fluent燃烧简介
fluent燃烧模型点火机理
fluent燃烧模型点火机理
在 Fluent 燃烧模型中，点火机理（Ignition Mechanism）是一种用于描述燃料在一定条件下发生化学反应并点燃的过程的模型。
该模型主要考虑了燃料、氧气和点火源之间的相互作用，以及它们如何影响火焰的传播和燃烧过程。
具体来说，点火机理主要关注以下几个方面的因素：
1.燃料和氧气混合物的化学性质：包括燃料的类型、氧气的浓度和温度等。
这些因素决定了混合物在受到点火源作用时是否能够被点燃。
2.点火源的性质：点火源的能量、温度和持续时间等都会影响燃料的点燃过
程。
不同的点火源会产生不同的点燃效果。
3.火焰传播速度：火焰传播速度是描述火焰在燃料和氧气混合物中传播的快
慢的参数。
它是衡量燃烧反应速度的重要指标之一。
基于这些因素，Fluent 燃烧模型可以通过不同的算法和模型来模拟燃料的点燃过程。
这些算法和模型可以模拟火焰在混合物中的传播，预测火焰的形状、位置和温度分布等，以及模拟燃烧过程中产生的各种化学反应和热量传递等。
总的来说，Fluent 燃烧模型的点火机理是一个复杂的模型，需要考虑多个因素和参数，以准确地模拟燃料的点燃过程。
这些模型和方法可以为燃烧设备的设计、优化和改进提供重要的指导和参考。
fluent中的heat release rate-概述说明以及解释
fluent中的heat release rate-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热释放速率在燃烧领域中扮演着至关重要的角色，它是描述燃烧过程中能量释放速率的重要参数。
热释放速率的准确模拟可以帮助我们更好地理解燃烧现象，并优化工程设计。
Fluent是一款流体力学仿真软件，可以用来模拟各种流体现象，包括燃烧过程。
本文将重点探讨在Fluent中如何模拟热释放速率，以及其在燃烧领域中的应用和意义。
通过深入研究和分析，我们可以更好地利用Fluent软件进行燃烧仿真，并为工程实践提供更好的支持和指导。
1.2文章结构1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分，首先对文章的主题进行了概述，介绍了研究的背景和意义。
接着对文章的结构进行了概述，简要说明了各部分的内容和逻辑关系。
最后阐明了本文研究的目的，指明了对Fluent中的heat release rate进行深入探讨的意义。
正文部分主要分为三个小节。
首先介绍了Fluent软件的基本情况，包括其特点、应用领域和优势。
然后重点讨论了燃烧模拟中的heat release rate的重要性，分析了其在燃烧过程中的作用和意义。
最后详细介绍了在Fluent中进行heat release rate模拟的方法和步骤，包括模型选择、边界条件设定和求解器设置等方面。
结论部分对全文进行了总结，强调了对Fluent中heat release rate 研究的重要性和必要性。
同时展望了未来在该领域的研究方向和发展前景。
最后，通过对全文的回顾和思考，对本文的研究成果进行了总结，并提出了对读者的建议和思考。
1.3 目的本文旨在探讨在使用Fluent软件进行热释放速率模拟时的方法和技巧。
通过深入分析Fluent中的热释放速率模拟方法，我们可以更好地了解热释放速率在燃烧模拟中的重要性和应用价值。
同时，本文旨在为研究人员和工程师提供一些有用的指导和建议，以便他们在实际工程项目中更好地应用Fluent软件进行热释放速率模拟。
FLUENT中的燃烧模拟
第六章，FLUENT中的燃烧模拟6.1 燃烧模拟的重要性●面向实际装置（如锅炉、内燃机、火箭发动机、火灾等）●面向实际现象（如点火、熄火、燃烧污染物生成等）6.2 FLUENT燃烧模拟方法概要●FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧（反应流）问题。
然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。
FLUENT在燃烧模拟中的应用可如下图所示：●气相燃烧模型一般的有限速率形式（Magnussen 模型）守恒标量的PDF模型（单或二组分混合物分数）层流火焰面模型（Laminar flamelet model）Zimont 模型●离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧●热辐射模型DTRM, P-1, Rosseland 和Discrete Ordinates模型●污染物模型NO x 模型，烟（Soot）模型6.3 气相燃烧模型6.3.1 燃烧的化学动力学模拟实际中的燃烧过程是湍流和化学反应相互作用的结果，燃烧的化学反应速率是强非线性和强刚性的。
通常的化学反应机理包含了几十种组分和几百个基元反应，而且这些组分之间的反应时间尺度相差很大（10－9～102秒），因此在实际问题的求解过程中计算量和存储量极大，目前应用尚不现实。
在FLUENT 中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：● 有限速率燃烧模型——>预混、部分预混和扩散燃烧● 混合物分数方法（平衡化学的PDF 模型和非平衡化学的层流火焰面模型）——>扩散燃烧● 反应进度方法（Zimont 模型）——>预混燃烧● 混合物分数和反应进度方法的结合——>部分预混燃烧6.3.2一般的有限速率模型● 化学反应过程一般采用总包机理（即简化化学反应，如单步反应）进行描述 ● 求解组分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：6－1其中组分j 的反应源项为所有K 个反应中，组分j 的净生成速率：6－2 式中，反应k 中的组分j 的反应速率可按照Arrhenius 公式、混合（mixing ）速率或 “eddy breakup” 速率的方法求解。
