本文選題：甲烷火焰 + 簡化機(jī)理　； 參考：《火災(zāi)科學(xué)》2015年02期

【摘要】：通過代碼修改,在大渦模擬(LES)中嵌入氣相化學(xué)反應(yīng)速率、組分熱力學(xué)性質(zhì)和輸運(yùn)特性三大機(jī)理文件,嚴(yán)格意義上實現(xiàn)甲烷燃燒的四步簡化機(jī)理與火災(zāi)動力學(xué)模擬軟件(FDS)的成功對接。燃燒模型采用針對多組分燃料的渦耗散概念(EDC)模型,模擬0.3m直徑的甲烷湍流擴(kuò)散火焰,并分別與基于無限快反應(yīng)速率的總包單步和兩步化學(xué)反應(yīng)預(yù)測結(jié)果對比。分析預(yù)測結(jié)果可知:四步機(jī)理能夠很好的適應(yīng)FDS框架,其模擬結(jié)果具有可靠性,時均溫度、速度和主要反應(yīng)物的預(yù)測結(jié)果高度一致;機(jī)理導(dǎo)入后可以預(yù)測CO2、H2O以及中間產(chǎn)物CO和H2的濃度,更合理地描述了火災(zāi)中氣相產(chǎn)物的產(chǎn)生與輸運(yùn)過程。不同反應(yīng)機(jī)制下主產(chǎn)物CO2和H2O濃度對比結(jié)果理想,在高溫反應(yīng)區(qū)內(nèi)存在一定的差異,在高溫反應(yīng)區(qū)外呈現(xiàn)出高度的一致性。
[Abstract]:By code modification, the gas phase chemical reaction rate, the thermodynamic properties of components and the transport characteristics are embedded in the large eddy simulation (les). In strict sense, the four-step simplified mechanism of methane combustion is successfully docked with the fire dynamics simulation software (FDS). The combustion model is designed to simulate the turbulent diffusion flame of methane with a diameter of 0.3 m and is compared with the prediction results of one-step and two-step chemical reactions based on the infinite fast reaction rate. The results of analysis and prediction show that the four-step mechanism can adapt well to the FDS framework, and the simulation results are reliable, time-averaged temperature, velocity and the predicted results of the main reactants are highly consistent; The concentration of CO _ 2H _ 2O and the intermediate products CO and H _ 2 can be predicted after the introduction of the mechanism, and the generation and transport process of gaseous products in fire can be described more reasonably. The concentration of CO _ 2 and H _ 2O in different reaction mechanisms is ideal, and there are some differences in the reaction region at high temperature, and there is a high degree of consistency outside the reaction zone at high temperature.
【作者單位】： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51176181) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃,2012CB719704) 高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20123402110047,20133402110010)資助
【分類號】：X932

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2002266