甲烷/空气预混射流火焰的大涡模拟

• 作者: 夏一帆 杨瑶 王高峰 郑耀
• 来源期刊: 燃烧科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 湍流燃烧 射流火焰 大涡模拟
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 页码范围: 305-312
• 页数: 8页
• 分类号: TK16
• 字数: 4358字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11715/rskxjs.R201703014

摘要

在不同射流速度条件下,对甲烷/空气预混射流火焰进行了大涡模拟.甲烷/空气预混射流气体按化学当量比混合,计算采用两步简化反应机理和WALE亚格子湍流输运模型,3个算例下流场特征和火焰结构计算结果与前人实验结果一致,中心线轴向速度和温度场结果与实验数据相符.通过对不同Karlovitz数条件下甲烷/空气预混射流火焰结构进行分析,并计算Takeno指数,研究了湍流涡对预混火焰的影响.研究发现:在Ka<100(Ka=37)条件下,预混射流火焰会出现预热区的增厚,放热区保持完整,湍流火焰保持为预混燃烧;在Ka>100(Ka=112)条件下,湍流火焰进入分布反应区模式.Takeno指数显示,由于卷吸和小尺度涡的作用,湍流火焰出现局部的部分预混燃烧.甲烷/空气预混射流湍流火焰的大涡模拟证实了湍流火焰分布反应区模式的特点:未燃气体与燃后气体之间不再有明显的界面,火焰面模型不再适用;反应区增厚,放热区展宽,放热率降低;由于卷吸和小尺度涡对火焰的作用,湍流火焰局部出现部分预混燃烧;湍流火焰温度降低,放热区附近温度场趋向均匀.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑耀	浙江大学航空航天学院	81	302	10.0	13.0
2	王高峰	浙江大学航空航天学院	12	37	4.0	6.0
3	夏一帆	浙江大学航空航天学院	6	17	2.0	4.0
4	杨瑶	浙江大学航空航天学院	3	8	2.0	2.0