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湍流燃烧二阶矩模型DNS检验研究进展的回顾
1
作者 王方 周力行 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期570-574,共5页
现有的湍流燃烧模型中,有的缺乏普适性,也有的用于大涡模拟的计算量太大.一种基于湍流流动模拟思路的统计矩方法被提出来,称为二阶矩(second-order moment,SOM)燃烧模型,用于非预混射流火焰和旋流火焰的雷诺平均模拟(Reynolds-averaged ... 现有的湍流燃烧模型中,有的缺乏普适性,也有的用于大涡模拟的计算量太大.一种基于湍流流动模拟思路的统计矩方法被提出来,称为二阶矩(second-order moment,SOM)燃烧模型,用于非预混射流火焰和旋流火焰的雷诺平均模拟(Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling,RANS)和大涡模拟(large-eddy simulation,LES),以及钝体后方预混火焰的大涡模拟,已经得到实验结果的良好检验.进一步的研究是该模型的直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)检验.本文对作者以及文献中报导的SOM模型DNS检验的研究进展进行了回顾. 展开更多
关键词 湍流燃烧 二阶矩燃烧模型 直接数值模拟检验
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湍流燃烧的统一二阶矩模型 被引量：4
2
作者 乔丽 周力行 +1 位作者 陈兴隆 张健 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期297-301,共5页
提出了一种湍流燃烧统一二阶矩模型。其特点是对包括反应率系数 k的脉动和浓度脉动关联在内的所有关联量都用统一形式的二阶矩输运方程加以封闭和求解。考虑了化学反应对关联量耗散的影响 ,代替了已经提出的两种湍流燃烧二阶矩模型中 ,... 提出了一种湍流燃烧统一二阶矩模型。其特点是对包括反应率系数 k的脉动和浓度脉动关联在内的所有关联量都用统一形式的二阶矩输运方程加以封闭和求解。考虑了化学反应对关联量耗散的影响 ,代替了已经提出的两种湍流燃烧二阶矩模型中 ,或用温度指数函数的级数展开近似 ,或用单变量概率密度函数乘积模拟联合概率密度函数的近似。用本模型对甲烷 -空气射流湍流扩散燃烧进行了数值模拟 ,将其结果和 EBU模型以及以前提出的两种二阶矩模型的模拟结果进行了比较 ,并用美国国家实验室的标准实验数据加以检验 ,证实本模型效果更好。本模型可用于模拟详细反应动力学 ,其计算量远小于 展开更多
关键词 湍流燃烧 二阶矩模型 数值模拟
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TPDF-ASOM复合湍流燃烧模型及其检验 被引量：2
3
作者 王方 杨子峥 +1 位作者 韩宇轩 金捷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3265-3282,共18页
先进航空发动机燃烧室设计要求对湍流火焰精确控制,现有模拟方法需提高精度和效率。输运概率密度函数(TPDF)湍流燃烧模型精度高,代数二阶矩(ASOM)湍流燃烧模型计算成本低,类比离散涡模拟思想,基于Da数将湍流燃烧场区分“高精度”和“低... 先进航空发动机燃烧室设计要求对湍流火焰精确控制,现有模拟方法需提高精度和效率。输运概率密度函数(TPDF)湍流燃烧模型精度高,代数二阶矩(ASOM)湍流燃烧模型计算成本低,类比离散涡模拟思想,基于Da数将湍流燃烧场区分“高精度”和“低成本”2个区域,在输运方程框架下采用随机场TPDF(高精度)和ASOM(低成本)方法重构TPDF-ASOM复合湍流燃烧模型,以提高模拟的整体精度和效率。在大涡模拟(LES)-TPDF程序平台创建ASOM并进一步实现TPDF-ASOM复合湍流燃烧模型,用Flame D实验数据检验所建模型和方法。结果表明:所建模型的预测结果与实验值接近,而且能够兼顾精度和计算效率。 展开更多
