第三章 fluent仿真有限速率燃烧模型

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fluent燃烧简介

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FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型,适用于各种复杂情况下的燃烧问题,包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。

然而,需要注意的是:你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。

FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示:图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM,P-1,Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型,烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中,针对不同的燃烧现象,采用了不同的化学动力学处理手段,以减少计算成本,如下:有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应,如单步反应)进行描述。

求解积分的输运方程,得到每种组分的时均质量分数值,如下:-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中,组分j的净生成速率:-----(2)-----(3)计算所需参数包括:1、组分及其热力学参数值;2、反应及其速率常数值。

有限速率模型的有缺点:优点:适用于预混、部分预混和扩散燃烧,简单直观;缺点:当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性,难以解决化学反应与湍流的耦合问题,难以预测反应的中间组分,模型常数具有不确定性。

fluent燃烧模型点火机理

fluent燃烧模型点火机理

fluent燃烧模型点火机理
在 Fluent 燃烧模型中,点火机理(Ignition Mechanism)是一种用于描述燃料在一定条件下发生化学反应并点燃的过程的模型。

该模型主要考虑了燃料、氧气和点火源之间的相互作用,以及它们如何影响火焰的传播和燃烧过程。

具体来说,点火机理主要关注以下几个方面的因素:
1.燃料和氧气混合物的化学性质:包括燃料的类型、氧气的浓度和温度等。

这些因素决定了混合物在受到点火源作用时是否能够被点燃。

2.点火源的性质:点火源的能量、温度和持续时间等都会影响燃料的点燃过
程。

不同的点火源会产生不同的点燃效果。

3.火焰传播速度:火焰传播速度是描述火焰在燃料和氧气混合物中传播的快
慢的参数。

它是衡量燃烧反应速度的重要指标之一。

基于这些因素,Fluent 燃烧模型可以通过不同的算法和模型来模拟燃料的点燃过程。

这些算法和模型可以模拟火焰在混合物中的传播,预测火焰的形状、位置和温度分布等,以及模拟燃烧过程中产生的各种化学反应和热量传递等。

总的来说,Fluent 燃烧模型的点火机理是一个复杂的模型,需要考虑多个因素和参数,以准确地模拟燃料的点燃过程。

这些模型和方法可以为燃烧设备的设计、优化和改进提供重要的指导和参考。

Fluent软件的燃烧模型介绍(精)

Fluent软件的燃烧模型介绍(精)

Fluent软件的燃烧模型介绍Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型,适用于各种复杂情况下的燃烧问题,包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍:一、气相燃烧模型·有限速率模型这种模型求解反应物和生成物输运组分方程,并由用户来定义化学反应机理。