Fluent燃烧模型
Rosseland模型是最为简化的辐射模型，只能应用于大尺度辐射计算。其优点是速度最快，需要内存最少。
Discrete Ordinates (DO) Model
DO模型是所有四种模型是最为复杂的辐射模型，从小尺度到大尺度辐射计算都适用，且可计算非－灰度辐射和散射效应，但需要较大计算量。
三、污染模型
NOx模拟
Fluent软件提供了三种NOx形成的模型：Thermal NOx、Prompt NOx和Fuel NOx形成模型。从而可以模拟绝大多数情况下的NOx生成问题。
烟尘模型（Soot Model）
Fluent软件可以考虑单步和两步的烟尘生成问题。烟尘的燃烧由有限速率模型模拟，并考虑了烟尘对辐射吸收的影响。
应用领域：该模型应用于非预混燃烧（湍流扩散火焰），可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。
非平衡反应模型
层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展，从而用来模拟非平衡火焰燃烧。在模拟富油一侧的火焰时，典型的平衡火焰假设失效。该模型可以模拟形成Nox的中间产物。
FLUENT软件的燃烧模型介绍
Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍：
二、分散相燃烧模型
除了可以模拟各种气相燃烧问题以外，FLUENT5还提供了模拟分散相燃烧问题(液体燃料燃烧、喷射燃烧、固体颗粒燃烧等)的燃烧模型：
Fluent燃烧模型
除了可以模拟各种气相燃烧问题以外，FLUENT5还提供了模拟分散相燃烧问题(液体燃料燃烧、喷射燃烧、固体颗粒燃烧等)的燃烧模型：
在拉格朗日坐标下，模拟分散相（包括固体颗粒/油滴/气泡等）在瞬态和稳态下的运动轨迹
多种球形和非球形粒子的曳力规律
线性分布或Rosin-Rammler方程的粒子大小分布
三、污染模型
NOx模拟
Fluent软件提供了三种NOx形成的模型：Thermal NOx、Prompt NOx和Fuel NOx形成模型。从而可以模拟绝大多数情况下的NOx生成问题。
烟尘模型（Soot Model）
Fluent软件可以考虑单步和两步的烟尘生成问题。烟尘的燃烧由有限速率模型模拟，并考虑了烟尘对辐射吸收的影响。
连续相的湍流效应对粒子传播的影响
分散相的加热/冷却
液滴的汽化和蒸发
燃烧粒子，包括油滴的挥发过程和焦碳的燃烧
连续相与分散相的耦合
模拟油滴在湍流的影响而产生的扩散效应时，FLUENT可以采用粒子云模型和随机轨道模型。
随机轨道模型
该模型利用离散的随机跟踪法模拟瞬态湍流速度脉动对粒子轨迹的影响。
应用领域：该模型应用于非预混燃烧（湍流扩散火焰），可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。
非平衡反应模型
层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展，从而用来模拟非平衡火焰燃烧。在模拟富油一侧的火焰时，典型的平衡火焰假设失效。该模型可以模拟形成Nox的中间产物。
纵上所述，我们可以看到，无论在模型数量上，还是在模型先进性上，FLUENT软件提供了远远优于其它商用CFD软件的燃烧模型。例如，在气相燃烧模型上，Star-CD仅仅提供了传统的有限速率模型和PDF模型，而缺乏在航空航天领域燃烧问题中应用最为重要的非平衡火焰模型和预混模型；在分散相模型上，与Star-CD相比，Fluent软件同样提供了更为丰富、更为先进的物理模型。
fluent燃烧简介
FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。
1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。
FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。
然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。
FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示：图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM，P-1，Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型，烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应，如单步反应)进行描述。
求解积分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中，组分j的净生成速率：-----(2)-----(3)计算所需参数包括：1、组分及其热力学参数值；2、反应及其速率常数值。
有限速率模型的有缺点：优点：适用于预混、部分预混和扩散燃烧，简单直观；缺点：当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性，难以解决化学反应与湍流的耦合问题，难以预测反应的中间组分，模型常数具有不确定性。
fluent教程 第五章,燃烧模拟解析
©燃烧
计算流体与传热传质
热科学与能源工程系 2003年10月
燃烧模拟
广泛应用与均相和非均相燃 烧过程模拟
燃烧炉 锅炉 加热器 燃气轮机 火箭发动机 流场流动特性及其混合特 性 温度场 组分浓度场 颗粒和污染物排放
Temperature in a gas furnace
求解内容
生成新的混合物. 改变已有混合物的物性/化学反应.
