班射流火焰E进行大涡模拟。火焰面/反应进度模型适用于非预混燃烧,基于守恒标量和反应标量构建火焰面数据库,将详细的化学反应过程映射到这两个特征标量的平面上。数值模拟结果与实验数据符合得较好,火焰面/反应进度模型能较好地模拟湍流扩散火焰和预测火焰的不稳定性。研究发现,火焰在轴向距离与中心射流直径比值为7.5至15的截面处局部熄火概率较大,这与该位置标量耗散率偏大有关;火焰在轴向距离与中心射流直径比值为30以后的流场重新点燃,原因是混合物分数和当量比变小,火焰更多处于贫燃状态。 展开更多
关键词 湍流扩散火焰 大涡模拟 火焰面/反应进度模型 局部熄火
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湍流扩散火焰的非稳态火焰面模拟 被引量：3
2
作者 王海峰 陈义良 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期329-332,共4页
采用稳态的和非稳态的火焰面模型同时对一个湍流甲烷射流扩散火焰进行了数值模拟,比较了两者对湍流平均火焰结构、活性自由基和污染物(氮氧化物)排放的模拟效果。速度场采用κ-ε模型计算,守恒标量混合物分数的分布通过其概率密度函数(P... 采用稳态的和非稳态的火焰面模型同时对一个湍流甲烷射流扩散火焰进行了数值模拟,比较了两者对湍流平均火焰结构、活性自由基和污染物(氮氧化物)排放的模拟效果。速度场采用κ-ε模型计算,守恒标量混合物分数的分布通过其概率密度函数(PDF)输运方程的求解得到。稳态的火焰面结构由查询火焰面数据库得到,而非稳态的火焰面结构由火焰面方程和流场方程耦合求解来计算。采用详细的GRI—Mech 3.0机理描述甲烷的氧化和氮氧化物的形成。数值模拟结果和实验数据作了广泛的对比,验证了火焰面模型对湍流扩散燃烧的定量模拟能力。 展开更多
关键词 湍流扩散火焰 非稳态火焰面模型 κ—ε PDF 氮氧化物 数值模拟 燃烧过程
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湍流扩散火焰中对基于混合分数的湍流燃烧模型的数值研究(英文) 被引量：3
3
作者 胡勇 蒋勇 +1 位作者 邱榕 安江涛 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期147-154,共8页
根据条件矩模型(CMC)和小火焰面模型在模型构建上的相似,针对具有不同大小雷诺数和湍流-化学相互作用特性的非预混湍流射流火焰,对这两种模型进行了数值研究和比较.湍流燃烧模型采用Lagrangian型非稳态小火焰模型(LFM)和径向加权积分的... 根据条件矩模型(CMC)和小火焰面模型在模型构建上的相似,针对具有不同大小雷诺数和湍流-化学相互作用特性的非预混湍流射流火焰,对这两种模型进行了数值研究和比较.湍流燃烧模型采用Lagrangian型非稳态小火焰模型(LFM)和径向加权积分的CMC模型,而在H2/N2火焰的数值研究中还考虑了稳态小火焰模型的数值模拟结果.数值结果表明,在两种火焰中这两种模型对主要组分的预测结果较为一致并与实验符合较好,而OH和NO的预测值差异明显;同时对于具有局部熄火特性的CH4/H2/N2火焰,NO的预测值被高估了2～3倍. 展开更多
关键词 条件矩封闭 非稳态火焰面模型 湍流非预混火焰 局部熄火 不同分子扩散
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值班甲烷/空气射流火焰的小火焰模型模拟 被引量：1
4
作者 侯凌云 钟北京 姜长青 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期994-999,共6页
将小火焰模型和假定的PDF方法相结合,模拟甲烷湍流射流扩散火焰,稳态火焰面结构由层流小火焰数据库得到,采用详细化学反应机理描述甲烷的氧化和NO以及碳烟的生成,数值模拟结果和实验数据吻合较好,说明小火焰模型可以较准确地计算出扩散... 将小火焰模型和假定的PDF方法相结合,模拟甲烷湍流射流扩散火焰,稳态火焰面结构由层流小火焰数据库得到,采用详细化学反应机理描述甲烷的氧化和NO以及碳烟的生成,数值模拟结果和实验数据吻合较好,说明小火焰模型可以较准确地计算出扩散湍流火焰中的燃烧过程。 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 小火焰模型 湍流扩散火焰 详细化学反应机理
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高雷诺数湍流非预混火焰及NO生成的大涡模拟 被引量：1
5
作者 于洲 黄立航 +1 位作者 叶桃红 朱旻明 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期629-640,共12页
采用两种亚网格湍流燃烧模型,即化学建表方法结合假定概率密度模型和稀疏拉格朗日过滤密度函数方法,对高雷诺数湍流非预混火焰Flame D进行数值研究,定量比较不同亚网格模型的差异,并对火焰特征、污染生物生成特性进行分析。结果表明,两... 采用两种亚网格湍流燃烧模型,即化学建表方法结合假定概率密度模型和稀疏拉格朗日过滤密度函数方法,对高雷诺数湍流非预混火焰Flame D进行数值研究,定量比较不同亚网格模型的差异,并对火焰特征、污染生物生成特性进行分析。结果表明,两类亚网格燃烧模型预测的温度及大组分分布相近,稀疏拉格朗日过滤密度函数方法可以更好地模拟CO质量分数分布。不同的假定概率分布均可合理描述湍流与火焰的相互作用,之间的差别主要体现在NO分布,Dirac函数远高估了NO生成,而Top-hat函数则略低估了NO生成,Beta函数表现最优。Flame D的高温区及NO质量分数均主要分布在当量混合线及富燃侧附近。受高温伴流的影响,NO质量分数与温度一直保持高度正相关,峰值主要集中在标量耗散率很小的区域。不同截面上,反应物中的O2和生成物中的H2O均与NO高度相关。 展开更多
关键词 化学建表方法 过滤密度函数方法 假定概率密度函数 湍流非预混火焰 氮氧化物
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