Nye fremskridt inden for turbulent forbrændingsmodellering:Filtreret flameletmodel

Ved turbulent forbrænding, interaktionen mellem en stærk ikke -lineær reaktionskilde og turbulens fører til et bredt spektrum af rum- og tidsskalaerne. Fra modelleringssynspunktet, det er især udfordrende at forudsige feltstatistikker tilfredsstillende. Selvom der findes forskellige turbulente forbrændingsmodeller, f.eks. den flammelignende model, sandsynlighedstæthed funktion-lignende model, betinget moment lukning model og virvel dissipation koncept model, grundlaget for lukning af modeller har ikke været rimeligt begrundet.

For nylig, en ny modelidé for turbulent diffusionsflamme er blevet foreslået af Lipo Wangs gruppe fra Shanghai Jiao Tong University og Jian Zhang fra Institute of Mechanics, CAS. Artiklen med titlen "ikke-forblandet turbulent forbrændingsmodellering baseret på den filtrerede turbulente flameletligning" blev offentliggjort i Videnskab Kina fysik, Mekanik og astronomi .

Inden for rammerne af stor virvel simulering (LES), en ny filtreret flameletligning blev først afledt, baseret på hvilken en filtreret flameletmodel kunne konstrueres direkte ud fra de filtrerede mængder. For eksempel, skalarfordelingshastigheden for den filtrerede fremskridtsvariabel, i stedet for den ufiltrerede, er involveret i modelkonstruktionen. Derfor, modelusikkerheden kan i høj grad reduceres. Figur 1 og 2 viser sammenligningen mellem simuleringsresultaterne af Sydney bluff-body turbulent jetflamme ved hjælp af forskellige modeller, herunder den nyligt foreslåede filtrerede flameletmodel med forenklet mekanisme (helt røde linjer), flamelet/fremskridt variabel tilgang med detaljeret mekanisme (prikkede lyserøde linjer); flamelet/fremskridtsvariabel tilgang med forenklet mekanisme (stiplede blå linjer), den laminære flameletmodel med detaljeret mekanisme (stiplede grønne linjer) og forsøgsresultaterne (solide trekantmærker). Samlet set, de nye modelresultater stemmer tilfredsstillende overens med de eksperimentelle data.

Sammenfattende, den lovende ydeevne for den nuværende filtrerede flameletmodel kan tilskrives den nye inspiration til modelkonstruktion baseret på filterflamelet -ligningen. Yderligere forbedringer og forskellige casetests vil blive implementeret i det fremtidige arbejde.