反应率作为源项在组分输运方程中通过阿累纽斯方程或涡耗散模型。

有限速率模型适用于预混燃烧、局部预混燃烧和非预混燃烧。

应用领域:该模型可以模拟大多数气相燃烧问题,在航空航天领域的燃烧计算中有广泛的应用。

PDF模型该模型不求解单个组分输运方程,但求解混合组分分布的输运方程。

各组分浓度由混合组分分布求得。

PDF模型尤其适合于湍流扩散火焰的模拟和类似的反应过程。

在该模型中,用概率密度函数PDF来考虑湍流效应。

该模型不要求用户显式地定义反应机理,而是通过火焰面方法(即混即燃模型或化学平衡计算来处理,因此比有限速率模型有更多的优势。

应用领域:该模型应用于非预混燃烧(湍流扩散火焰,可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。

非平衡反应模型层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展,从而用来模拟非平衡火焰燃烧。

在模拟富油一侧的火焰时,典型的平衡火焰假设失效。

该模型可以模拟形成Nox的中间产物。

应用领域:该模型可以模拟火箭发动机的燃烧问题和RAMJET及SCRAMJET 的燃烧问题。

预混燃烧模型该模型专用于燃烧系统或纯预混的反应系统。

在此类问题中,充分混合的反应物和反应产物被火焰面隔开。

通过求解反应过程变量来预测火焰面的位置。

湍流效应可以通过层流和湍流火焰速度的关系来考虑。

应用领域:该模型可以用来模拟飞机加力燃烧室中的复杂流场模拟、气轮机、天然气燃炉等。

fluent算例模拟燃烧

fluent算例模拟燃烧

计算流体力学作业FLUENT 模拟燃烧问题描述:长为2m、直径为的圆筒形燃烧器结构如图1所示,燃烧筒壁上嵌有三块厚为 m,高 m的薄板,以利于甲烷与空气的混合。

燃烧火焰为湍流扩散火焰。

在燃烧器中心有一个直径为 m、长为 m、壁厚为 m的小喷嘴,甲烷以60 m/s的速度从小喷嘴注入燃烧器。

空气从喷嘴周围以 m/s的速度进入燃烧器。

总当量比大约是(甲烷含量超过空气约28%),甲烷气体在燃烧器中高速流动,并与低速流动的空气混合,基于甲烷喷嘴直径的雷诺数约为×103。

假定燃料完全燃烧并转换为:CH4+2O2→CO2+2H2O反应过程是通过化学计量系数、形成焓和控制化学反应率的相应参数来定义的。

利用FLUENT的finite-rate化学反应模型对一个圆筒形燃烧器内的甲烷和空气的混合物的流动和燃烧过程进行研究。

1、建立物理模型,选择材料属性,定义带化学组分混合与反应的湍流流动边界条件2、使用非耦合求解器求解燃烧问题3、对燃烧组分的比热分别为常量和变量的情况进行计算,并比较其结果4、利用分布云图检查反应流的计算结果5、预测热力型和快速型的NO X含量6、使用场函数计算器进行NO含量计算一、利用GAMBIT建立计算模型第1步启动GAMBIT,建立基本结构分析:圆筒燃烧器是一个轴对称的结构,可简化为二维流动,故只要建立轴对称面上的二维结构就可以了,几何结构如图2所示。

(1)建立新文件夹在F盘根目录下建立一个名为combustion的文件夹。

(2)启动GAMBIT(3)创建对称轴①创建两端点。

A(0,0,0),B(2,0,0)②将两端点连成线(4)创建小喷嘴及空气进口边界①创建C、D、E、F、G点②连接AC、CD、DE、DF、FG。

(5)创建燃烧筒壁面、隔板和出口①创建H、I、J、K、L、M、N点(y轴为,z轴为0)。

②将H、I、J、K、L、M、N向Y轴负方向复制,距离为板高度。

③连接GH、HO、OP、PI、IJ、JQ、QR、RK、KL、LS、ST、TM、MN、NB。

Fluent燃烧模型

Fluent燃烧模型
The Rosseland Model
Rosseland模型是最为简化的辐射模型,只能应用于大尺度辐射计算。其优点是速度最快,需要内存最少。
Discrete Ordinates (DO) Model
DO模型是所有四种模型是最为复杂的辐射模型,从小尺度到大尺度辐射计算都适用,且可计算非-灰度辐射和散射效应,但需要较大计算量。
三、污染模型
NOx模拟
Fluent软件提供了三种NOx形成的模型:Thermal NOx、Prompt NOx和Fuel NOx形成模型。从而可以模拟绝大多数情况下的NOx生成问题。
烟尘模型(Soot Model)
Fluent软件可以考虑单步和两步的烟尘生成问题。烟尘的燃烧由有限速率模型模拟,并考虑了烟尘对辐射吸收的影响。
应用领域:该模型应用于非预混燃烧(湍流扩散火焰),可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。
非平衡反应模型
层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展,从而用来模拟非平衡火焰燃烧。在模拟富油一侧的火焰时,典型的平衡火焰假设失效。该模型可以模拟形成Nox的中间产物。
FLUENT软件的燃烧模型介绍
Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型,适用于各种复杂情况下的燃烧问题,包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍:
二、分散相燃烧模型
除了可以模拟各种气相燃烧问题以外,FLUENT5还提供了模拟分散相燃烧问题(液体燃料燃烧、喷射燃烧、固体颗粒燃烧等)的燃烧模型:

