4 燃烧数值模拟高级教程
燃烧技术的研究方法以及喷嘴数值模拟的步骤及其功能的数值计算
燃烧技术的研究方法以及喷嘴数值模拟的步骤及其功能的数值计算1、喷嘴燃烧技术的研究方法为了研究开发出高效率、低能耗、少污染的燃烧装置和技术，采用的研究方法包括物理模拟(或称模拟试验)、工程应用和计算机数值模拟等。
1)物理模拟也就是通常采用的模型试验研究，一般包括缩型的总体模化、局部模化和分过程模化。
其中缩型模化如将大型锅炉的燃烧器和炉膛设计成小型试验件，进行冷态和热态试验，姒此结果推广到大型设备上。
如将整台航空燃气轮机置于高空舱里模拟高空状态，录测其性能，则需要庞大、复杂的没备，整个试验耗资巨大。
另外，也可采用局部模化，又可分为局部设备的模化，如单个燃烧器模化、单个喷嘴的模化；以及燃烧过程中的子过程模化，如着火过程、冷却结构物性、水流显影和冷吹风的流动特性试验等。
物理模拟总是希望以小尺寸、低工作参数(压力、流量、温度等)的模型，最经济地获取有关数据和性能。
要使模型和原型中极其复杂的湍流有反应两相流动完全相似，需要维持几个相似准则相等，实际上是难以办到的，只可保留少数假设为重要准则，使实验模型只能定性上与原型相似，甚至产生失真。
例如，水流模拟试验主要应满足雷诺相等；喷嘴模化试验应满足喷雾锥角和燃油分布与真实状态相同或相近，另外燃料相同，雾化质量相同等，往往在喷嘴结构上要进行修改，也难于真实模拟。
除了上述物理模拟弊端外，加之现代燃烧室(特别是高性能航空燃气轮机上的)加工费和试验费用十分昂贵，多方案的试验模拟耗资尤其巨大。
但是人们还在发挥它的作用，仍被采用。
2)工程应用的研究方法燃烧技术的研究更多的是现场的技术改造、设备更新和新产品设计。
这种方法简易且经济，但是当改造和设计方案出现失误时，将会花费更多投入，因此必须在一定技术储备或有所借鉴条件下进行，才稳妥可靠。
3)喷嘴数值模拟电子数字计算机的出现，使得科学研究和]：程设计计算中的复杂问题有了求解的可能性。
20世纪70年代以来，数值模拟研究方法是现代数字计算机、数值分析学、汁算流体力(CFD)数值传热学(NH)、计算燃烧学(CCD)摄新发展和相互结合的结果。
燃烧动力学的理论研究与数值模拟
燃烧动力学的理论研究与数值模拟一、燃烧动力学简介燃烧动力学是指研究燃烧反应机理和传热传质过程的学科。
在燃烧过程中，燃料与氧气发生反应，释放出能量和产生新的物质。
燃料种类和混合方式、氧气浓度、温度、压力等因素对燃烧的影响非常大。
燃烧动力学的研究对于优化燃烧过程、提高能源利用效率、减少污染排放具有重要意义。
二、燃烧反应机理燃烧反应机理主要包括燃料的分解、氧化和生成新物质等过程。
在燃烧过程中，燃料首先需要被激发起来，进入激发态，然后在高能级激发态下与氧气反应。
由于不同的燃料和氧气浓度、温度等因素不同，燃烧动力学的研究需要考虑多种物化过程。
例如，对于甲烷燃烧来说，其中包括甲烷的分解、氢气的生成和氧化、乙烯的生成等复杂的反应过程。
此外，对于燃料和气体之间的传热传质过程也需要考虑。
这些过程的研究需要依靠实验和计算模拟等方法。
三、数值模拟在燃烧动力学中的应用数值模拟在燃烧动力学研究中的应用十分广泛。
在实验存在限制性因素的情况下，计算模拟能够提供更为精确和全面的数据。
数值模拟通过模拟燃烧反应过程和热力学参数变化，可以帮助研究人员更好地理解燃烧动力学的规律。
例如，在工业中数值模拟可以帮助优化燃烧过程，提高燃料的利用效率，减少污染和排放。
在环境保护等领域，数值模拟也可以模拟空气污染、城市雾霾等产生的燃烧过程，从而帮助制定相应的环境污染控制措施。
四、数值模拟方法及难点数值模拟方法包括计算流体力学（CFD）方法、化学动力学（CK）方法和多物理场数值模拟方法等。
其中，CFD方法是利用计算机在空间和时间上对流体运动进行离散化和求解，以得到气体相场和速度场的数值模拟方法。
在计算模拟燃烧动力学过程中，需要考虑多种物理过程，如燃烧反应、传热传质、湍流等。
因此，数值模拟中会出现一些难点，如模型的复杂性、计算量较大、数值误差等。
为了提高数值模拟的准确度和可靠性，需要不断改进模型和算法，以满足实际需求。
五、燃烧动力学中的经典实验经典的燃烧动力学实验有常压火焰传播实验、爆炸波传播实验等。
甲烷燃烧的数值模拟
甲烷燃烧的数值模拟及分析主要分为三个部分，第一部分讲解甲烷在炉膛内燃烧的模型建立的方法；第二部分对甲烷燃烧模型的数值模拟结果进行分析和比较；第三部分为结论。
一、模型建立1、在Gambit中建立计算区域在本例中建立圆柱形炉膛，并研究甲烷和空气在炉膛内的燃烧反应。
物理模型如下：甲烷入口直径为10mm；空气入口直径为50mm；炉膛为直径为500mm；长度为1200mm的圆柱形。
如图1。
图1圆柱形炉膛模型图2、绘制网格图2进口网格分布甲烷和空气进口的网格元素选择四边形网格，如图2。
炉膛表面的网格也是四边形网格，如图3。
图3炉膛表面网格分布图4炉膛表面网格分布图5炉膛出口网格分布图6炉膛内部网格分布3、指定边界条件图7炉膛边界条件Inlet1为甲烷入口，边界条件为速度入口；Inlet2为空去入口，边界条件为速度入口；Outlet为炉膛出口，边界条件为自由流；其他炉膛壁面为墙体，边界条件为墙体。
