李科
,
周力行
,
工程热物理学报
采用亚网格动能（k方程）应力模型、二阶矩（SOM）燃烧模型和欧拉拉氏两相流模型,对乙醇-空气液雾燃烧进行了大涡模拟（LES）。瞬态结果显示：在火焰的高温区域,旋涡强度较大;在高温区边缘附近存在的拟序结构有脱落的趋势。在燃烧装置的燃料进口附近,近喷嘴中心区域,大量液滴聚集在条状湍流拟序结构的周围。LES模拟的统计结果给出的温度分布与实验结果吻合较好。说明SOM燃烧模型适用于液雾两相湍流燃烧研究,计算结果经过和实验数据对比发现,LES-SOM燃烧模型优于RANS-PDF及LES-FA计算结果。数值计算结果与实验结果的误差主要是由于采用统观一步反应机理引起的,表明燃烧模型还有待进一步改进。
关键词:
二阶矩
,
燃烧模型
,
液雾燃烧
,
大涡模拟
罗坤
,
戴瑞
,
樊建人
,
岑可法
工程热物理学报
采用有限差分方法对不同工况下三维旋流液雾燃烧进行了直接数值模拟,其中液滴的跟踪在拉格朗日框架中进行,液滴的蒸发相变采用无限热传导蒸发模型描述,气相燃烧采用自适应单步反应机理,模拟中采用的模型燃烧器尽可能逼近真实的燃气轮机旋流燃烧器.结果发现,旋流液雾燃烧流动和火焰结构受到旋流方式和当量比的影响,流场中出现了反平行排列的涡管结构.且各种工况F液雾燃烧火焰都是由贫燃预混火焰,富燃预混火焰、扩散火焰构成.这些给液雾燃烧的模型模拟带来了新的挑战.
关键词:
液雾燃烧
,
直接数值模拟
,
旋流射流
,
非预混燃烧
,
预混燃烧
杨建山
,
罗坤
,
邵长孝
,
樊建人
工程热物理学报
通过直接数值模拟的方法研究了旋流燃烧器中三维正庚烷喷雾燃烧,为实际喷雾蒸发和燃烧问题提供参考.气相燃烧模型采用自适应单步反应机理,液相采用拉格朗日方法跟踪,液滴蒸发采用无限传导蒸发模型.本文研究了气相和液相时均特性.结果发现燃烧和中心回流区(CRZ)之间有相互促进作用;同向旋流导致更强的中心回流区(CRZ),但是会有更小的外部回流区(ORZ);富预混燃烧会有更高的化学反应速率,并且蒸发冷却的影响更为明显;湍流入流会导致更高的液滴散布和更小的液滴直径.
关键词:
液雾燃烧
,
直接数值模拟
,
旋流燃烧
,
时均特性
李科
,
周力行
工程热物理学报
采用动态Smagorinsky亚网格应力模型,EBU(ED,eddy dissipation)燃烧模型和欧拉-拉氏两相流模型,对乙醇-空气湍流两相流动和燃烧进行了大涡模拟(LES).瞬态模拟结果与实验结果定性一致.在火焰瞬态结构的高温区域,旋涡强度较大,在高温区边缘附近存在的拟序结构有脱落的趋势.乙醇液滴通过喷雾器喷出,液滴粒径在10-7～10-5m范围内.在燃烧装置的燃料进口附近,近喷嘴中心区域,大量液滴聚集在条状湍流拟序结构的周围.LES模拟的统计结果给出的温度分布与实验结果定性一致,但在定量上,模拟值普遍高于实验值.其原因可能是EBU燃烧模型的缺陷,没有考虑亚网格反应率,以及统观一步反应机理引起的误差.
关键词:
乙醇-空气两相流动
,
液雾燃烧
,
大涡模拟
周力行
,
王方
,
胡砾元
工程热物理学报
液雾燃烧数值模拟在工程中有广泛的应用.液雾燃烧的细观模拟,即直接模拟和大涡模拟的研究近年来尤其受到重视.特别是其中的大涡模拟被认为是有应用前途的,比目前的雷诺平均模拟更精确.但是还存在不少有待解决的问题.本文在这方面进行了简要的评述,讨论了进一步的研究问题.
关键词:
液雾燃烧
,
大涡模拟
,
直接模拟
