非定常火焰的壳上描述
流体动力学
2015-05-13 v2
摘要
本文在二维情形下解决了具有任意气体膨胀的非微扰非定常预混火焰描述问题。通过将火焰视为具有任意局部燃烧速率和给定气体速度跃迁的不连续面,我们表明无需求解体域内的流动方程即可确定锋面动力学。基于 Thomson 环量定理,构建了火焰下游气体速度的隐式积分表示。随后通过连续剥离势贡献对其进行简化,以获得火焰锋面附近涡旋分量的显式表达式。我们证明,该过程使未知的势分量保持有界且无散,因此可利用其壳上值(即沿火焰锋面的值)的色散关系将其消除。所得的积分 - 微分方程组关联了壳上燃料速度与锋面位置。作为极限情况,这些方程包含了迄今为止建立的所有关于火焰动力学的理论结果,包括描述平面火焰 Darrieus-Landau 不稳定性的线性方程,以及针对弱气体膨胀火焰的非线性 Sivashinsky-Clavin 方程。
引用
@article{arxiv.0707.2021,
title = {On-Shell Description of Unsteady Flames},
author = {Guy Joulin and Hazem El-Rabii and Kirill A. Kazakov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0707.2021},
year = {2015}
}
评论
21 pages, 3 figures; extended discussion of causality, new references added