為了進一步發(fā)展適用于湍流預混火焰的亞格子燃燒模型,將歐拉隨機場（ESF）模型與火焰面生成流形（FGM）模型耦合以發(fā)揮不同模型的優(yōu)點.耦合模型通過混合物分數(shù)及反應進度變量構(gòu)建低維流形,而湍流場中兩者的概率密度分布函數(shù)（PDF）則通過ESF確定.通過對旋流燃燒器進行大渦模擬,以評估耦合模型描述湍流預混火焰結(jié)構(gòu)的能力.結(jié)果表明:相比于傳統(tǒng)FGM模型,耦合模型可以更好地預測湍流預混火焰中的速度、溫度及組分的空間分布.由瞬時云圖可知,耦合模型可以更加準確地描述當?shù)鼗鹧娼Y(jié)構(gòu),尤其在火焰下游區(qū)域.可以推斷耦合模型能夠更好地保證湍流預混火焰的傳播特性. 

【文章來源】：內(nèi)燃機學報. 2020,38(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

燃燒器幾何結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵尺寸示意(長度：cm)

另外，從圖2中還可以看到，在鈍體回流、內(nèi)部環(huán)形入口、外部環(huán)形入口和協(xié)流入口出現(xiàn)的脈動速度峰值，這個峰值在當?shù)匦纬闪怂俣燃羟袑樱M值很好地再現(xiàn)了上述現(xiàn)象，因而可以認為所用網(wǎng)格、湍流模型以及邊界條件設置是合理的，可以開展下一步燃燒工況的模擬．3.2 燃燒工況與試驗對比

圖5為不同火焰軸向高度處的平均溫度Tmean和均方根溫度Trms的模擬值與試驗值．圖6為不同火焰軸向高度處的平均反應進度變量(YCmean)和均方根反應進度變量(YCrms)的模擬值與試驗值．圖5中，不同高度處的平均溫度都能得到準確預測．雖然FGM模型能準確預測下游已燃氣體的溫度，但卻無法準確捕捉火焰位置．而FGM+ESF模型可以更好地預測溫度在徑向上的梯度，從z=30 mm可以看出，F(xiàn)GM+ESF模型可以更準確地預測火焰位置．至于均方根溫度，F(xiàn)GM模型預測的均方根溫度峰值與試驗更加接近，特別是在z=10 mm處．但是FGM在下游預測的均方根溫度徑向跨度明顯太寬，而FGM+ESF模型預測更加合理．特別是當隨機場個數(shù)Nsf增大時，模擬得到的結(jié)果與試驗更加接近，Nsf=32時，50 mm處的溫度脈動值與試驗最接近．圖4 不同軸向高度處平均當量比和RMS當量比的分布

【參考文獻】：
期刊論文
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