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一种湍流流动-化学反应解耦的燃烧建模方法技术

技术编号:45281736 阅读:32 留言:0更新日期:2025-05-16 14:29
本发明专利技术提供一种湍流流动‑化学反应解耦建模方法,包括以下步骤:步骤1、基本前提与假设;步骤2、不同类型反应的处理;按质量作用定律,只考虑单分子和双分子反应;步骤3、网格内反应速率的温度分布校正;引入非均匀温度分布校正获得平均速率常数并将用于化学源项计算。本发明专利技术的优点在于应用高分辨率多步骨架化学机理时,预测所有燃烧模式和工况下的反应源项具有优势,且能大幅降低计算成本。现有湍流燃烧模型在源项计算中都考虑了湍流效应,局限于湍流模型,因此只对部分燃烧模式具有较好的预测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及湍流流动数值模拟,具体涉及一种湍流流动-化学反应解耦的燃烧建模方法


技术介绍

1、在大涡模拟(large eddy simulation,les)和有限速率化学(finite ratechemistry,frc)建模的背景下,湍流燃烧中物种i的化学反应速率是温度t、压力p与物种xi的质量分数yi的强非线性函数,采用来表示。其中,是包含第i个组分xi的所有基元反应步骤的净反应速率,yi表示所有物种质量分数。实际燃烧数值模拟计算中,所有守恒方程的求解变量均以过滤后的形式存在。因此,过滤后的化学反应源项不等价于基于过滤后的温度、压力和过滤后的物种质量分数计算得到的净反应速率,即为了解决这一问题,相关人员提出了一系列预测过滤后化学反应源项的湍流化学相互作用模型。

2、涡破碎模型(eddybreak-up model,ebu)假设燃烧反应发生在小尺度的涡结构中,这些涡在湍流运动过程中会不断破碎、混合。当流动特征时间尺度与化学反应特征时间尺度相当时,燃烧化学反应就会被触发。因此,ebu通过比较这两个时间尺度来确定化学反应速率。frc直接建模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种湍流流动-化学反应解耦建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种湍流流动-化学反应解耦建模方法,步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的一种湍流流动-化学反应解耦建模方法,步骤2具体包括:

4.根据权利要求3所述的一种湍流流动-化学反应解耦建模方法,步骤3具体包括:引入非均匀温度分布校正获得平均速率常数并将用于化学源项计算;对双分子反应,计算反应速率如:

【技术特征摘要】

1.一种湍流流动-化学反应解耦建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种湍流流动-化学反应解耦建模方法,步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的一种湍流流动-化学反应...

【专利技术属性】
技术研发人员:李象远岳川峰王静波
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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