湍流动能耗率与火焼模型的联系

本文提出了一种用于湍flown计算中（如RANS或LES）湍流动能耗率 $\epsilon$ 的次网格非等燃火焼模型闭合。旨在避免创建人工的跟踪变量或进度变量，并准确地将湍flown非等燃燃烧的物理关系与小尺度物理（混合和化学反应发生的地方）相联系。分析涉及 $\epsilon$ 与应变率、涡旋、粘性耗散率、标量梯度、标量耗散率和燃烧速率之间的关系，这些关系在湍flown最小尺度长度尺度上尤为重要，在此尺度上扩散控制的燃烧速度快于更大尺度，从而占主导地位。所施加的应变率和涡旋由动能耗散率决定。因此，特定时间和位置的 $\epsilon$ 值决定了对入口到逆流火焼模型的两个机械约束（涡旋和应变率）。$\epsilon$ 影响压力拉普拉斯的符号，必须为负才能允许逆流的存在。使用不同的火焼模型（包括和不包括涡旋），可获得不同的最大火焼温度、积分火焼燃烧速率和最大火焼标量耗散率的结果。考虑涡旋离心效应的火焼模型在湍flown燃烧计算的准确性和信息完整性方面产生了显著的增强。$\epsilon$ 可用作跟踪变量，将次网格火焼模型与解析尺度的RANS或LES计算相连接。