面向湍流反应流预测性模拟的需求

在模拟湍流反应流的模型开发方面已取得显著进展。因此，我们当前处于这样一种位置：相当复杂燃烧过程的关键物理方面在定性上——且在许多情况下——也在定量层面上被充分理解。例子包括温度与主要组分的预测、统计稳态火焰、气相燃烧、湍流输运以及湍流/火焰耦合。然而，当前的挑战在于捕捉瞬态过程与稳定性边界、次要组分与排放、多相流与相变，以及可能涉及火焰曲率效应、分层、部分预混或火焰-壁面相互作用的多维火焰/流场相互作用。由此产生的问题是：需采取何种步骤以提升当前建模能力以弥补这些不足？本文试图解答此问题。我们首先回顾燃烧模型方法的现状、改进现有模型的探索、数值离散与物理模型所产生误差的分离，以及模型评估的思路。接着我们考察定量模型评估的概念、对可预测性的要求、关注量以及成本/精度权衡。最后我们引入近期将时间分辨测量同化至数值模拟中以进行状态估计、模型评估与参数确定的概念。