湍流聚集对颗粒反应性的影响
流体动力学
2016-07-14 v1
摘要
本文利用直接数值模拟（DNS）数值研究了湍流对固体颗粒非均匀（固-流）反应的影响。采用了一个简化的反应系统，其中固-流反应由单步等温反应表示。研究发现，由于各向同性湍流导致的颗粒聚集，在大 Damköhler 数下总反应速率完全由湍流控制。随着 Damköhler 数增大，颗粒聚集显著减慢反应速率，并达到一个可解析推导的渐近极限。这意味着，在燃烧器或气化炉中焦炭燃尽等的 CFD 模拟所使用的模型中，应包含湍流对非均匀反应颗粒的影响。本文基于化学和湍流时间尺度，提出了一种存在湍流时的非均匀反应速率模型。
引用
@article{arxiv.1607.03720,
title = {The effect of turbulent clustering on particle reactivity},
author = {Jonas Krüger and Nils E. L. Haugen and Dhrubaditya Mitra and Terese Løvås},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03720},
year = {2016}
}
备注
Published online in the Proceedings of the Combustion Institute