Fluent燃烧模型

Fluent燃烧模型
二、分散相燃烧模型
除了可以模拟各种气相燃烧问题以外,FLUENT5还提供了模拟分散相燃烧问题(液体燃料燃烧、喷射燃烧、固体颗粒燃烧等)的燃烧模型:
在拉格朗日坐标下,模拟分散相(包括固体颗粒/油滴/气泡等)在瞬态和稳态下的运动轨迹
多种球形和非球形粒子的曳力规律
线性分布或Rosin-Rammler方程的粒子大小分布
三、污染模型
NOx模拟
Fluent软件提供了三种NOx形成的模型:Thermal NOx、Prompt NOx和Fuel NOx形成模型。从而可以模拟绝大多数情况下的NOx生成问题。
烟尘模型(Soot Model)
Fluent软件可以考虑单步和两步的烟尘生成问题。烟尘的燃烧由有限速率模型模拟,并考虑了烟尘对辐射吸收的影响。
连续相的湍流效应对粒子传播的影响
分散相的加热/冷却
液滴的汽化和蒸发
燃烧粒子,包括油滴的挥发过程和焦碳的燃烧
连续相与分散相的耦合
模拟油滴在湍流的影响而产生的扩散效应时,FLUENT可以采用粒子云模型和随机轨道模型。
随机轨道模型
该模型利用离散的随机跟踪法模拟瞬态湍流速度脉动对粒子轨迹的影响。
应用领域:该模型应用于非预混燃烧(湍流扩散火焰),可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。
非平衡反应模型
层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展,从而用来模拟非平衡火焰燃烧。在模拟富油一侧的火焰时,典型的平衡火焰假设失效。该模型可以模拟形成Nox的中间产物。
纵上所述,我们可以看到,无论在模型数量上,还是在模型先进性上,FLUENT软件提供了远远优于其它商用CFD软件的燃烧模型。例如,在气相燃烧模型上,Star-CD仅仅提供了传统的有限速率模型和PDF模型,而缺乏在航空航天领域燃烧问题中应用最为重要的非平衡火焰模型和预混模型;在分散相模型上,与Star-CD相比,Fluent软件同样提供了更为丰富、更为先进的物理模型。

fluent燃烧简介

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FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型,适用于各种复杂情况下的燃烧问题,包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。

然而,需要注意的是:你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。

FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示:图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM,P-1,Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型,烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中,针对不同的燃烧现象,采用了不同的化学动力学处理手段,以减少计算成本,如下:有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应,如单步反应)进行描述。

求解积分的输运方程,得到每种组分的时均质量分数值,如下:-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中,组分j的净生成速率:-----(2)-----(3)计算所需参数包括:1、组分及其热力学参数值;2、反应及其速率常数值。

有限速率模型的有缺点:优点:适用于预混、部分预混和扩散燃烧,简单直观;缺点:当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性,难以解决化学反应与湍流的耦合问题,难以预测反应的中间组分,模型常数具有不确定性。

3.10.3 通用有限速率模型[共5页]

3.10.3 通用有限速率模型[共5页]

141FLUENT基础与操作 第 3 章细化学反应机理,则只能在涡耗散概念模型和PDF 组分输运模型中作出选择。

PDF 组分输运模型计算量非常大,实际应用中采用涡耗散概念模型模拟涉及详细化学反应机理的燃烧过程更为现实。

需要说明的是,虽然非预混模型可以在后处理时查看中间组分(如OH 自由基)的分布,但这与考虑详细化学反应的模型是不同的。

考虑详细化学反应机理的模型(如涡耗散概念模型和PDF 组分输运模型)是通过计算阿累尼乌斯公式得出各个中间组分的反应速率求得的中间组分分布从根本上考虑了中间反应过程。

而非预混模型根本上只是计算流动混合问题,中间组分的浓度是通过查找混合分数与组分浓度的对应关系(即PDF 查表)获得的,从这个角度讲,非预混模型并不是严格意义上的考虑详细化学反应机理的模型,模拟出的反应过程中的中间组分浓度的结果不一定精确。

从模型准确性上来讲,一般而言,PDF 组分输运模型最为精确,涡耗散概念模型次之,其他模型只有在其适用的场合应用结果才可靠。

如基于平衡假设的非预混模型只适用于平衡化学反应、火焰面模型适用于非平衡化学反应、预混燃烧模型只适用于反应物与生成物有明显界面的完全预混反应。

从计算量上讲,一般而言,涡耗散模型和非预混模型的计算量较小,PDF 组分输运模型的计算量最大。

因涡耗散模型对所有的非预混、部分预混和完全预混燃烧场合都适用,因此若想快速得到比较可靠的燃烧模拟结果,可以先采用涡耗散模型进行初步计算,快速得到模拟结果为实际项目提供参考,而后再使用其他燃烧模型进一步获得更精确的结果。

3.10.3 通用有限速率模型1.通用有限速率模型的控制方程当用户选择解化学物质的守恒方程时,FLUENT 通过第i 种物质的对流扩散方程预估每种物质的质量分数,即Y i 。

守恒方程采用的通用形式如下。

()()i i i i i Y vY J R S tρρ∂+∇⋅=-∇++∂ 其中i R 是化学反应的净产生速率,i S 为离散相及用户定义的源项导致的额外产生速率。