关键词 复合湍流燃烧模型 随机场输运概率密度函数-方程湍流燃烧模型 代数二阶矩湍流燃烧模型 Da数 Flame D
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旋流煤粉燃烧NO生成的AUSM湍流反应模型 被引量：2
4
作者 张宇 周力行 张健 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2003年第3期209-213,共5页
针对煤粉燃烧NO生成提出一种湍流反应统一二阶矩代数(AUSM)模型.用纯双流体模型,包括k ε kp两相湍流模型、EBU Arrhenius燃烧模型、六热流辐射模型、NO生成湍流反应的AUSM模型和原有二阶矩代数模型,对旋流煤粉燃烧器内相流动、煤粉燃烧... 针对煤粉燃烧NO生成提出一种湍流反应统一二阶矩代数(AUSM)模型.用纯双流体模型,包括k ε kp两相湍流模型、EBU Arrhenius燃烧模型、六热流辐射模型、NO生成湍流反应的AUSM模型和原有二阶矩代数模型,对旋流煤粉燃烧器内相流动、煤粉燃烧和NO生成进行了数值模拟.两相流动的模拟结果和PDPA实验结果符合较好.热态模拟结果和文献中的实验结果的对照指出,AUSM模型的模拟结果比ASM模型的模拟结果更合理.ASM模型由于采用温度指数函数的级数展开近似,舍去了并非小量级的高阶项,低估了NO生成率.这和文献中用ASM模型模拟甲烷 空气燃烧低估了NO生成率的趋势是一致的. 展开更多
关键词 煤粉燃烧 NO生成 二阶矩代数模型
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用ASOM和PDF方程模型模拟湍流射流燃烧 被引量：1
5
作者 王方 周力行 +1 位作者 许春晓 Graham M Goldin 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期431-436,共6页
分别用代数二阶矩(ASOM)湍流燃烧模型和概率密度函数(PDF)输运方程模型模拟了美国Sandia国家实验室测量的甲烷-空气湍流射流燃烧,并将模拟结果与实验结果对比.结果表明,在大多数区域内,两种模型预报的平均温度、平均组分质量分数都与实... 分别用代数二阶矩(ASOM)湍流燃烧模型和概率密度函数(PDF)输运方程模型模拟了美国Sandia国家实验室测量的甲烷-空气湍流射流燃烧,并将模拟结果与实验结果对比.结果表明,在大多数区域内,两种模型预报的平均温度、平均组分质量分数都与实验结果符合很好,考虑到ASOM模型的计算量约为PDF方程模拟计算量的1/100,因而认为ASOM模型更适合工程应用.用PDF模拟结果统计的温度和质量分数脉动的自关联,以及反应速率系数脉动和质量分数脉动的互关联,在大多数区域内与对应的时均量的梯度乘积有相似的变化趋势,因此验证了ASOM模型封闭假设的合理性。 展开更多
关键词 湍流燃烧 二阶矩模型 标量概率密度函数方程模型
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NO_x生成湍流反应率的二阶矩-PDF数值模拟 被引量：3
6
作者 殷健 郑楚光 +1 位作者 周力行 胡俊玲 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2001年第1期67-71,共5页
将对 NOx 生成湍流反应率模拟的二阶矩模型和设定 PDF模型结合起来 ,提出一种氮氧化物生成湍流反应率的二阶矩 - PDF模型 ,以兼顾解决工程问题的合理性和经济性 ,并对甲烷空气燃烧中的 NOx
关键词 燃烧 二阶矩概率密度模型 氧化氮 湍流反应率 二阶矩-PDF
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预混燃烧大涡模拟和燃烧模型的检验 被引量：9
7
作者 王方 周力行 +1 位作者 许春晓 黄勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期33-36,共4页