©燃烧
计算流体与传热传质
热科学与能源工程系 2003年10月
有限速率模型小节
优点:
可以应用于nonpremixed, partially premixed和premixed combustion 简单、直观 应用广泛 不适合混合速率与化学反应动力学时间尺度相当时候的化学反应 (要 求 Da >>1). 没有严格考虑湍流－化学反应之间的相互作用问题 不能考虑中间产物或组分、不能考虑分裂影响. 模型常数不确定, 特别是用于计算多个化学反应的时候尤为如此，模 型常数通用性较差。.
计算流体与传热传质
热科学与能源工程系 2003年10月
FLUENT中组分输运及化学反应 （燃烧）模拟
Temperature in a gas furnace
©燃烧
计算流体与传热传质
热科学与能源工程系 2003年10月
概要
应用 燃烧模拟简介 化学动力学 气相燃烧模型 稀疏相燃烧模型 污染物排放模拟 燃烧数值模拟步骤介绍
CO2 mass fraction
Stream function
©燃烧
计算流体与传热传质
Fluent软件的燃烧模型介绍
FLUENT软件的燃烧模型介绍Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。
燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。
下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍：一、气相燃烧模型·有限速率模型这种模型求解反应物和生成物输运组分方程，并由用户来定义化学反应机理。
反应率作为源项在组分输运方程中通过阿累纽斯方程或涡耗散模型。
有限速率模型适用于预混燃烧、局部预混燃烧和非预混燃烧。
应用领域：该模型可以模拟大多数气相燃烧问题，在航空航天领域的燃烧计算中有广泛的应用。
∙PDF模型该模型不求解单个组分输运方程，但求解混合组分分布的输运方程。
各组分浓度由混合组分分布求得。
PDF模型尤其适合于湍流扩散火焰的模拟和类似的反应过程。
在该模型中，用概率密度函数PDF来考虑湍流效应。
该模型不要求用户显式地定义反应机理，而是通过火焰面方法(即混即燃模型)或化学平衡计算来处理，因此比有限速率模型有更多的优势。
应用领域：该模型应用于非预混燃烧（湍流扩散火焰），可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。
∙非平衡反应模型层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展，从而用来模拟非平衡火焰燃烧。
在模拟富油一侧的火焰时，典型的平衡火焰假设失效。
该模型可以模拟形成Nox的中间产物。
应用领域：该模型可以模拟火箭发动机的燃烧问题和RAMJET及SCRAMJET的燃烧问题。
∙预混燃烧模型该模型专用于燃烧系统或纯预混的反应系统。
在此类问题中，充分混合的反应物和反应产物被火焰面隔开。
通过求解反应过程变量来预测火焰面的位置。
湍流效应可以通过层流和湍流火焰速度的关系来考虑。
应用领域：该模型可以用来模拟飞机加力燃烧室中的复杂流场模拟、气轮机、天然气燃炉等。
FLUENT算例 (9)模拟燃烧
计算流体力学作业FLUENT 模拟燃烧问题描述：长为2m、直径为0.45m的圆筒形燃烧器结构如图1所示，燃烧筒壁上嵌有三块厚为0.0005 m，高0.05 m的薄板，以利于甲烷与空气的混合。
燃烧火焰为湍流扩散火焰。
在燃烧器中心有一个直径为0.01 m、长为0.01 m、壁厚为0.002 m的小喷嘴，甲烷以60 m/s的速度从小喷嘴注入燃烧器。
空气从喷嘴周围以0.5 m/s的速度进入燃烧器。
总当量比大约是0.76(甲烷含量超过空气约28%)，甲烷气体在燃烧器中高速流动，并与低速流动的空气混合，基于甲烷喷嘴直径的雷诺数约为5.7×103。
假定燃料完全燃烧并转换为:CH4+2O2→CO2+2H2O反应过程是通过化学计量系数、形成焓和控制化学反应率的相应参数来定义的。
利用FLUENT的finite-rate化学反应模型对一个圆筒形燃烧器内的甲烷和空气的混合物的流动和燃烧过程进行研究。
1、建立物理模型，选择材料属性，定义带化学组分混合与反应的湍流流动边界条件2、使用非耦合求解器求解燃烧问题3、对燃烧组分的比热分别为常量和变量的情况进行计算，并比较其结果4、利用分布云图检查反应流的计算结果5、预测热力型和快速型的NO X含量6、使用场函数计算器进行NO含量计算一、利用GAMBIT建立计算模型第1步启动GAMBIT，建立基本结构分析：圆筒燃烧器是一个轴对称的结构，可简化为二维流动，故只要建立轴对称面上的二维结构就可以了，几何结构如图2所示。
(1)建立新文件夹在F盘根目录下建立一个名为combustion的文件夹。