4、导入fluent具体信息如下：54440mixed cells,zone2,binary.326quadrilateral wall faces,zone3,binary.1900quadrilateral wall faces,zone4,binary.350quadrilateral wall faces,zone5,binary.218quadrilateral outflow faces,zone6,binary.204quadrilateral velocity-inlet faces,zone7,binary.18quadrilateral velocity-inlet faces,zone8,binary. 108880triangular interior faces,zone10,binary.11144nodes,binary.11144node flags,binary.缩放信息如下图：图8缩放信息图5、选择计算模型图9定义求解器图10考虑能量方程图11考虑粘性模型图12考虑辐射模型图12考虑燃料模型图13燃烧物质和炉膛材料6、操作环境的设置图14操作环境（压力场和重力场）7、设置边界条件图15空气入口边界条件空气入口的速度为8m/s，温度为300K，入口空气中氧气的含量为21%。
4D24柴油机燃烧过程的多维数值模拟的开题报告
4D24柴油机燃烧过程的多维数值模拟的开题报告1. 研究背景随着国家经济的快速发展，对于运输车辆的需求也随之加强，而柴油机作为一种高效率、高功率并广泛应用的动力装置，其燃烧过程的稳定性和燃烧效率已成为各界关注的热点。
因此，对柴油机燃烧过程进行深入研究，有助于提高柴油机燃烧效率、降低污染排放、减少能源消耗，具有十分重要的现实意义。
2. 研究内容本研究基于数值计算方法，利用CFD软件对4D24柴油机的燃烧过程进行多维数值模拟，主要包括以下内容：(1) 对4D24柴油机进行几何建模和网格划分，确定燃烧室、进气道、喷油器等相关区域和参数；(2) 建立4D24柴油机的数值计算模型，确定燃烧模型、喷油模型等相关参数，对燃烧过程进行多维数值模拟；(3) 分析4D24柴油机在不同速度和负荷下的燃烧特征，计算其燃烧效率、烟度、NOx等污染物排放等指标；(4) 优化4D24柴油机的燃烧过程，提高其燃烧效率，降低污染排放。
3. 研究方法本研究采用数值计算方法，利用CFD软件对4D24柴油机的燃烧过程进行多维数值模拟，主要包括以下步骤：(1) 对4D24柴油机进行几何建模和网格划分。
根据4D24柴油机的结构和参数进行几何建模，并进行网格划分，生成适合数值计算的网格模型；(2) 建立4D24柴油机的数值计算模型。
采用动量方程、质量守恒方程、能量方程和化学反应方程等建立4D24柴油机的数值计算模型；(3) 进行求解计算。
根据所建立的数值计算模型，采用适合的求解算法进行计算求解，得到4D24柴油机的燃烧特征；(4) 分析研究结果。
通过对研究结果进行分析和比较，得到4D24柴油机在不同速度和负荷下的燃烧特征，并优化燃烧过程，提高其燃烧效率，降低污染排放。
4. 研究意义本研究能够为柴油机燃烧过程的相关理论研究提供一定的参考，也能够为柴油机的优化设计提供理论支持，在实际应用中具有重要的意义。
贮木场楞堆燃烧的数值模拟
（１）水力模化：利用水或水溶液作为流动介质，来分析研究烟气等流体的流动特性。
例如：盐水实验方法。
水力模化实验通常满足几何相似与单值性相似条件，常用的示踪方法有氢气泡法、乳化剂法、染色剂法、粉末示踪法等。
（２）冷态气动模化：利用空气或者是其它介质来近似模拟热烟气的流动特性。
不仅可以采用发烟方法、微泡沫法等示踪方法来观测，也可以采用传感器、摄像机、热线风速仪等实验仪器来获得数据，进一步分析研究。
（３）热态模化：是模化气流中存在温度梯度分布时的模化方式。
对于燃烧过程的模化，涉及化学反应，测量方法复杂。
２０００年４月和７月在英国和美国召开的“ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＦｏｒｕｍＷｏｒｋｓｈｏｐＯｎＦｉｒｅＥ蟛ｎｅｃ血旷已经将温度、速度、辐射热通量、热释放率和组分浓度等参数确定为火灾科学研究中必须通过实验测量来获取的主要参数。
因而热态模化需要测量火灾过程中的速度场、温度场、烟气粒子场、火源释热率、辐射热通量、组分浓度场、火焰蔓延速度等。
此外，有的科研课题还需要利用先进的光学技术和声学技术，例如：激光测速仪、热成像仪、微粒造影示踪技术、光学全息技术、光谱分析仪、声谱分析等技术来获取实验数据。
对于烟气成分和烟气毒性的研究常常需要进行热烟气取样，并且保证取样不失真。
直接针对燃烧过程的研究，需要应用高温测试技术与相应的冷却系统。
为了正确应用上述模化实验方法来研究楞堆火灾现象，必须分析和研究楞堆火灾各个过程中的相似模化规律，弄清相似模型的适用条件和范围，以便在设计相似模化实验时能够建立合理的火灾相似模型。
首先必须要找出定量描述相似关系的相似准则数。
也就是需要对描述火灾过程的控制方程组进行相似分析与变换，建立合理的相似准则关系式并且确定其适用范围。
３．３实验研究背景本文的实验研究采用了由卞伟博士设计建造的相似模型。
这次楞堆燃烧模型实验不仅是森林防火火灾实验的重要补充和完善，同时也包含了独具创新性的，独立的火灾实验研究。
内燃机燃烧过程的数值模拟及优化
内燃机燃烧过程的数值模拟及优化内燃机作为重要的能源转化设备，其工作效率和排放性能的优化一直是研究的热点问题。
内燃机的燃烧过程是影响内燃机性能的关键因素之一。
传统的试验研究方法往往耗时耗力，并且受到实验环境和仪器设备的限制。
为了更好地研究内燃机燃烧过程，研究人员开始使用数值模拟技术进行研究。
数值模拟方法可以更精准地描述内燃机燃烧过程的细节，提高研究效率和准确性。
内燃机燃烧过程的数值模拟主要包括燃料喷射、混合、点火和燃烧四个过程。
其中，燃料喷射是内燃机燃烧过程的第一步。
喷油器将准确计量的燃油喷入气缸中，通过数值模拟可以确定燃油的喷射方向、喷射速度和喷雾分布等参数，为后续燃烧过程提供了基础。
燃料喷射之后是混合过程。
混合过程是指空气和燃料混合成为可燃气体的过程。
内燃机的燃烧过程需要有适量的空气参与进来，才能保证充分燃烧。
数值模拟可以模拟空气和燃料在气缸内的混合过程，包括流动特性和混合质量等方面的参数。
混合完成后，点火过程开始。
点火系统通过点火塞将电能转化为火花能，点燃混合气体，从而使混合气体发生快速的化学反应。
