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题名湍流化学反应的分形数值模拟
被引量:2
- 1
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作者
张建文
王艳飞
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机构
北京化工大学经济管理学院
北京化工大学化学工程学院
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出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
2007年第3期5-8,15,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(20576007)
教育部归国留学人员启动基金资助
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文摘
基于涡串唯象概念和分形理论,建立了能够表达湍流多尺度结构物理特性的分形湍流化学反应模型,针对Steckler室内燃烧过程进行了数值模拟研究。湍流流动采用浮力修正的κ-ε双方程模型来模拟,辐射由Rosseland模型描述,整个模拟过程由ANSYS-CFX10.0实现。将模拟结果与Steckler的燃烧实验数据进行对比,并与EDC燃烧模型及文献中EBU燃烧模型的模拟结果进行对比。结果表明,FM燃烧模型模拟得出的温度、速度场分布与实验数据能够较好地吻合,是一种有前途的湍流化学反应模拟方法。
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关键词
物理化学
分形
湍流化学反应
CFX
数值模拟
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Keywords
physical chemistry
fractal
turbulent chemical reaction
CFX
numerical simulation
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分类号
TQ054
[化学工程]
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题名煤气化数值模拟中湍流气相反应模型的比较研究
被引量:7
- 2
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作者
刘臻
管清亮
张建胜
刘兵
李文华
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机构
清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室
北京低碳清洁能源研究所
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期2520-2526,共7页
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文摘
为获得煤气化炉数值模拟研究中常用湍流气相反应模型的适用性和准确性,通过数值模拟分析比较了3种湍流气相反应模型计算的温度场、浓度场和碳转化率分布,并与实验数据进行比较。结果表明:湍流气相反应模型对气化炉火焰区温度场和浓度场计算影响较大,但是对气化炉后部影响较小;EDM模型对合成气组分的浓度分布预测误差较大;基于单混合分数的PDF模型对喷嘴出口附近的温度场和浓度场的预测结果不合理,但是对气化炉出口参数的预测较为准确;EDC模型预测结果良好,但是会高估火焰温度,进一步考虑基元反应和详细化学反应机理可以改善EDC模型对火焰温度的预测。
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关键词
煤气化
湍流化学反应作用
涡耗散概念模型
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Keywords
coal gasification
turbulence-chemistry interaction
eddy-dissipation concept model
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分类号
TQ546
[化学工程—煤化学工程]
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题名可压缩湍流的多尺度分析
被引量:5
- 3
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作者
陈十一
王建春
郑钦敏
王小宁
滕健
万敏平
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机构
南方科技大学力学与航空航天工程系
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2021年第1期1-17,共17页
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基金
国家数值风洞工程(NNW2019ZT1-A01,NNW2019ZT1-A04)
国家自然科学基金(11988102,91952104,91752201,11702127,11902139)。
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文摘
作者的研究团队近几年在可压缩湍流的多尺度性质方面开展了系统的研究工作。通过多过程分解,研究了可压缩湍流中的速度和热力学量的剪切部分、胀压部分、伪声模态、声模态、熵模态的多尺度性质,并总结了各类可压缩条件下的速度和热力学量的谱的标度律。通过滤波方法,研究了动能和热力学量的多尺度传输现象,并重点分析了可压缩性对动能胀压部分的多尺度传输的影响。在可压缩均匀剪切湍流中,可压缩效应更加明显,可压缩湍动能和耗散率等物理量的马赫数标度率与各向同性湍流类似,但胀压分量所占比重更大,并且变形速度张量特征值的概率密度函数和流动拓扑结构的比例分布等统计量随马赫数的变化也更加明显。对于振动非平衡可压缩各向同性湍流,平动-转动内能模式和振动内能模式间的弛豫效应导致密度梯度与振动温度梯度方向的偏离,从而弱化了流场中压缩和膨胀运动对振动弛豫率的影响。化学反应放热会显著增加流场的压缩与膨胀运动,导致速度胀压分量和热力学量的能谱在所有尺度均增大,湍动能和耗散率的标度律表现出马赫数无关性。
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关键词
可压缩湍流
能谱
能量传输
亥姆霍兹分解
剪切湍流
高温非平衡湍流
化学反应湍流
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Keywords
compressible turbulence
energy spectrum
energy transfer
Helmholtz decomposition
shear turbulence
high temperature nonequilibrium turbulence
chemically reacting turbulence
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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