隔离大尺度与小尺度湍流对热扩散不稳定预混氢火焰的影响
流体动力学
2024-08-20 v1
摘要
稀薄湍流预混氢/空气火焰具有显著增大的火焰传播速度，通常归因于差分扩散效应。本工作中，通过采用详细化学反应与详细输运的直接数值模拟研究湍流对稀薄氢燃烧的影响。模拟在六个 Karlovitz 数与三个积分长度尺度下进行。提出了一个燃烧效率的通用表达式，其依赖于条件平均化学源项与进度变量的梯度。在固定 Karlovitz 数下，归一化湍流火焰速度与面积均随积分长度尺度比线性增加。对平均源项剖面的影响极小，表明火焰速度的增加可完全归因于火焰面积的增加。在固定积分长度尺度下，火焰速度与面积均先随 Karlovitz 数增加而后减小。在较高 Karlovitz 数下，由于湍流渗入反应区，扩散率增强，显著抑制了差分扩散效应。
引用
@article{arxiv.2311.18131,
title = {Isolating effects of large and small scale turbulence on thermodiffusively unstable premixed hydrogen flames},
author = {Matthew X. Yao and Guillaume Blanquart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18131},
year = {2024}
}