Z-Yc二維火焰面模型的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、火焰面模型通過對流動和化學反應進行解耦,可以大大減少數值模擬的計算量,因此,在燃燒計算中得到了廣泛應用。以一維層流擴散和預混火焰為原型發(fā)展的火焰面模型,可以較好地模擬擴散火焰和預混火焰。但對于部分預混火焰,已有的模型存在不足,如一維穩(wěn)態(tài)擴散火焰面模型SLF不能夠模擬部分預混的傳播特征,而基于一維預混火焰發(fā)展FPI和FGM模型,不能較好的反映等混合物分數面之間的擴散。從化學反應流基本方程出發(fā),可以得到多維相空間的火焰面方程,得到基于求解火

2、焰面方程的多維火焰面模型。根據具體的燃燒火焰,可以選擇適當的相空間坐標,發(fā)展相應的模型,如選擇混合物分數Z和反應進度變量Yc作為相空間坐標,可以得到Z-Yc二維火焰面模型,該模型可以較好地處理擴散和預混兩個不同的火焰特征,能夠更好地用于部分預混火焰的數值模擬。
   本文對多維火焰面模型方程進行了仔細分析,發(fā)展相應的數值求解方法。首先對Z-Yc二維火焰面方程進行坐標變換,使求解區(qū)域在計算平面內變?yōu)橐?guī)則的方形區(qū)域;通過采用Stra

3、ng分裂算法處理方程中擴散和化學反應的耦合,同時采用化學反應剛性求解方法,構造二維火焰面模型方程的數值求解方法;對方程的邊界條件、網格無關性、離散格式以及積分時間步長等進行了分析。
   基于Z-Yc二維火焰面模型,研究了混合物分數標量耗散率、反應進度標量耗散率等對部分預混火焰結構的影響。模擬結果表明混合物分數標量耗散率對火焰結構有較大的影響,而反應進度標量耗散率只是對當量混合附近的結果有明顯的影響;二維火焰面模型方程的解給出的

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