(2)启动GAMBIT(3)创建对称轴①创建两端点。
A(0,0,0)，B(2,0,0)②将两端点连成线(4)创建小喷嘴及空气进口边界①创建C、D、E、F、G点C D E F Gx 0 0.01 0.01 0 0y 0.005 0.005 0.007 0.007 0.225②连接AC、CD、DE、DF、FG。
Fluent软件的燃烧模型介绍(精)
Fluent软件的燃烧模型介绍Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型,适用于各种复杂情况下的燃烧问题,包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。
燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。
下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍:一、气相燃烧模型·有限速率模型这种模型求解反应物和生成物输运组分方程,并由用户来定义化学反应机理。
反应率作为源项在组分输运方程中通过阿累纽斯方程或涡耗散模型。
有限速率模型适用于预混燃烧、局部预混燃烧和非预混燃烧。
应用领域:该模型可以模拟大多数气相燃烧问题,在航空航天领域的燃烧计算中有广泛的应用。
PDF模型该模型不求解单个组分输运方程,但求解混合组分分布的输运方程。
各组分浓度由混合组分分布求得。
PDF模型尤其适合于湍流扩散火焰的模拟和类似的反应过程。
在该模型中,用概率密度函数PDF来考虑湍流效应。
该模型不要求用户显式地定义反应机理,而是通过火焰面方法(即混即燃模型或化学平衡计算来处理,因此比有限速率模型有更多的优势。
应用领域:该模型应用于非预混燃烧(湍流扩散火焰,可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。
非平衡反应模型层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展,从而用来模拟非平衡火焰燃烧。
在模拟富油一侧的火焰时,典型的平衡火焰假设失效。
该模型可以模拟形成Nox的中间产物。
应用领域:该模型可以模拟火箭发动机的燃烧问题和RAMJET及SCRAMJET 的燃烧问题。
预混燃烧模型该模型专用于燃烧系统或纯预混的反应系统。
在此类问题中,充分混合的反应物和反应产物被火焰面隔开。
通过求解反应过程变量来预测火焰面的位置。
湍流效应可以通过层流和湍流火焰速度的关系来考虑。
应用领域:该模型可以用来模拟飞机加力燃烧室中的复杂流场模拟、气轮机、天然气燃炉等。
FLUENT中的燃烧模拟
第六章，FLUENT中的燃烧模拟6.1 燃烧模拟的重要性●面向实际装置（如锅炉、内燃机、火箭发动机、火灾等）●面向实际现象（如点火、熄火、燃烧污染物生成等）6.2 FLUENT燃烧模拟方法概要●FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧（反应流）问题。
然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。
FLUENT在燃烧模拟中的应用可如下图所示：●气相燃烧模型一般的有限速率形式（Magnussen 模型）守恒标量的PDF模型（单或二组分混合物分数）层流火焰面模型（Laminar flamelet model）Zimont 模型●离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧●热辐射模型DTRM, P-1, Rosseland 和Discrete Ordinates模型●污染物模型NO x 模型，烟（Soot）模型6.3 气相燃烧模型6.3.1 燃烧的化学动力学模拟实际中的燃烧过程是湍流和化学反应相互作用的结果，燃烧的化学反应速率是强非线性和强刚性的。
通常的化学反应机理包含了几十种组分和几百个基元反应，而且这些组分之间的反应时间尺度相差很大（10－9～102秒），因此在实际问题的求解过程中计算量和存储量极大，目前应用尚不现实。
在FLUENT 中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：● 有限速率燃烧模型——>预混、部分预混和扩散燃烧● 混合物分数方法（平衡化学的PDF 模型和非平衡化学的层流火焰面模型）——>扩散燃烧● 反应进度方法（Zimont 模型）——>预混燃烧● 混合物分数和反应进度方法的结合——>部分预混燃烧6.3.2一般的有限速率模型● 化学反应过程一般采用总包机理（即简化化学反应，如单步反应）进行描述 ● 求解组分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：6－1其中组分j 的反应源项为所有K 个反应中，组分j 的净生成速率：6－2 式中，反应k 中的组分j 的反应速率可按照Arrhenius 公式、混合（mixing ）速率或 “eddy breakup” 速率的方法求解。