数值模拟可以模拟点火塞的位置、电极间距、点火时机等参数，进一步控制燃烧过程的精度和效率。
最后，是燃烧过程。
燃烧过程是内燃机燃烧过程的核心，直接关系到内燃机的功率、燃油消耗和废气排放等性能。
数值模拟可以模拟燃烧过程的很多细节，如热释放、温度和压力变化等参数，为内燃机工作特性的优化提供有力支持。
虽然数值模拟方法在内燃机燃烧过程研究中有着广泛的应用，但是其仍然存在一些挑战。
其中最主要的是数值模拟结果的可靠性和准确性。
内燃机的燃烧过程涉及到很多复杂的物理、化学和传热过程，这些过程之间相互耦合，难以进行精确计算。
因此，研究人员需要依靠理论模型和实验数据，不断改进数值模拟方法的精度和可信度。
此外，数值模拟方法的计算复杂度也是一个挑战。
内燃机燃烧过程的数值模拟需要精确描述数千个时间步的物理过程，需要高性能计算机和专业的数值方法支持。
内燃机燃烧过程数值模拟及优化
内燃机燃烧过程数值模拟及优化内燃机的燃烧过程是指燃油在气缸内与空气混合，然后在点火的作用下发生燃烧，进而产生功率和动力的过程。
与此相应，内燃机的燃烧效率直接影响着其热效率和经济性。
因此，内燃机的优化燃烧过程，提高燃烧效率成为目前发动机领域内的研究热点。
燃烧过程的数值模拟，是目前内燃机燃烧优化的主要手段。
通过数值模拟，可以得到内燃机的一些未知参数，并在此基础上进行优化。
下面将简单介绍内燃机燃烧过程的数值模拟及相应的优化方案。
1. 燃烧过程的数值模拟燃烧过程的数值模拟，主要包括以下三个方面：一是燃油喷射及雾化的数值模拟。
这需要建立燃油喷射模型，对喉管几何参数、燃油喷射压力等多种参数进行研究，进而得到燃油在气缸内喷射的状态和特点；二是燃烧过程的空气和燃料混合的数值模拟。
这需要建立气缸内的三维空气流动模型，通过模拟气缸内空气流动状态，来了解燃烧室中空气与燃油混合的情况；三是燃烧过程的数值模拟。
这需要建立燃烧反应模型，对燃料的化学反应进行模拟，并得到燃烧时产生的各种物质的浓度分布和温度分布等信息。
通过以上三个方面的数值模拟，我们可以得到内燃机燃烧过程中的温度、压力、速度等一系列参数，进而了解发动机的燃烧过程，对于改进内燃机性能，提升热效率、降低排放等方面具有非常重要的作用。
2. 优化燃烧过程的措施在了解了燃烧过程的情况之后，接下来需要考虑的是优化燃烧过程，进而提高内燃机的性能。
以下是几种常用的优化措施。
一是优化燃烧室的结构。
通过改变燃烧室的壁面形状、减小燃烧室的体积、增加气缸的缸廓曲线等方式，来优化燃烧室的结构，改善燃油和空气混合的情况，进而提高燃烧效率；二是优化燃油喷射系统。
通过改变燃油喷射压力、改良喷口结构等方式，进一步实现燃油和空气的良好混合，促进燃烧过程；三是通过优化气缸内的气流分布，改善空气和燃油之间的混合效果，减少"死区"发生，提高燃烧效率。
三种优化措施彼此之间并不独立，有时候需要综合采用。
内燃机燃烧过程的数值模拟与建模
内燃机燃烧过程的数值模拟与建模一、引言内燃机是一种将化学能转化为机械能的热力机械设备，其燃烧过程是内燃机工作的关键环节。
为了深入研究和改进内燃机的燃烧过程，数值模拟与建模成为一种重要的手段。
本文将介绍内燃机燃烧过程的数值模拟与建模的原理和方法。
二、内燃机燃烧过程的基本原理内燃机的燃烧过程可以简化为一个化学反应过程，即燃料和空气混合后在火花塞的作用下发生燃烧，产生高温高压气体驱动活塞运动。
而这个燃烧过程的性能直接影响内燃机的运行效率和排放性能。
因此，准确地模拟和建模内燃机的燃烧过程对于优化燃烧系统和改善内燃机性能至关重要。
三、内燃机燃烧过程的数值模拟方法1. 基于直接数值模拟（DNS）的方法：基于DNS的方法是一种将Navier-Stokes方程组作为基础方程，以最小尺度来模拟燃烧过程的方法。
这种方法的优点是能够提供详细的物理信息，但其计算量非常大，限制了其在实际工程中的应用。
2. 基于雷诺平均N-S方程（RANS）的方法：基于RANS的方法是一种将雷诺平均N-S方程作为基础方程，以平均尺度来模拟燃烧过程的方法。
这种方法的计算量相对较小，可以用于工程实践，但无法描述湍流细节。
3. 基于大涡模拟（LES）的方法：基于LES的方法是一种结合了DNS和RANS方法的方法，它通过直接模拟大尺度涡旋和使用模型来描述小尺度涡旋，既能提供一定程度的湍流细节，又减小了计算量。
这种方法在模拟高速流动、非均匀燃烧和湍流燃烧过程方面具有一定优势。
四、内燃机燃烧过程的数值建模方法1. 基于化学动力学模型的方法：基于化学动力学模型的方法是一种将燃烧过程建模为一组化学反应方程组的方法。
这种方法通过实验数据和化学动力学理论来构建和求解燃烧方程组，可以用于燃烧过程的网络分析和参数优化。
2. 基于喷雾模型的方法：基于喷雾模型的方法是一种模拟喷雾燃烧过程的方法，它将喷雾的运动和燃烧过程的相互作用建模为一组微分方程。
这种方法可以用于模拟喷雾燃烧的细节，对于燃油直喷和混合喷射等现代燃烧系统的研究具有重要意义。
燃烧反应的数值模拟
燃烧反应的数值模拟燃烧反应是指一种化学反应，它是有机物和氧气反应所产生的一种热源。
这种反应在许多工业和科学领域都存在，比如火箭发射、汽车引擎和能源生产等。
如何模拟燃烧反应的过程，提高燃烧反应的效率和安全性，是燃烧工程的重要研究方向。
其中，数值模拟技术成为一种重要的手段，能够实现燃烧反应的数值计算，以预测和优化燃烧过程中的热力学和动力学特性。
数值模拟是一种依靠计算机和数学方法实现的技术，它通过对燃烧反应的物理和化学过程进行数值计算，得出不同条件下的燃烧反应特性，包括温度、压强、速度等。
数值模拟技术的发展，使得燃烧反应的计算变得更加精确和可行。
目前，数值模拟技术主要包括：计算流体力学（CFD）模拟、分子动力学（MD）模拟、化学动力学（CD）模拟等。
