抬举湍流H2/N2射流火焰的PDF模拟

计算物理 ›› 2006, Vol. 23 ›› Issue (1): 73-79.

抬举湍流H₂/N₂射流火焰的PDF模拟

王海峰, 陈义良

中国科学技术大学热科学和能源工程系, 安徽合肥 230027

收稿日期:2004-07-16 修回日期:2004-10-12 出版日期:2006-01-25 发布日期:2006-01-25
作者简介:王海峰(1977-),male,Sheyang,Jiangsu,interested in the numerical modeling of turbulent combustion.
基金资助:
Special Funds for Major State Basic Research Projects(G1999022207),China;National Science Foundation of China(5006043)

A PDF Simulation of the Lifted Turbulent H₂/N₂ Jet Flame

WANG Hai-feng, CHEN Yi-liang

Thermal Science & Energy Engineering Department, University of Science & Technology of China, Hefei 230027, China

Received:2004-07-16 Revised:2004-10-12 Online:2006-01-25 Published:2006-01-25
Supported by:
Special Funds for Major State Basic Research Projects(G1999022207),China;National Science Foundation of China(5006043)

摘要/Abstract

摘要： 采用数值目的研究了一个高温燃烧产物环境中的抬举湍流H₂/N₂射流火焰,对火焰的自然和抬举特性进行了研究.采用标量联合概率密度函数(PDF)目的处理详细的化学动力学过程,而湍流流场采用一个多时间尺度(MTS)k-ε湍流模型计算.计算中结合了一套描述氢气氧化的详细化学反应动力学机理.计算结果和实验数据进行了对比,表明所采用的模型可以精确的模拟火焰抬举高度和自然的过程.

关键词: 火焰抬举, 自燃, PDF, k-ε模型, 详细化学动力学, 数值方法

Abstract: A lifted turbulent H₂/N₂ jet flame in a hot and vitiated coflow is investigated numerically to explore the issues of autoignition as well as the flame lift-off. The composition probability density function (PDF) method is employed to facilitate the implementation of detailed chemical kinetics. A multiple-time-scale k-ε turbulence model is combined for the calculation of flow and turbulence fields. Detailed chemical reaction mechanisms of hydrogen oxidation are incorporated in the calculation. The predictions are compared with experimental data. The flame lift-off height and auto-ignition process are reproduced accurately by the model.

Key words: flame lift-off, auto-ignition, PDF, MTS k-ε model, detailed chemical kinetics, numerical method

中图分类号:

V231.2
TK121

王海峰, 陈义良. 抬举湍流H₂/N₂射流火焰的PDF模拟[J]. 计算物理, 2006, 23(1): 73-79.

WANG Hai-feng, CHEN Yi-liang. A PDF Simulation of the Lifted Turbulent H₂/N₂ Jet Flame[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2006, 23(1): 73-79.

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抬举湍流H₂/N₂射流火焰的PDF模拟

A PDF Simulation of the Lifted Turbulent H₂/N₂ Jet Flame

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