fluent燃烧说明介绍
FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。
1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。
FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。
然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。
FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示：图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM，P-1，Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型，烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应，如单步反应)进行描述。
求解积分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中，组分j的净生成速率：-----(2)-----(3)计算所需参数包括：1、组分及其热力学参数值；2、反应及其速率常数值。
有限速率模型的有缺点：优点：适用于预混、部分预混和扩散燃烧，简单直观；缺点：当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性，难以解决化学反应与湍流的耦合问题，难以预测反应的中间组分，模型常数具有不确定性。
fluent燃烧案例
fluent燃烧案例
一个典型的fluent燃烧案例可以是用于模拟内燃机燃烧过程。
内燃机通过燃烧混合气体（通常是汽油或柴油）来产生动力。
利用FLUENT软件，可以模拟燃烧室内燃烧过程的流动和热
学性质，以及燃烧产物的生成和分布。
在该案例中，首先需要建立内燃机的几何模型。
这可以通过CAD软件绘制出引擎的各个部分，包括气缸、活塞、阀门等。
然后，将模型导入FLUENT中，并设置适当的边界条件和初
始条件。
接下来，需要定义燃烧模型。
根据燃料的类型和燃烧室的设计，可以选择适当的燃烧模型，如预混合燃烧模型、不完全燃烧模型等。
还需要输入燃料的物理性质参数，如燃烧温度、燃烧速率等。
然后，设置求解器和数值方法。
FLUENT提供了多种求解器
和数值方法，用于求解Navier-Stokes方程、能量守恒方程、
物质守恒方程等。
根据具体情况，选择合适的求解器和数值方法。
最后，进行模拟计算并进行后处理。
通过求解器和数值方法，可以得到燃烧室内流场、温度场和燃烧产物分布。
利用后处理工具，可以对这些结果进行可视化、统计和分析，以评估燃烧过程的效率和性能。
总之，上述案例展示了利用FLUENT进行内燃机燃烧过程模
拟的一般流程。
通过模拟和分析，可以优化燃烧室的设计，并预测燃烧产物的生成和分布，从而提高内燃机的燃烧效率和排放性能。
fluent甲烷预混燃烧温度设置
主题：fluent甲烷预混燃烧温度设置随着环境保护意识的提高，燃烧技术的研究与应用越来越受到关注。
fluent甲烷预混燃烧是一种常见的燃烧技术，其燃烧温度的设置对于燃烧效率和环境影响具有重要意义。
本文将对fluent甲烷预混燃烧温度设置进行深入探讨。
一、fluent甲烷预混燃烧的基本原理1.1 甲烷预混燃烧概述甲烷预混燃烧是指将甲烷与空气混合后一起供给燃烧器进行燃烧。
其基本原理是在适当的空气和燃料混合比下，通过点火后在燃烧器内燃烧产生热能，从而达到让甲烷充分燃烧的效果。
1.2 燃烧温度对甲烷预混燃烧的影响燃烧温度是指燃烧过程中燃料和空气混合后产生的热量。
燃烧温度的高低直接影响着燃烧效率和产生的污染物。
合理设置燃烧温度对于保证燃烧效率和减少环境污染具有重要意义。
二、影响fluent甲烷预混燃烧温度的因素2.1 空气与燃料的混合比空气与燃料的混合比是影响燃烧温度的重要因素之一。
当混合比过高时，燃烧温度会降低，造成燃烧效率下降；当混合比过低时，燃烧温度会升高，产生过多的氮氧化物。
2.2 燃烧室结构燃烧室的设计和结构对燃烧温度也有一定影响。
合理的燃烧室结构能够使燃料和空气混合更加均匀，从而提高燃烧效率并控制燃烧温度。
2.3 空气预热空气的预热也会对燃烧温度产生影响。
预热后的空气能够促进燃烧反应的进行，提高燃烧温度并减少污染物的生成。