CFD模拟是一种重要的数值模拟方法，它主要通过对物质流动的数学模型进行数值计算，预测物质在燃烧过程中的流动变化、压力分布、温度分布和化学反应等参数。
CFD模拟不仅能够分析燃烧反应过程中的物质流动，还能够优化燃烧设备的结构，提高燃烧效率。
对于CFD模拟而言，模型的准确性是关键，只有准确的模型才能预测出准确的结果。
MD模拟是一种依靠分子之间的力学作用进行数值计算的模拟方法，它主要用于燃料燃烧反应中的分子运动和化学反应的研究。
MD模拟的优势在于它能够对分子的运动状态进行精细的分析，预测燃料燃烧反应中的分子级反应特性。
MD模拟通过计算分子间的相互作用力，得出每个分子的位置，速度和能量等参数，再通过这些参数来模拟燃料的燃烧反应过程。
MD模拟的最大优点是能够对分子级反应特性进行计算和研究。
CD模拟是一种主要用于分析燃料燃烧反应中的化学反应机理的模拟方法。
CD模拟能够通过对不同的化学反应途径进行数值计算，来分析燃料的燃烧反应过程。
CD模拟对燃烧反应过程中的化学反应机理有着深入的研究，并能够预测和计算出燃烧反应的物理和化学参数。
总之，燃烧反应的数值模拟技术是燃烧工业和科学研究领域的重要工具。
内燃机燃烧过程数值模拟和优化研究
内燃机燃烧过程数值模拟和优化研究内燃机是现代交通运输的重要动力，汽车、发电机、飞机、船舶等都离不开内燃机。
内燃机的效率和环保性是制约其发展的关键因素之一。
因此，研究内燃机燃烧过程的数值模拟和优化已成为当前研究的热点之一。
本文将从模拟和优化两个方面介绍内燃机燃烧过程的研究进展。
一、内燃机燃烧过程数值模拟1. 模拟方法内燃机燃烧过程的数值模拟一般使用CFD（Computational Fluid Dynamics）方法。
CFD是基于数值方法和计算机技术，利用数学模型和计算方法对运动流体的流场、传热、传质和化学反应等的数值计算与分析的一种方法。
2. 模拟模型内燃机燃烧过程的模拟一般采用三维动态模型，将燃油喷雾、气缸内空气和废气混合等复杂过程通过CFD模拟求解，并考虑模型的热力学、化学反应和燃烧等特性。
3. 模拟结果内燃机燃烧过程的数值模拟可以得到燃烧室内的压力、温度、速度等参数的分布，以及氧、碳氢化合物和氮氧化物等有害物质的生成和排放。
通过模拟可以优化发动机的燃烧室设计、进气系统和喷油系统等参数，提高发动机的效率和减少排放。
二、内燃机燃烧过程优化1. 利用EGR技术EGR（Exhaust Gas Recirculation）技术是指将废气回收并混合到进气中加以利用的技术。
利用EGR技术可以降低发动机的燃烧室温度和压力，减少氮氧化物的生成量，提高发动机的燃烧效率和换热效率。
2. 利用混合燃料技术混合燃料技术是指将两种或多种不同的燃料混合使用的技术。
利用混合燃料技术可以减少燃料的使用量，降低有害物质的排放量，提高发动机的燃烧效率。
3. 利用增压技术增压技术是指通过压缩空气的方式增加燃料的燃烧效率和动力输出。
利用增压技术可以提高发动机的效率和动力输出，减少废气排放。
4. 利用燃油喷射技术燃油喷射技术是指通过更精细的燃油喷射方式，使燃料可以更好地混合到空气中，从而提高燃烧效率和减少有害物质的排放量。
总之，内燃机燃烧过程的数值模拟和优化研究是当前发动机研究的重要方向。
焦炉煤气燃烧的数值模拟
7.2 焦炉煤气燃烧的数值模拟7.2.1案例简介本案例是利用有限速率反应模型，对焦炉煤气的燃烧过程进行数值模拟。
燃烧室二维模型如图7-2-1所示，燃烧室长2000mm，高500mm，焦炉煤气从左侧10mm高的进口高速流入，助燃空气在左侧490mm进口流入，气体燃料与空气在燃烧室内充分混合并燃烧，利用数值模拟计算得出燃烧室内温度场、速度场以及组分浓度等数据。
图7-2-1燃烧室二维模型7.2.2 Fluent求解计算设置1．启动Fluent-3D（1）双击桌面Fluent14.0图标，进入启动界面。
（2）选中Dimension→3D单选按钮，选中Double Precision复选按钮，取消对Display Options下的三个复选按钮的选择。
（3）其它保持默认设置即可，单击OK按钮进入Fluent 14.0主界面窗口。
2．读入并检查网格（1）执行菜单栏中的File→Read→Mesh命令，在弹出的Select File对话框中读入pollutant.msh三维网格文件。
（2）执行菜单栏中的Mesh→Info→Size命令，得到如图7-2-3所示的模型网格信息：共有22531个节点，44730个网格面，22200个网格单元。
（2）执行菜单栏中的Mesh→Check命令。
反馈信息如图7-2-4所示，可以看到计算域三维坐标的上下限，检查最小体积和最小面积是否为负数。
图7-2-3 Fluent 网格数量信息图7-2-4 Fluent网格信息3．求解器参数设置（1）单击选择左边workspace中P roblem Setup→General命令，在出现的General 面板中进行求解器的设置。
（2）保持面板中的Scale下默认单位为m，保持默认设置，如图7-2-6所示。
图7-2-6 求解参数设置（3）单击选择Problem Setup→Model命令，对求解模型进行设置，如图7-2-7所示。
（4）双击Models→Energy-off选项（或选中Energy-off，点击Edit），打开Energy （能量方程）对话框。
燃烧数值模拟方法与应用
燃烧数值模拟方法与应用燃烧数值模拟是一种基于数学和物理原理的计算方法，用于模拟和预测燃烧过程中的各种现象和参数变化。
它通过数值计算和模拟，可以提供对燃烧过程中温度、压力、速度、物质浓度等关键参数的准确预测和分析，为燃烧技术的研究和应用提供了重要的工具和方法。
燃烧是一种氧化反应，通过氧气与燃料之间的化学反应产生热能。
在燃烧过程中，燃料和氧气在适当的温度和压力条件下发生燃烧反应，产生热能和废气。
燃烧数值模拟的方法主要包括计算流体力学（CFD）和化学动力学模型两种。
