曹红军
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张会强
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王兵
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林文漪
工程热物理学报
本文发展了一种基于有限反应速率的湍流燃烧大涡模拟方法.基于此方法,对常压下,甲烷/空气平板射流扩散燃烧进行了大涡模拟.甲烷/氧气反应采用包含七种组分的四步反应简化反应机理,考虑了基于Arrienius定律的有限化学反应速率,瞬态结果和时均结果与DNS结果都符合很好.为了解决考虑有限反应速率后计算量急剧增加的问题,本文引入等效化学反应速率模型,在压力泊松方程的求解中采用了求解效率较高的快速傅里叶变换方法,并对整个程序进行基于区域分解的MPI并行编程处理.
关键词:
非预混燃烧
,
大涡模拟
,
有限反应速率
,
MPI
曹红军
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张会强
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陈昌麒
,
林文漪
工程热物理学报
通过大涡模拟得到三维等密度平面射流中的混合分数的动态演化过程并统计其概率密度（PDF）的分布，对非预混燃烧雷诺时均模拟中常用的简化模型，包括β函数和截尾高斯函数，进行了定性和定量分析。混合分数的PDF分布在流场的不同区域上定性存在较大的区别，可以分为四类：追随型单峰分布、非追随型单峰分布、平板型分布和双峰分布。单峰追随型主要分布在湍流充分发展区，对不同的简化模型都有较好的适应性；单峰非追随型PDF通过β函数模拟可以得到很好的结果；平板型分布PDF，定性上难以模拟但定量模拟效果好；双峰分布主要分布于湍流外间歇性较大的区域，现有简化PDF模型难以得到满意的结果。
关键词:
混合分数
,
PDF分布
,
简化PDF模型
,
大涡模拟