三、fluent甲烷预混燃烧温度的设置方法3.1 确定最佳混合比在fluent甲烷预混燃烧时，需要根据实际情况确定最佳的空气与燃料的混合比，以保证燃烧温度在合适的范围内。
3.2 优化燃烧室结构通过合理的燃烧室设计和结构优化，可以使燃气和空气更加均匀混合，从而提高燃烧效率和控制燃烧温度。
3.3 添加空气预热装置在fluent甲烷预混燃烧系统中添加空气预热装置，可以有效提高燃料的燃烧效率，降低燃烧温度并减少环境污染。
四、fluent甲烷预混燃烧温度设置的应用意义4.1 提高燃烧效率合理设置燃烧温度可以提高燃料的燃烧效率，降低能源消耗。
fluent甲烷燃烧机理文件
fluent甲烷燃烧机理文件甲烷燃烧机理是指甲烷（CH4）在氧气（O2）存在下发生燃烧的化学过程，也是燃料燃烧的基本过程之一。
甲烷是一种常见的天然气，具有高燃烧热值和清洁燃烧的特点，因此被广泛应用于能源生产和工业生产过程中。
了解甲烷燃烧机理能够帮助我们优化燃烧过程，提高能源利用效率，减少污染排放。
甲烷燃烧的机理可以分为三个主要步骤：点火、热反应和氧化反应。
点火是指通过引入足够的能量使甲烷燃烧开始的过程。
这个过程通常需要外部的能量输入，例如火花、高温等。
点火后，热反应发生，燃气中的甲烷分子发生裂解，产生自由基，例如甲烷自由基（CH3）和氢自由基（H）。
这些自由基在高温下与氧气反应，生成甲基过渡态（CH3O）和氢氧自由基（HO2）。
最后，在氧化反应中，甲烷和氧气的反应产生二氧化碳（CO2）、水蒸气（H2O）和能量释放。
甲烷燃烧机理还包括一系列的次要反应，其中包括重组反应、氧化反应和自由基链反应等。
重组反应是指两个甲基自由基结合形成乙烷（C2H6）的反应，同时释放出能量。
氧化反应是指甲基过渡态与氧气反应生成甲醇（CH3OH）和甲酰基自由基（HCO）的反应。
自由基链反应是指自由基之间的连锁反应，包括甲烷自由基与氧气反应生成甲基过渡态和氢过渡态（H2O2），进而产生水蒸气和氢自由基。
这些次要反应在燃烧过程中起到了重要的作用，影响着燃烧的速率和产物的生成。
甲烷燃烧机理还受到很多因素的影响，例如温度、压力、氧气浓度等。
在高温下，甲烷燃烧速率增加，氧化反应和自由基链反应加强，产物中的甲醛等有机物也增加。
在低温下，重组反应变得更加重要，乙烷等副产物增加。
此外，燃烧反应也会受到催化剂的影响，例如钯、铂和铑等金属催化剂能够促进甲烷燃烧反应，提高反应速率和选择性。
总之，甲烷燃烧机理是燃料燃烧过程中的重要环节之一，研究甲烷燃烧机理有助于优化燃烧过程，提高能源利用效率和减少污染排放。
随着科学技术的不断发展，我们对甲烷燃烧机理的理解和掌握也将不断深入，为我们利用甲烷作为清洁能源提供更多的可能性。
fluent燃烧简介
FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。
1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。
FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。
然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。
FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示：图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM，P-1，Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型，烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应，如单步反应)进行描述。
求解积分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中，组分j的净生成速率：-----(2)-----(3)计算所需参数包括：1、组分及其热力学参数值；2、反应及其速率常数值。
有限速率模型的有缺点：优点：适用于预混、部分预混和扩散燃烧，简单直观；缺点：当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性，难以解决化学反应与湍流的耦合问题，难以预测反应的中间组分，模型常数具有不确定性。
fluent 教程 粉煤燃烧解读
击活二次流
（挥发份） （燃料流为碳核） Empirically defined Streams
绝热
化学平衡
组分的选择：
Setup-species
13组分
13 species: C, C(s), CH4, CO, CO2, H, H2, H2O, N, N2, O, O2, and OH.