计算流体力学是一种数值模拟方法，通过对流体流动和传热过程进行数值计算和模拟，来预测和分析燃烧过程中的温度、速度、压力等参数的变化。
它基于质量守恒、动量守恒和能量守恒方程，结合适当的边界条件和初始条件，通过离散化的数值方法进行求解。
计算流体力学方法可以有效地模拟和预测燃烧过程中的流动和传热现象，为燃烧工程的设计和优化提供重要的参考。
化学动力学模型是一种描述燃烧反应过程的数学模型，通过建立燃料和氧气之间的反应机理和速率方程，来预测和分析燃烧过程中的化学反应过程和产物生成。
化学动力学模型基于化学反应速率、物质浓度和温度等参数的变化规律，通过求解耦合的化学动力学方程组，来模拟和预测燃烧反应的动力学过程。
化学动力学模型可以提供燃烧过程中各种化学物质的生成和消耗速率，为燃烧反应的机理研究和优化提供重要的参考。
燃烧数值模拟方法在燃烧工程领域有广泛的应用。
首先，它可以用于燃烧设备的设计和优化。
通过燃烧数值模拟，可以对燃烧器的结构和工艺参数进行优化，提高燃烧效率和环境性能。
其次，燃烧数值模拟可以用于燃烧过程中的污染物生成和传输研究。
通过模拟燃烧过程中的污染物生成和传输，可以评估燃烧过程对环境的影响，为环境保护和治理提供科学依据。
此外，燃烧数值模拟还可以用于燃烧过程中的火灾和爆炸事故的分析和预测，提供安全工程设计和应急管理的参考。
然而，燃烧数值模拟方法也存在一些挑战和限制。
汽车发动机燃烧过程的数值模拟
汽车发动机燃烧过程的数值模拟汽车发动机是现代交通工具的核心部件，其性能和可靠性很大程度上决定了车辆的使用体验和市场竞争力。
发动机的燃烧过程是发动机性能的重要体现，因此对该过程的深入研究对于提高发动机性能和降低排放污染具有重要意义。
然而由于实验条件的限制，燃烧过程的观测和测试受到一定的局限，而数值模拟则成为了一种重要的手段，可以较好地反映燃烧过程的本质和特征。
燃烧过程的基本概念发动机的燃烧过程主要指的是混合气在缸内燃烧所发生的过程。
混合气是由空气和燃料组成的，其比例称为混合气的空燃比。
空气是燃烧过程中不可或缺的氧化剂，而燃料则是燃烧所需要的能量来源。
在理想情况下，混合气可以经过压缩后在缸内点火自燃，产生高温高压的燃气，使活塞向下运动，从而驱动车辆前进。
但是在实际情况下，燃烧过程往往不是理想的，存在诸多复杂因素，如流动、湍流、化学反应等，这些因素都会影响燃烧过程的能量转化和传递。
因此需要进行数值模拟，来对实际燃烧过程进行分析和优化。
数值模拟的基本原理数值模拟是一种较为复杂的数学方法，旨在通过模拟燃烧过程中的各种因素，来预测燃烧过程的性能和行为。
数值模拟的关键就在于建立相应的数学模型，以描述燃烧过程中的物理和化学现象。
数学模型是通过数学工具和计算机软件实现的，主要包括传质、传热、化学反应、流动运动、湍流等方面。
具体来说，数值模拟着重考虑了三个方面的因素：质量传递、能量传递和动量传递。
其中，质量传递可以通过计算空气和燃料的混合比例得到，能量传递可以由燃烧中释放的热能和热传递过程得出，而动量传递则包括混合气在缸内的流动和活塞的运动等。
数值模拟的具体实现数值模拟的实现需要依靠计算机软件，其中最常用的软件有：Fluent、Star-CD、Fire等，在这些软件中都内置了燃烧模型，可以实现燃烧过程的三维数值模拟。
具体而言，数值模拟主要包括以下步骤：1.准备工作：包括对发动机的几何形状和运动状态进行建模，建立相应的网格模型，设定燃烧过程中的初始条件和边界条件等。
内燃机燃烧过程数值模拟
内燃机燃烧过程数值模拟内燃机燃烧过程是引擎动力输出的基础，如何减少传统燃烧引擎的排放和提高燃烧效率一直是汽车制造商和科研人员研究的重点。
数值模拟技术在这方面发挥了重要作用，本文将介绍内燃机燃烧过程数值模拟的主要方法和应用。
内燃机燃烧过程数值模拟的主要方法包括燃烧室流体动力学模拟（CFD）、化学反应动力学模拟、碰撞加成模型等。
燃烧室流体动力学模拟是目前应用最广泛的一种方法，它采用计算流体力学原理对气缸内的燃气流动进行数值计算。
该方法可以研究燃烧室内的空气与燃料混合、燃料着火和燃烧过程等，对于优化气缸内的混合和燃烧过程具有重要的意义。
化学反应动力学模拟是根据燃料氧化的化学反应原理，对燃料燃烧的化学反应过程进行数值计算。
该方法可以研究燃料的化学反应特性和气缸内的温度、压力等参数对燃烧过程的影响。
碰撞加成模型则是对气缸中燃料点之间的化学反应进行计算，通过对燃料点之间碰撞加成的影响进行分析，研究燃料在气缸内的燃烧过程。
内燃机燃烧过程数值模拟的应用可以用于汽油机、柴油机、涡轮增压器等内燃机的燃烧优化。
例如，在燃烧过程的初期，通过优化进气气流路径、气缸内气体的流动特性等，可以实现优化空燃比的目的，从而提高燃烧效率和减少排放。
在燃烧后期，通过优化排气管形状和尺寸，可以减小排放噪音和数量。
此外，内燃机燃烧过程数值模拟还可以用于研究新型燃料在内燃机中的燃烧特性。
例如，生物质燃料在内燃机中的应用就是一个研究热点。
生物质燃料在燃烧过程中会产生较多的氮氧化物和细颗粒物排放，通过内燃机燃烧过程数值模拟可以研究优化生物质燃料的应用和燃烧方式。
总的来说，内燃机燃烧过程数值模拟技术的发展，为汽车行业的节能减排和新能源开发提供了理论参考和技术支撑。
未来在内燃机燃烧过程数值模拟的发展中，应将传统动力燃料的转化和新型燃料的开发与内燃机结构设计、排放控制技术相结合，创新性开展数值模拟计算和试验研究相结合的综合技术，以实现内燃机燃烧过程的高效、清洁和可持续发展。
燃烧过程数值模拟的研究内容和方法
其中FIDAP采用有限元法（其余为有限容积法），后来并FLUENT， 在上述软件中，目前在我国设立代理商的有PHEONICS,STARCD,CFX及FLUENT等 数值计算方法不断发展：
在网格生成技术方面，同位网方法得到进一步发展，非结构化网格的 研究蓬勃展开；对流项格式的精度不断提高；
