局部分层双燃料混合物燃烧模式表征的数值研究
流体动力学
2020-06-19 v1 化学物理
摘要
在发动机相关压力下，对甲醇/正十二烷混合物的局部分层双燃料（DF）混合物中的燃烧模式进行了数值研究。在所研究的定容数值设置中，甲醇作为背景低活性燃料（LRF），而正十二烷作为高活性燃料（HRF），控制局部点火延迟时间。正十二烷的空间分布建模为以分层幅度（Y）和波长（0.01 mm<<15 mm）为参数的正弦函数。相比之下，假设甲醇以当量比 0.8 与空气完全预混。首先，通过 (Y,) 参数空间中的数百次化学动力学模拟研究一维设置。进一步，应用 Sankaran 等人 2005 年与 Zeldovich 1980 年关于点火前沿传播速度的概念，发展对时间相关扩散-反应问题的理论分析。理论分析预测了两种燃烧模式：1) 自发点火与 2) 爆燃传播，并导出称为本文 -曲线的边界曲线的解析表达式。一维化学动力学模拟证实了 (Y,) 参数空间中存在两种燃烧模式，而 -曲线一致地解释了模拟中观察到的相边界位置。最后，将对流混合的作用纳入 -曲线的理论表达式中。通过进行具有不同湍流水平的二维全分辨率模拟来评估对流对燃烧模式的影响。二维数值模拟结果提供了燃烧模式切换的证据，这与湍流情况下修正 -曲线的预测一致。本文的实用成果是提出 -曲线作为估计燃烧模式的预测工具……
引用
@article{arxiv.2006.10718,
title = {A numerical study on combustion mode characterization for locally stratified dual-fuel mixtures},
author = {Shervin Karimkashi and Heikki Kahila and Ossi Kaario and Martti Larmi and Ville Vuorinen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10718},
year = {2020}
}