给定煤燃料组分
Setup-species-composition 燃料：
Element C H O Mass (89.3 - 69.6) 5.0 3.4 2.3 30.4 Wt % 0.65 0.16 0.11 0.08 Moles 5.4 16 0.7 0.6 22.7 Mole Fraction 0.24 0.70 0.03 0.03
粉煤燃烧
• 模拟连续相与稀疏相煤颗粒燃烧 • 煤颗粒穿越气体，经过挥发份挥发，碳核燃烧， 产生气相燃烧的源项 • 采用有限速率化学动力学或混合分数PDF模拟 • 下面介绍混合分数PDF模拟 1，用prePDF建表 2，给定PDF化学模拟 3，指定煤颗粒为稀疏第二相 4，求解包括系数颗粒反应在内的气固两相流
Define-Injections
Group injection Number of particles streams: 10 Particle type: droplet Material: n-pentane-liquid Diameter distribution: linear Evaporating species: C5H12
Materials: Discrete Phase
Thermal Conductivity Latent Heat Vaporization Temperature Boiling Point Volatile Component Fraction (%) Binary Diffusivity Saturation Vapor Pressure Heat of Pyrolysis
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FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。
1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。
FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。
然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。
FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示：图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM，P-1，Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型，烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应，如单步反应)进行描述。
求解积分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中，组分j的净生成速率：-----(2)-----(3)计算所需参数包括：1、组分及其热力学参数值；2、反应及其速率常数值。
有限速率模型的有缺点：优点：适用于预混、部分预混和扩散燃烧，简单直观；缺点：当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性，难以解决化学反应与湍流的耦合问题，难以预测反应的中间组分，模型常数具有不确定性。
这种模型求解反应物和生成物输运组分方程，并由用户来定义化学反应机理。
反应率作为源项在组分输运方程中通过阿累纽斯方程或涡耗散模型。
应用领域：该模型可以模拟大多数气相燃烧问题，在航空航天领域的燃烧计算中有广泛的应用。
2.2.2守恒标量的PDF模型守恒标量的PDF模型仅适用于扩散(非预混)燃烧问题，该方法假定了反应是受混合速率所控制，即反应已经达到化学平衡状态，每个单元内的组分及其性质是由燃料和氧化剂的湍流混合强度所控制，其中涉及的化学反应体系由化学平衡计算来处理(利用FLUENT的组件程序PrePDF)。
该方法通过求解混合物分数及其方差的输运方程获得组分和温度场，而不是直接求解组分和能量的输运方程。
-----(4)-----(5)其中-----(6)混合分数定义-----(7)其中Zk代表元素k的元素质量分数，下标F和O分别代表燃料和氧化剂的进口值。
对于简单的燃料/氧化剂体系，每一计算单元内的混合物分数代表了该单元内的燃料质量分数，由于混合物分数是守恒标量，因此在求解输运方程时不再考虑反应源项。
在该方法中，化学反应认为足够快，体系中的组分立刻达到平衡状态。
化学平衡组分在混合物空间的分布可示意如下：化学反应和湍流之间的相互作用采用概率密度函数(PDF)的方法处理：上图代表了概率密度函数p(V)的定义，因此在混合物分数空间，f标量的时均值可由下式计算：守恒标量PDF模型的优缺点：优点：可以预测中间组分的浓度，可以考虑流动中的耗散现象，可以考虑化学反应与湍流之间的相互作用，该方法不需要求解大量的组分和能量的输运方程，因此可以缩短计算时间。
缺点：研究的流动体系必须接近于局部化学平衡状态，且不能用于非湍流流动，同时亦不能处理预混燃烧问题。
该模型不要求用户显式地定义反应机理，而是通过火焰面方法(即混即燃模型)或化学平衡计算来处理，因此比有限速率模型有更多的优势。
应用领域：该模型应用于非预混燃烧（湍流扩散火焰），可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。
2.2.3 层流火焰面模型层流火焰面模型的基本思想是把湍流扩散火焰看作是层流对撞扩散火焰面的系统。
该方法可以看作是守恒标量PDF模型的一个扩展，它可用于处理非化学平衡状态的体系，即可以利用化学反应动力学的方法处理反应流。