压力与速度耦合ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系的处理中，提出了算子分裂算法PISO，SIMPLE 算法系列化并推广到了可压流。
(2)有限容积法导出的离散方程可以保证具有守恒性；对区域形状 的适应性较有限差分法好。
有限元法（Finite element method, FEM）
(1)这种方法将计算区域划分成一组离散的容积（元体），然后通 过对控制方程积分得出离散方程。
(2) 最大优点是对不规则几何区域的适应性好。 (3)对对流项的离散处理及不可压流Navier-Stokes(N-S)方程的原 始变量法求解方面不如有限容积法成熟。 有限分析法（Finite analytic method,FAM） (1)这种方法利用一系列网格线将计算区域离散，其中每一节与其 相邻的四个网格（二维情况下）组成一个计算单元，即每一单元由一 个内点及八个邻点组成。在计算单元内将控制方程的非线性项局部线 性化，并对该单元边界上的未知函数的变化型线作出假设，把所选定 型线表达式中的常数或系数项用单元边界节点的函数值来表示，这样 将该单元内的求解问题转化成为第一类边界条件下的问题，进而设法 找出其分析解，并利用该分析解找出该单元的内节点及其八个邻点上 未知函数值之间的代数关系式，这就是上述内点的离散方程。 (2)FAM可以克服高Reynolds数下有限差分法或有限容积法的数值 解易发散或振荡的缺点；
坐标系分正交曲线坐标系与非正交曲线坐标系两大类；
内燃机燃烧过程的数值模拟共3篇
内燃机燃烧过程的数值模拟共3篇内燃机燃烧过程的数值模拟1内燃机燃烧过程的数值模拟内燃机是现代交通工具和机械设备的常用动力，其工作原理是燃料与空气在燃烧室内进行燃烧，并释放热能，推动活塞运动，转化为机械能。
内燃机的燃烧过程是内燃机效率的决定因素之一。
如何精确描述和模拟内燃机的燃烧过程，成为了工程设计和实现节能减排目标的基础之一。
内燃机的燃烧可以分为预混合燃烧和局部混合燃烧两种形式。
预混合燃烧是指燃料和空气先在一定比例下预先混合，形成可燃混合气体后在燃烧室内进行燃烧，其优点是稳态性好、燃烧温度和排放污染物少；局部混合燃烧是指燃料和空气在燃烧室内悬浮散布，形成可燃混合气体后点火燃烧，其优点是可以适应多种燃料，但相对来说更难实现优化控制。
内燃机燃烧模拟可以采用数值模拟方法，并受到高性能计算技术的支持。
在数值模拟内燃机燃烧过程时，需要考虑燃料和空气混合的情况、点火燃烧的位置和时间、燃烧速度和传热性能等因素，以得到准确的燃烧效率和排放污染物信息。
数值模拟内燃机燃烧过程常用的方法主要有三种：欧拉法、拉格朗日法和仅考虑化学反应的“化学时间积分法”等。
其中，欧拉法又可分为欧拉流动计算和欧拉-拉格朗日流动计算两种。
欧拉流动计算是以流体静止不动为基础，将流体分割成许多小体积进行数值计算；欧拉-拉格朗日流动计算是将流体看成一系列随时间运动的小球，可以更好地描述燃烧室内的流动和湍流情况。
拉格朗日法则是让燃料粒子和空气粒子各自跟随着气流进行移动和混合，该方法在燃烧室内进行燃料和空气的混合计算、化学反应计算，从而预测出燃烧过程中的温度、压力、质量分数等热力学参数。
而化学时间积分法是通过考虑氧气、燃料和温度之间的关系，模拟燃烧室内的化学反应，计算出燃气温度、质量分数、速度等信息。
该方法虽然精度较低，但计算速度快，适合大规模应用。
内燃机燃烧过程的数值模拟可以辅助燃烧工程师在设计和优化内燃机的燃烧室结构、制定燃烧控制策略和降低排放污染物等方面发挥作用，减少试错成本和提高研发效率。
燃烧数值模拟方法与应用
燃烧数值模拟方法与应用燃烧是指物质与氧气反应放出能量的过程，广泛应用于能源产生、工业生产和交通运输等领域。
随着计算机技术的发展，燃烧数值模拟方法成为研究燃烧过程的重要工具。
本文将介绍燃烧数值模拟的基本原理、常用方法和应用领域。
1. 燃烧数值模拟的基本原理燃烧数值模拟是利用计算流体动力学（CFD）方法对燃烧过程进行数值求解的过程。
其基本原理是通过对燃烧区域内流场、热场和化学反应进行数值计算，得到燃烧过程中的温度、压力、速度、浓度等参数的分布情况，从而揭示燃烧过程中的关键物理和化学机制。
2. 常用的燃烧数值模拟方法（1）Eulerian-Lagrangian方法：该方法将气相和颗粒相视为两个不同的相，分别使用Eulerian和Lagrangian描述其运动和相互作用。
适用于研究燃烧过程中颗粒物的输运和反应。
（2）Eulerian-Eulerian方法：该方法将气相和颗粒相视为同一相，采用Eulerian框架描述其运动和相互作用。
适用于研究燃烧过程中颗粒物的输运、反应和相互作用。
（3）化学动力学模型：该方法通过数值求解化学反应速率方程，描述燃烧过程中气相和颗粒相中化学物质的生成和消耗过程。
适用于研究燃烧过程中的化学反应机制和物质转化。
（4）湍流模型：该方法通过数值求解雷诺平均Navier-Stokes方程，描述燃烧过程中湍流运动的特性。
适用于研究燃烧过程中的湍流输运和湍流化学反应。
3. 燃烧数值模拟的应用领域（1）燃烧器设计与优化：燃烧数值模拟可以帮助燃烧器设计人员预测和优化燃烧器内部流场和燃烧过程，提高燃烧效率和降低污染物排放。
（2）火灾安全评估：燃烧数值模拟可以模拟火灾过程中的火焰传播、烟气扩散和热辐射等现象，为火灾安全评估提供参考依据。
（3）能源转化与利用：燃烧数值模拟可以模拟燃料在燃烧过程中的转化和能量释放过程，用于优化能源转化和利用技术，如燃煤电厂、内燃机和燃料电池等。
（4）环境污染控制：燃烧数值模拟可以模拟燃烧过程中的污染物生成和传输过程，用于指导环境污染控制措施的制定和实施。
4 燃烧数值模拟高级教程
平均速率 对流
湍流波 动对流
分子扩 散
平均化 学源项