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FLUENT相关设置
1、选择能量方程 和湍流模型
2、选择涡耗散模型
FLUENT相关设置
3、在设置材料处产看相关反应 反应速率由大涡混合时 间尺度 k / 控制,不 需要设置点火源。
FLUENT相关设置
Ri ,r i',r M w,i AB

k


N j
p
Yp
M w, j
'' j ,r


i'',r
k f ,r
反应r中生成物i的化学计量数 反应r的正向速率常数
反应r中反应物i的化学计量数 反应r中每种反应物或生成物j的正向反应速度指数 反应r中每种反应物或生成物j的逆向反应速度指数
k b,r
'j ,r
'j' ,r
三种特殊情况
• 2、第三体的影响
ˆ R i ,r
涡耗散模型举例
物理模型
燃气入口 点火燃烧:150m/s
烟气出口
实例演练二、涡耗散模型
模型及边界条件 • 功率:16kw,天然气作为燃料; • 模型:涡破碎燃烧模型(EDC), 离散坐标辐射模型(DO); • 管壁:601合金,3mm厚,发射率0.85; • 炉温:950℃ • 空气预热温度:627℃ • 排烟压力:-500pa
三、有限速率燃烧模型
• • • •
层流有限速率模型 有限速率/涡耗散模型(EDM) 涡耗散模型(EDM) 涡耗散概念模型(EDC)
有限速率模型概述
• 用总包机理反应描述化学反应过程. • 求解化学组分输运方程,反应速率以源项形式出现: • 组分 j的源项 (产生或消耗)是机理中所有k个反应的净反应 速率 :
使 用 Arrhenius 计 反 应 速 率 取 反 应 速 率 在湍流流动中 算 燃 烧 速 率 , 忽 Arrhenius 和涡 耗 由 湍 流 混 包含了详细的 略湍流脉动影响 散方程较小者 合控制 化学反应机理
适用条件 层流火焰
快速化学反应 非预混火 单步、双步反应 假定无效的情 焰 况
忽略了复 杂 的 化 学 占用计算机内 不适合多步反应 动 力 学 因 存很大 素
反应速率计算 (取较小者)
Ri ,r M w,i AB
' i ,r


N j
p
Yp
k
• A、B:经验常数,A=4.0,B=0.5; ' • i ,r 反应r中反应物i的化学计量数 • i'',r 反应r中生成物i的化学计量数
涡耗散模型理论
Ri ,r M w,i AB
涡耗散模型概述
• 非预混火焰中:湍流“缓慢地”通过对流作用, 使燃料和氧化剂进入反应区,在反应区内快 速地燃烧; • 非预混火焰中:湍流作用使冷的反应物和热 的生成物进入反应区,在反应区快速地燃烧; • 燃料和氧化剂进入反应区快速地发生反应, 燃烧成为混合限制的,即扩散控制的燃烧; • 忽略了复杂、未知的化学反应动力学速率;
3、有限速率/涡耗散模型
• 简单结合了Arrhenius公式和涡耗散方程。 • 避免预混燃烧中,ED模型出现的提前燃烧问题。
有限速率/涡耗散模型
• 同时计算Arrhenius公式和涡耗散方程;

k
Ri ,r M w,i AB
' i ,r


N j
p
Yp
M w, j
'' j ,r
• 净反应速率取两个速率中的较小值。 • Arrhenius速率:作为动力学开关,阻止反应发 生在火焰稳定器之前; • 点燃后,涡耗散速率一般小于Arrhenius速率。
2
3/ 4
• 认为物质在这个尺度中,反应经过一个时间尺度:
C 容积比率常数,=2.1377 C 时间尺度常数,=0.4082
EDC模型理论
• FLUENT中,小涡的化学反应发生在等条件 下,初始条件为单元中当前的组分和温度, 速率计算采用Arrhenius公式,采用数值积 分的方法来计算经过一个 * 时间后的反应 * Y 物状态 i 。 * 2 * w Y Yi 源项计算公式: i i 3 * *
' i ,r