不同于守恒标量的PDF模型，标量是混合物分数和标量耗散率的函数，而非混合物分数的函数：-----(8)指定混合物分数f的PDF符合β函数分布，标量耗散率χ的PDF符合狄拉克-δ函数分布，因此，时均标量值可以通过在f和χ空间求标量的统计平均来得到(即，考虑化学反应与湍流的相互作用)：-----(9)层流火焰面模型的计算过程如下：1、计算不同标量耗散率下，标量在混合物分数f空间的分布，即求解火焰面方程，组分方程为：-----(10)能量方程为：-----(11)从而得到标量随混合物分数和标量耗散率的变化关系，即式(8)，并以火焰面数据库文件的形式保存结果。
2、火焰面数据库文件也可由其它软件生成，若得到的库文件为单标量耗散率，则需计算不同标量耗散库的库文件，最后将它们合并。
3、利用(9)式计算火焰面的PDF库，从而得到时均标量随平均混合物分数和平均混合物方差的变化关系。
4、利用求解平均混合物分数及其平均方差的输运方程的方法，在流场中计算这两个量，然后再利用得到的PDF库查找时均标量值。
2.2.4 预混燃烧的Zimont模型湍流预混燃烧的化学反应采用反应进度(progress variable),c,进行表征，如下：-----(12)其中Yp和Yp(ad)分别代表当前和完全绝热燃烧后燃烧产物的质量分数，其取值范围在0到1之间，0代表未燃混合物，1代表已燃混合物。
若用反应进度c代表其平均值，则其输运方程可表达如下：-----(13)上式中平均反应速率项如下求解：-----(14)ρv代表未燃物密度，Ut代表湍流火焰传播速度。
湍流预混燃烧的关键在于求解湍流火焰传播速度(位于湍流火焰表面的法线方向)，该速度受两方面馆因素的影响：一是层流火焰传播速度，即决定于燃料和氧化剂的浓度、初始温度、组分的扩散特性以及化学反应动力学特性；二是有大涡褶皱和拉伸以及由小涡决定的火焰表面厚度。
根据上述讨论，FLUENTZ中的湍流火焰传播速度可表达为：-----(15)式中，A模型常数，u`速度均方值，Ul层流火焰传播速度，α=k/ρCp未燃物的分子导热系数，I=CdU3/ε湍流长度尺度，τt为湍流时间尺度，τc为化学反应时间尺度。
为考虑火焰拉伸所导致的吹熄现象，在反应速率源项中可乘以一个拉伸因子G，它代表了拉伸所导致火焰不熄火的概率。
-----(16)2.2.5 部分预混燃烧模型部分预混燃烧系统是指这样一种预混火焰，其燃料/氧化剂之比不唯一。
FLUENT中的部分预混模型是非预混模型和预混模型的结合。
预混燃烧的反应进度，c，决定了火焰前锋的位置，在火焰前锋的后面(c=1),混合物已燃，使用守恒标量PDF或层流火焰面模型的解；在火焰前锋的前面(c=0),组分质量分数，温度和密度由混合但未燃烧混合物分数来计算。
在火焰内部，未燃和已燃混合物的线性结合的方法被使用。
部分预混模型求解平均反应进度c，平均混合物分数f和混合物分数方差f2的输运方程。
平均标量可由如下的f和c的PDF来计算：-----(17)在火焰很薄的假设下，由于存在未燃的反应物和已燃的产物，则平均标量可如下计算：-----(18) 具体煤粉燃烧算例1、建立求解模型：连续相(气体)只有在非耦合求解时非预混燃烧模型才是可用的。
Define---models---solver...2、打开RNG k-e湍流模型Define---models---viscous...3、打开非预混燃烧模型Define---models---species...a、在Model下选择Non-Premixed Combustion。
当点OK时，FLUENT将打开一个对话框，要求输入在模拟中要用到的PDF 文件。
b、在选择文件对话框中，选择并读入非绝热的PDF文件(coal.pdf)当FLUENT读入非绝热PDF文件时，它会自动激活能量求解方程，所以你可以不用打开能量面板激活传热方程。
3、选择P-1以激活辐射模型。
Define---Models---Radiation....P1模型是能求解气体和颗粒间辐射传热的模型之一。
2、建立求解模型：离散相FLIENT会用离散相模型来模拟煤粉的流动。
这模型会预示出单个煤粒的轨迹，每一个都代表煤的连续流，在交替计算离散相的轨迹和气相连续方程时，煤粒与气相间热量、动量、质量的传递都将包含其中。
1、耦合离散相与连续相流动预报。
Define---Models---Discrete Phase.....a、在Interaction 下，选中Interaction with Continuous Phase 选项。
这选项将激活耦合求解，在求解中，离散相的轨迹将会对气相产生影响，如果不选中这选项，你仍可以看到煤粒的轨迹，但上述参数对连续相的流动将没有任何影响。
b、定义耦合参数，设定Number of continous phase interations per DPM interation 为200；在一些有着高质量粒子和较大网格尺寸的问题中，应该给这参数设定高一点的值，这对低频率轨迹是很有好处的，为了更完全地聚合气相方程，应先对轨迹进行反复的计算。
c、在Tracking paramete 下，为MAX Number of steps 输入500000。
d、打开Specify Length Scale ，保持Lenth Scale的默认值为0.01m。
Length Scale 控制离散相轨迹综合中用到的每一次步数的大小。
这儿用到的值0.01m意味着10m长的一段轨迹要计算1000步左右。
e、在Options下，选择Particle Radiation Interation。
2、创建离散相煤的射入轨迹。
煤粉流用初始条件定义，这初始条件认为煤是进入到气体中。
在颗粒的运动方程的每一次综合中，FLUENT将用这些初始条件作为计算的开始点。
在这里，煤的总质量流的比率为2.4653kg/s，在10-160微米直径方向上，假设颗粒是服从Rosin-Rammler尺寸分布的。
其他的初始条件以及适当的输入程序将在下面做详细说明。
Define----Injections.....a、在Injections面板中点击Creat按钮。