层流小火焰模型在湍流扩散火焰数值模拟中的应用

【摘要】本文首先对氢气—空气的层流对冲扩散火焰进行了详细的数值模拟,研究了拉伸率对火焰温度和火焰宽度的影响,结果表明拉伸率的增加会使得火焰的最高温度下降,火焰的宽度变窄。采用Chemkin软件包、FlameMaster软件包和修改后的Chemkin源代码,以混合分数为自变量,以标量耗散率为参数,建立了各组分质量分数值以及温度值的二维层流小火焰数据库分表。再将结果通过β概率密度函数进行耦合积分,得到了层流小火焰数据库总表。最后,将层流小火焰模型应用于湍流扩散火焰的数值模拟,对氢气—空气的非预混湍流燃烧进行了初步的研究。主要探究了路易斯数、混合分数和标量耗散率的选择对湍流扩散火焰计算值的影响。将得到的计算结果与文献中的实验结果进行比较,结果表明,路易斯数为1的假设可以更好地描述湍流燃烧过程,标量耗散率的选择对湍流扩散火焰的计算不会造成太大影响,小火焰模型应用于湍流燃烧模拟具有一定的可行性和优势。
【作者】解天放；
【导师】王培勇；
【作者基本信息】厦门大学，航空宇航制造工程，2014，硕士
【关键词】湍流扩散火焰；层流小火焰模型；概率密度函数；标量耗散率；混合分数；

【参考文献】
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