k


N j
p
Yp
'j' ,r M w, j
• 反应速率由大涡混合时间尺度 k / 控制, 只要出现 k / >0的情况,燃烧即可进行, 故不需要点火源; • 常用于非预混火焰; • 但在预混火焰中,反应物一进入计算区域 就开始燃烧,该模型计算的燃烧会出现超 前性,故一般不单独使用。
涡耗散模型概述
• 假设:认为化学反应速率取决于未燃气体 微团在湍流作用下破碎成更小微团的速率; • 公式: • 特征:突出了湍流混合对燃烧速率的控制 作用; • 缺点:未考虑分子输运和化学动力学因素 的影响,过于粗糙。
涡耗散模型理论
'' j , r M w, j YR ' Ri ,r i ,r M w,i A min ' M k R , r w, R • YP:产物的质量分数 控制反应速率 • YR:反应物的质量分数
有限流因素; • 缺点:只能用于单步或双步反应。
(1)多步反应机理基于Arrhenius速率,每个反应的 都不一样;
(2)涡耗散模型中,每个反应都有同样的湍流速率;
(3)不能预测化学动力学控制的物质,如活性物质。
4、涡耗散概念模型
Eddy-Dissipation Concept
EDC模型FLUENT设置
2、查看化学反应 (define-materials-reaction)
计算化学反应速率, 定义活化能和指前因子
FLUENT相关设置
3、设置点火高温区域 Solve-initiaze-patch
5、有限速率模型总结
模型 层流有限速率 有限速率/EDM EDM EDC
特点
缺点
不适合湍流燃烧
FLUENT相关设置
1、选择模型
2、定义材料
FLUENT相关设置
3、定义化学反应
化学反应式
指前因子和活化能
特殊情况
使用不多,不做举例介绍
FLUENT相关设置
4、设置点火区域 Solve-initiaze-patch
2、涡耗散模型
• 快速燃烧假设:化学反应速率与湍流混合(扩散) 速率相比无穷快,即湍流燃烧过程由燃料和氧化 剂的混合过程控制。 • 整体反应速率由湍流混合控制; • Damkohiler数:
EDC模型的使用
• 适用条件:湍流,低Da数,预混、非预混和 部分预混燃烧; • 案例: (1)湍流反应中的预混合有限比例现象; (2)CO的缓慢燃烧; (3)NOx的形成. • 限制条件: 占用CPU资源较多,默认使用ISAT算法加速
EDC模型FLUENT设置
1、选择EDC模型
容积比例常数 时间比例常数
1


组分守恒方程
EDC模型特点
• 湍流反应中考虑了详细的化学反应机理; • 数值积分计算开销很大,计算速度较慢; • 在快速化学反应假定无效的情况下使用该 模型,即低Da数,如快速熄灭火焰中中CO 缓慢燃烧、NOx的生成等; • 推荐使用双精度求解器,避免反应速率中 指前因子和活化能产生的误差。
EDC模型理论
• 是涡耗散模型的扩展,在湍流流动中包括了详细 的化学反应机理,假定化学反应都发生在小涡当 中,反应时间由小涡的生存时间和化学反应本社 所需要的时间来共同控制; • 小涡的尺度由下式计算: * C
* CT 2
1/ 2
k
Nr j

'' i ,r

' i ,r

Nr Nr ' k f ,r C j ,r j ,r k b ,r C j ,r 'j' ,r j 1 j 1


j ,r C j
• 3、压力独立反应 反应发生在高压和低压限制之间,不仅仅 依赖于温度。
R j R jk
k
• Rjk :第k 个化学反应生成或消耗的j 组分。 (根据 Arrhenius速率公式、漩涡耗散等理论进行计算).
1、层流有限速率模型
• 特点:使用Arrhenius公式计算反应速率作为 源项,忽略湍流脉动的影响。 • 使用范围:反应缓慢、湍流脉动较小的燃烧。
E:反应活化能 CA、CB:反应物浓度 a、b:化学反应计量数 K0:指前因子
Arrhenius化学动力学的高度非线性 性,模拟结果一般不精确!
三种特殊情况
• 1、有逆向反应
反应速率公式
ˆ R i ,r

'' i ,r

' i ,r

i',r
反应r中反应物i的化学计量数
Nr Nr ' k f ,r C j ,r j ,r kb ,r C j ,r 'j' ,r j 1 j 1
YR Ri ,r M w,i A min ' k R , r M w, R
' i ,r

• 4、初始化时设置产 物质量比例为0.01, 用于启动反应。
涡耗散模型的使用
• 适用条件:湍流(高Re数),快速化学反 应(高Da数),预混、非预混、部分预混; • 案例:气体反应、煤燃烧; • 限制条件: (1)混合时间和反应时间相似时不可靠; (2)没有从化学动力学角度去控制中间物质; (3)不能模拟点燃、熄灭等动力学细节现象。
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