使用改进的增厚火焰模型在两种雷诺数下对预混本生火焰进行大涡模拟
流体动力学
2021-01-25 v1
摘要
采用基于大涡模拟方法的改进增厚火焰（TF）模型研究预混燃烧，并通过与雷诺数 Re = 24,000（火焰 F3）和 Re=52,000（火焰 F1）下的引燃预混化学计量甲烷-空气火焰数据（Chen 等，1996）比较来评估模型预测。增厚火焰方法的基本思想是人为增厚火焰锋面以在计算 LES 网格上分辨，同时保持层流火焰速度（ ）恒定。火焰锋面的人为增厚通过增强分子扩散和降低阿伦尼乌斯定律的指前因子实现。由于火焰锋面被人为增厚，增厚火焰对湍流的响应受到影响，并通过在控制方程中引入效率函数（E）加以处理。改进 TF 模型中的效率函数（E）基于火焰-涡相互作用的直接数值模拟（DNS）数据集（Colin 等，2000）提出。将预测的模拟结果与实验数据以及使用基于 RANS 的概率密度函数（PDF）建模方法（Lindstedt, R. P. 和 Vaos, E. M., 2006, Transported PDF modeling of high-Reynolds-number premixed turbulent flames, Combustion and Flame, 145, 495）和基于 RANS 的 G 方程方法（Herrmann, M., 2006）的报道计算进行比较。结果表明，改进 TF 模型的预测结果与数据总体吻合良好，TF 预测与 PDF 模型预测一致可比，且优于 G 方程方法的结果。
引用
@article{arxiv.2101.09200,
title = {Large Eddy Simulation of a Premixed Bunsen flame using a modified Thickened-Flame model at two Reynolds number},
author = {Ashoke De and Sumanta Acharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09200},
year = {2021}
}