用代数二阶矩亚网格(ASOM-SGS)燃烧模型对文献中测量的钝体后方丙烷-空气预混燃烧进行了大涡模拟,模拟统计的时平均速度、速度脉动均方根值和温度分布与实验数据结果吻合很好,表明所采用的ASOM-SGS亚网格燃烧模型是合理的。模拟的瞬态... 用代数二阶矩亚网格(ASOM-SGS)燃烧模型对文献中测量的钝体后方丙烷-空气预混燃烧进行了大涡模拟,模拟统计的时平均速度、速度脉动均方根值和温度分布与实验数据结果吻合很好,表明所采用的ASOM-SGS亚网格燃烧模型是合理的。模拟的瞬态结果显现了钝体后方湍流流动和火焰结构。将大涡模拟数据统计得到的反应率系数-浓度关联量的分布规律,与代数二阶矩RANS(ASOM-RANS)燃烧模型的模拟值进行对比,结果发现,大涡模拟统计值和ASOM-RANS模型的模拟值很接近,从而证明了湍流燃烧代数二阶矩RANS模型的合理性。 展开更多
关键词 湍流燃烧 大涡模拟 二阶矩模型 火焰
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两种亚网格燃烧模型的旋流扩散燃烧大涡模拟 被引量：5
8
作者 胡瓅元 周力行 张健 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期48-51,共4页
用二阶矩亚网格(SOM-SGS)燃烧模型和文献中的涡旋破碎亚网格(EBU-SGS)燃烧模型,对甲烷-空气旋流扩散燃烧进行了大涡模拟,将二者得到的LES统计平均温度分布和实验结果以及用二阶矩燃烧模型的统观模拟(RANS-SOM)结果比较,表明LES-SOM和RAN... 用二阶矩亚网格(SOM-SGS)燃烧模型和文献中的涡旋破碎亚网格(EBU-SGS)燃烧模型,对甲烷-空气旋流扩散燃烧进行了大涡模拟,将二者得到的LES统计平均温度分布和实验结果以及用二阶矩燃烧模型的统观模拟(RANS-SOM)结果比较,表明LES-SOM和RANS-SOM的模拟结果都和实验符合较好,而LES-EBU的模拟结果和实验不符合,在不同区域内高估或者低估了燃烧温度。其原因是由于EBU模型不能有效地考虑有限反应动力学的作用。LES-SOM模拟的瞬态结果显示了旋流扩散火焰的湍流大涡结构不同于射流火焰的特点。 展开更多
关键词 湍流燃烧 二阶矩燃烧模型 大涡模拟 旋流燃烧
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旋流贫预混燃烧湍流特性的大涡模拟 被引量：1
9
作者 隋春杰 杨帆 孔文俊 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期22-28,共7页
针对一个非受限强旋流CH_4/空气贫预混燃烧器的冷态工况和燃烧工况进行大涡模拟,建立了基于两步简化机理的改进代数二阶矩燃烧模型,模拟得到与实验数据相符的结果.为了进一步分析化学反应对湍流流动的影响,应用了空间关联函数和湍流能... 针对一个非受限强旋流CH_4/空气贫预混燃烧器的冷态工况和燃烧工况进行大涡模拟,建立了基于两步简化机理的改进代数二阶矩燃烧模型,模拟得到与实验数据相符的结果.为了进一步分析化学反应对湍流流动的影响,应用了空间关联函数和湍流能谱分析方法处理模拟结果,模拟结果显示燃烧增强了湍流涡团的能量. 展开更多
关键词 大涡模拟 改进代数二阶矩燃烧模型 湍流预混燃烧
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同轴射流旋流燃烧室内湍流流动的数值模拟 被引量：7
10
作者 雷勇 张健 周力行 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期678-683,共6页
应用完整形式的改进代数Reynolds应力模型对旋流燃烧室内两股同轴旋转射流的湍流流动进行了数值模拟 .模拟得到的结果与实验测量数据以及k -ε模型和简化形式的改进代数应力模型的模拟结果进行的对比表明 ,改进的代数应力模型可以给出比... 应用完整形式的改进代数Reynolds应力模型对旋流燃烧室内两股同轴旋转射流的湍流流动进行了数值模拟 .模拟得到的结果与实验测量数据以及k -ε模型和简化形式的改进代数应力模型的模拟结果进行的对比表明 ,改进的代数应力模型可以给出比k -ε模型和简化形式的改进代数应力模型更为合理的湍流旋流流场模拟结果 . 展开更多
关键词 旋流燃烧室 同轴射流湍流旋流流动 数值模拟 改进代数应力模型
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