Yk，Dk，Rk分别是第k种物质的质量分数，扩散系数和化学源项 用平均梯度扩散模拟团湍流通量，rui"Yk" t / Sct Yk / xi ，在k-ε 模型中始终不变 气相燃烧模型关注 Rk
相比于雷诺应力（湍流）更加难以模拟
(i ) ( ) ( D ) S t xi xi xi 源项 对流 扩散 变化率
根据焓来量化能量是有利的，其定义为
h
种类
Hale Waihona Puke YTk(h
o k
To
c
pk
dT )
化学能
热能
化学动力学
第K种物质的质量分数输运方程
Yk ( rYk ) ( riYk ) ( r Dk ) Rk t xi xi xi
燃烧数值模拟高级教程高效清洁能源课题组燃烧模型介绍因次分析燃烧模型应用广泛应用与均相和非均相燃烧过程模拟颗粒和污染物排放燃气炉内温度分布流量分布co质量分布燃烧模型概述fluent6提供了极大的网格灵活性gambit鲁棒性和精确求解反应模型离散相模型液滴质点动力学非均相反应液化作用蒸发作用输运控制方程质量动量湍流能量化学组分燃烧模型预混合局部预混合非预混燃烧污染物模型辐射换热模型无线快速化学有限速度化学fluent中的反应模型预混燃烧非预混燃烧部分预混燃烧无限快速化学预混燃烧模型反应过程可变非预混平衡模型混合分数部分预混模型反应过程可变混合分数涡耗散模型有限速度化学非预混层流小火焰模型层流速度模型涡耗散概念edc模型组分pdf输运模型fluent6中其他模型辐射模型
燃烧过程的数值模拟
燃烧过程的数值模拟燃烧是生产和能源领域中非常重要的过程，涉及到许多实际问题，如燃料的燃烧效率、污染物的生成和减排等。
为了解决这些问题和开发新的技术，实验和模拟是必不可少的手段。
在模拟方面，数值模拟是一种非常有效的方法，能够对燃烧过程进行深入的理解和分析。
数值模拟的基本原理是将实际问题转化为一组数学方程或计算模型，并利用计算机进行计算。
在燃烧模拟方面，主要涉及到流体力学、传热学和化学反应等领域的知识。
基本的数值模拟步骤包括建立数学模型、离散化、求解和后处理等。
燃烧数值模拟主要分为两种类型：一种是宏观模拟，即对整个燃烧系统进行模拟，如燃烧室、锅炉、燃气轮机等；另一种是微观模拟，即对燃料和反应物分子的行为进行模拟，如化学反应的动力学、反应物的扩散等。
在实际应用中，燃烧数值模拟可以用于优化燃烧过程、设计燃烧设备和预测燃烧产物。
例如，在燃汽轮机的燃烧室中，数值模拟可以用于预测燃烧室内温度、压力、流场分布和污染物排放等。
通过燃烧数值模拟，可以设计更加高效的燃烧室结构和控制系统，从而提高燃烧效率和减少污染物的排放。
然而，燃烧数值模拟也存在一些问题和挑战。
由于燃烧涉及到多个领域的知识，需要对不同领域的现象进行耦合，模型复杂性较高。
此外，计算模型的精度和计算效率也是挑战因素。
在数值模拟中，由于计算量较大，需要高性能计算机和优化算法，才能够有效地完成计算任务。
为了克服这些挑战，燃烧数值模拟需要不断地与实验结合，验证和改进计算模型。
同时，需要采用一些现代的优化算法和高性能计算技术，提高计算效率和精度。
总之，燃烧过程的数值模拟是一种非常有用的手段，对于优化燃烧过程和控制污染具有重要意义。
随着计算机技术和模拟算法的不断发展，燃烧数值模拟将会发挥越来越重要的作用，推动燃烧技术的不断进步和发展。
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新增的特殊功能包括：
材料数据库 鲁棒性和精确求解
反应模型
离散相模型
液滴/质点动力学 非均相反应 液化作用 蒸发作用
燃烧模型
无线快速化学 有限速度化学
预混合 局部预混合 非预混燃烧
输运控制方程
质量 动量 (湍流) 能量 化学组分
污染物模型
辐射换热模型
Fluent中的反应模型
预混燃烧 非预混燃烧 部分预混燃烧
非稳态项（ 没有稳态流 动）
平均速率 对流
湍流波 动对流
分子扩 散
平均化 学源项
Yk，Dk，Rk分别是第k种物质的质量分数，扩散系数和化学源项 用平均梯度扩散模拟团湍流通量，rui"Yk" t / Sct Yk / xi ，在k-ε 模型中始终不变 气相燃烧模型关注 Rk
相比于雷诺应力（湍流）更加难以模拟
– ρad 代表绝热火焰密度 – Rslow 代表在Tad和当量浓度下的最低反应速率 – 高 Damkohler 数（Da>1）表示需要使用气相湍流燃烧模型
因次分析
马赫数Mach number
U 对流速度 Ma ~ c 音速
–马赫数Ma<0.3（不可压缩）条件下，混合物分数模型有效
Boltzman number
化学动力学
计算出的反应速率正比于其反应产物浓度提高到各自的化学计量数。
第K种物质的反应速率（对于单一反应）
E RT N vk'* " Rk M k (vk vk' ) AT e ห้องสมุดไป่ตู้ C j j 1
式中，A=指前因子 Cj=体积摩尔浓度= rYj/Mj Mk=物质K的分子质量 E=活化能 R=通用气体常数=8313J/kg ▪ mol ▪ k β=温度指数 注意，对于总反应， ' * v' ，并且有可能不是整数。 v
vi',k , vi",k - 反应物和产物化学计量系数 i',k ,i",k - k反应中反应物和产物j的速率指数
βk Ek R Ak Cj Kk k反应的温度指数 活化能 通用气体常数 指前因子 j物质体积摩尔能读 平衡常数
有限速度/涡耗散模型
涡破碎速率：
Ri ,k min( Ri(,R ) , Ri(,P ) ) k k Ri(,R ) vi' ,k M i Ar k R
火焰中的湍流化学耦合
Arrhenius 反应速率高度非线性
Rk AT C j j exp( E / RT )
v j
不能忽视湍流波动对化学产率的影响
Rk Rk (T )
湍流和化学交互作用
示例：甲烷单步反应（A=2×1011 ，E=2×108）
