利用近似惯性流形方法模拟湍流非预混燃烧

Maryam Akram; Venkat Raman

doi:10.1063/5.0039402

利用近似惯性流形方法模拟湍流非预混燃烧

流体动力学 2021-03-24 v1

作者: Maryam Akram , Venkat Raman

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摘要

利用惯性流形(IM)理论来发展湍流燃烧的降阶模型。在该方法中，系统的动力学在一个原位确定的低维流形中追踪，而无需调用层流火焰结构或对底层湍流的统计假设。近似惯性流形(AIM)的主要概念是，系统的缓慢主导动力学行为被限制在一个低维流形中，而快速动力学瞬时响应于该流形上的动力学。缓慢/快速动力学的分解和 AIM 的构建仅通过利用控制方程来完成。对在受迫各向同性湍流中发展的初始非预混燃料-空气混合物进行了直接数值模拟(DNS)，以研究所提出的模型。反应率参数被改变以允许不同水平的熄火与再燃。AIM 在捕捉不同火焰行为方面的性能通过先验和后验方式进行了评估。结果表明，AIM 捕捉了包括熄火和再燃在内的火焰动力学。此外，AIM 提供了标量耗散率、反应标量的混合时间以及非线性项的封闭，而无需任何额外的建模。AIM 公式被认为是有前景的，并为模拟湍流燃烧提供了一种新方法。

关键词

湍流燃烧非预混火焰惯性流形降阶模型直接数值模拟熄火与再燃

引用

@article{arxiv.2103.12299,
  title  = {Using approximate inertial manifold approach to model turbulent non-premixed combustion},
  author = {Maryam Akram and Venkat Raman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12299},
  year   = {2021}
}

备注

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利用近似惯性流形方法模拟湍流非预混燃烧

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