非预混燃烧模拟-itsm系统配置详细手册

第十四章非预混燃烧模拟

在非预混燃烧中，燃料和氧化剂以相异流进入反应区。这与预混燃烧系统截然不同。在预混燃烧系统中，反应物在燃烧以前以分子水平混合。非预混燃烧的例子包括甲烷燃烧、粉煤炉和内部燃烧柴油（压缩）发动机。你知道吗？在一定假设条件下，热化学可被减少成一个单一的参数：混合分数。混合分数，用f表示，是来自燃料流的质量分数。换句话说，混合分数就是在所有组分（CO2、H2O、O2等）里，燃烧和未燃烧燃料流元素（C、H等）的局部质量分数。因为化学反应中元素是守恒的，所以这种方法极好。反过来，质量分数是一个守恒的数量，因此其控制输运方程不含源项。燃烧被简化为一个混合问题，并且与近非线性平均反应率相关的困难可以避免。一经混合，即可用层流小火焰（laminar flamelet）模型将化学反应模拟成为化学平衡或近化学平衡。你是否也在想，这样的模型具体包括哪些部分？

模型包括以下几个部分：

14.1：平衡混合分数／PDF模型；

14.2：非预混平衡化学反应的模拟方法；

14.3：非预混平衡模型的用户输入；

14.4：层流小火焰模型；

14.5：在prePDF数据库中添加新种类；

14.1：平衡混合分数／PDF模型

非预混模拟方法包括解一或两个守恒量（混合分数）的输运方程。不解单个组分方程。取而代之的是每个组分的浓度用预混分数场得到。热化学计算在prePDF中进行，并列成表以便于在FLUENT中查询。紊流和化学的相互作用考虑为一个概率（几率）密度函数（PDF）。关于非预混混合分数／PDF模型的信息在以下分节中讲述：

14.1.1：非预混方法的优点和局限；

14.1.2：非预混方法的细节；

14.1.3：非预混模拟的限制和特有案例。见14.2：模拟和解决顺序的回顾，以及14.3；应用模型指导。

14.1.1非预混方法的优点和局限

非预混方法的优点：非预混模拟方法已被明确用于模拟进行快速化学反应的紊态扩散火焰的研究。对这样的系统，该方法有许多点优于第十三章中描述的有限率公式。你想深入了解更多关于预混燃烧的研究吗？可以参考可燃混合气预混燃烧层流特性的试验研究以及激波诱导预混瓦斯燃烧的数值模拟。这些资源提供了丰富的实验证据和模拟数据，让你更全面地理解预混燃烧的复杂性和应用场景。

如果你对具体燃烧器内的预混燃烧有兴趣，微型燃烧器内甲烷预混催化燃烧的数值研究和乙醇重整富氢燃料预混层流燃烧火焰图像处理与容弹试验研究也提供了极具价值的参考。这些文献揭示了不同燃料在不同条件下的燃烧特性和实验结果，对于学术研究和实际应用都具有重要意义。

总之，非预混燃烧模拟不仅仅是理论上的推导，更是结合了大量的实验研究和实际应用。理解这些模型和方法，对于推进燃烧技术的发展至关重要。你还在等什么？赶快深入研究这些文献，探索非预混燃烧的奥秘吧！