CH4+2O2 → CO2+2H2O RCH4=1/2RO2=-RCO2=-1/2RH2O=-A exp(-E/RT) [CH4]0.2[O2]0.3 假设湍流在有一点的物质浓度始终不变，但是在整个流动过程中这点 的温度在T=300K,T=1000K,T=1700K上各占三分之一的时间。
阿累尼乌斯速率：
N j 1
ˆ Ri ,k (vi",k vi',k )(k f ,k C j
'j ,k
kb , k C j
j 1
N
"j ,k
)
k f ,k Ak T k exp( Ek / RT ) k b,k k f ,k Kk
术语：化学组分，用 Sk 表示 ，反应如下：
v S
k 1 ' k
N
k
" vk Sk k 1
N
例子， CH4+2O2 → CO2+2H2O S1=CH4 S2=O2 S3=CO2 S4=H2O v1’ =1 v2’ =2 v3’=0 v4’=0 v1”=0 v2”=0 v3”=1 v4”=2
k k
实际燃烧过程是湍流
火焰
燃气轮机燃 烧器 点火 复燃室 实用炉
长度（m）
0.1 5 0.5 10
速度（m/s）
50 2 100 10
雷诺数
250000 500000 2500000 5000000
湍流最小长度尺度（称作Kolmogorov特征尺度），η ∼ L / Re3/4 ，其 中L是燃烧器特征长度
(i ) ( ) ( D ) S t xi xi xi 源项 对流 扩散 变化率
根据焓来量化能量是有利的，其定义为
h
种类
Y
T
k
(h
o k
To
c
pk
dT )
化学能
热能
化学动力学
第K种物质的质量分数输运方程
Yk ( rYk ) ( riYk ) ( r Dk ) Rk t xi xi xi
N 1 k 1
mN 1 mk
有限速度/涡耗散模型
FLUENT实现：
物质i的源项是所有参与的反应的总源：
ˆ Ri M i Ri ,k
k 1
NR
在k反应中，经计算物质i的产生率或消耗率（Ri,k），比阿累尼乌斯 速率（动力学）和涡破碎速率（湍流化学交互作用）小。
有限速度/涡耗散模型
非预混模型：背景
起源： Burke & Schumann3, Bilger4 根据以下假设 物质扩散系数相等 联合刘易斯数 低马赫数流 调节组分质量分数和焓的输运方程，使其成为相同的水平对流—扩散 方程。按照守恒标量变量，可以用偏微分方程求解所有的这些方程
设想可视化流动的长时间曝光照 引进必须模拟的项（雷诺应力）
化学
现实的化学机制，上十种物质，可能有上百种反应，以及刚体动力学
（大范围反应时间尺度）
受数量有限的燃料所决定
雷诺时均化方程
Yk " " ( rYk ) ( r uiYk ) ( rui Yk ) ( r Dk ) Rk t xi xi xi xi
直接数值模拟（DNS）所需的网格节点数量（解决所有流动尺度） ~
(L/ η）3=Re9/4
例如，Re ~ 104 ，网格节点数量~ 109
DNS计算困难，并将一直存在这种困难
燃烧建模的必要性
可以精确控制反应的Navier-Stokes方程，但是DNS控制受限 湍流
具有很大的时间和空间尺度 （雷诺）时均模型
涡耗散模型
估计平均反应率（物质k），Rk
假设化学反应比湍流混合化学物质和热量进入火焰的速度快得多
(Da>> 1)
对于大部分反应堆，一个好的假设是使燃料迅速燃烧
Rk
与大尺度（也叫作涡流，或者涡破碎（EBU）），湍流时间成
比例， ε/k
化学反应近似于球形原理（一步或两步） 每种物质都需要解算雷诺（时间）平均物质质量分数方程，
涡耗散模型 有限速度/涡耗散模型 非预混燃烧模型 预混燃烧（Zimont）模型 部分预混燃烧模型 层流火焰模型 涡耗散概念（EDC）模型 合成PDF输运模型 其他模型： 大涡模拟 ISAT算法 表面燃烧 附录 层流火焰面生成 火焰面生成策略 刚性化学
燃烧数值模拟高级教程
高效清洁能源课题组
燃烧模型介绍
燃烧模型的应用 Fluent 6 性能概述 燃烧模拟的网格划分 动力学与湍流化学相互作用 因次分析
燃烧模型应用
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
涡耗散模型
起源： Spalding1的“涡破碎”概念 观测的预混火焰特性不能正确解释平均反映速率 引进涡的生命周期，k/ε [t] 有限混合反应 Magnussen 和Hjertager2将涡破碎推广到了非预混和部分预混燃烧模 型
1D.
B. Spalding (1971), Chemical Eng. Sci. 26:95. 2B. F. Magnussen and B. H. Hjertager (1976), 16thSymposium (Int.) on Combustion, p. 719
( p) i ,k
mR ) ' k vR , k M R (
v
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m M AB r k v M
P p i N j " j ,k
j
k ε mP,mR A B M (R),(P) -
- 湍流动能 - 湍流耗散率 物质质量分数 - 反应物Magnussen 常数，4.0 - 产物Magnussen 常数，0.5 - 分子量 反应物，产物
激活有限速度/涡耗散模型
有限速度/涡耗散模型
优点： 适用于非预混，部分预混，和预混燃烧 简单物理基础，使用广泛 缺点： 当混合和运动时间标量大小相似（Da~1）时，模型失真
考虑涡耗散概念或有限速度方法
不能预测中间物质和分离效果 温度的超量预测；利用cp多项式改正 不能逼真地模拟运动细节现象，比如点燃，熄灭，以及低Da流动 不能严格解释底层脉动流场 A和B是数量级扩展常数；需要校准整合解决方案
在底部锥形部分有利于生 成四面体网格