基于多重条件矩封闭模型的反应羽流大涡模拟

针对中等Reynolds数下的浮力反应羽流进行大涡模拟.采用混合分数和标量耗散率双条件矩封闭方法模化过滤反应源项,与直接数值模拟数据的对比表明,耦合双条件矩封闭模型的大涡模拟具有很好的计算精度和可靠性.模拟结果表明,浮力控制了反应羽流的外侧大尺度涡旋运动,该区域较大的标量耗散率导致最高温度区域不在火焰前锋面位置.反应羽流中存在绝对不稳定、浮力和射流不稳定模式,而浮力模式和变密度下的绝对不稳定控制着反应羽流的动力学进程.此外,建表内插的方法可大大节约计算资源,是实际工程计算中值得推荐的方法.     

添加氢气的甲烷/空气预混火焰结构的数值预测

针对添加氢气的甲烷/空气预混火焰的重要特性进行了计算研究.不同含氢比、稀释比以及不同当量比下的绝热燃烧速率模拟结果与目前国际上相关的研究结果相吻合.从稀燃到等当量比范围,采用的模型较好地重构了NO浓度变化,但在浓混合气时,预测结果与Coppens等的研究结果不同.计算结果表明,添加氢气对炭黑生成无明显的作用;同时,以反向对称双火焰为模拟背景,计算获得了不同含氢比下的熄火拉伸率和对应的燃烧温度,证明了添加氢气可以增强稀薄燃烧的稳定性以及扩大稀燃极限.