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基于LES的射流火焰湍流辐射交互作用研究
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作者 宋绪光 金捷 +1 位作者 张敏琦 王方 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2667-2676,共10页
在大涡模拟中,研究了亚格子湍流辐射交互作用(SGS-TRI)对Sandia Flame D和Flame 4D(Scaled Sandia flame D)辐射源项的影响。模拟中,采用概率密度函数输运方程(TPDF)湍流燃烧模型模拟湍流燃烧过程,球谐函数(P1近似)法、灰气体加权和模型... 在大涡模拟中,研究了亚格子湍流辐射交互作用(SGS-TRI)对Sandia Flame D和Flame 4D(Scaled Sandia flame D)辐射源项的影响。模拟中,采用概率密度函数输运方程(TPDF)湍流燃烧模型模拟湍流燃烧过程,球谐函数(P1近似)法、灰气体加权和模型(WSGGM)模拟辐射换热。采用湍流涡团光学薄脉动近似(OTFA)处理滤波吸收项,分别采用考虑和忽略SGS-TRI的方法求解滤波发射项。结果显示,SGS-TRI仅在辐射源项本身数值较小的区域对时均辐射源项有相对较大的影响(最大为25%);考虑和忽略SGS-TRI计算得到的时均温度以及CO_(2)浓度等径向分布基本重合(相对差别小于3%)。因此,亚格子湍流辐射交互作用对无碳烟湍流射流火焰(Flame D和Flame 4D)的影响较小。 展开更多
关键词 湍流辐射交互作用 亚格子 大涡模拟 概率密度函数输运方程模型 辐射传热
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TRI对湍流火焰模拟中辐射源项的影响 被引量:2
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作者 刘玉英 吴辉霞 +1 位作者 薛然然 张欣欣 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期121-125,共5页
以美国Sandia实验室Flame D为研究对象,探讨由温度脉动引起的湍流辐射交互作用(TRI)对湍流射流火焰模拟中辐射源项的影响.采用κ-ε湍流模型和标量概率密度函数(PDF)结合详细的化学反应机理模拟燃烧过程,球谐函数(P1近似)法、窄带模型... 以美国Sandia实验室Flame D为研究对象,探讨由温度脉动引起的湍流辐射交互作用(TRI)对湍流射流火焰模拟中辐射源项的影响.采用κ-ε湍流模型和标量概率密度函数(PDF)结合详细的化学反应机理模拟燃烧过程,球谐函数(P1近似)法、窄带模型的灰带近似模拟辐射换热.吸收系数脉动与辐射强度脉动关联项采用湍流涡团光学薄脉动近似(OTFA)处理,吸收系数与普朗克函数关联项采用雷诺分解、泰勒级数展开结合温度脉动输运方程求解.结果表明,由温度脉动引起的TRI增强了湍流射流火焰的辐射换热,对辐射源项的处理考虑TRI的影响时,数值模拟结果更接近实验值,因此在湍流火焰的辐射换热模拟中不容忽略. 展开更多
关键词 湍流燃烧 辐射源项 湍流辐射交互作用 温度脉动
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基于TRI锅炉燃烧模拟及煤粉颗粒湍流运动对辐射影响分析 被引量:2
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作者 郑建祥 刘鹏 刘蓓 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期340-349,共10页
以某电厂300 MW四角切圆煤粉锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法,研究温度湍流和颗粒等对辐射换热以及污染物生成的影响。采用Realizable k-ε模型来模拟湍流流动;采用DO模型求解辐射换热,运用UDF(自定义标量法)将TRI(湍流辐射交互作用... 以某电厂300 MW四角切圆煤粉锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法,研究温度湍流和颗粒等对辐射换热以及污染物生成的影响。采用Realizable k-ε模型来模拟湍流流动;采用DO模型求解辐射换热,运用UDF(自定义标量法)将TRI(湍流辐射交互作用)和碳烟生成模型耦合到FLUENT中;使用Beta-PDF模型计算燃烧组分脉动变化影响;焦炭燃烧采用动力/扩散模型;挥发分析出模型采用化学渗透脱挥发份(CPD)模型。考虑湍流温度脉动和组分吸收系数引起的湍流辐射交互作用(TRI),并结合随机游走模型,分析颗粒散射对TRI的影响。结果表明:考虑TRI作用,模拟温度场与不考虑TRI温度更低,模拟结果更接近现场测量结果,误差在3%之内。碳烟体积与温度呈负相关,温度越高,碳烟越少,即考虑TRI后碳烟生成量增多。同时,TRI在煤粉燃烧传热模拟过程中不可忽略。其中对温度场、燃烧组分场的影响明显。考虑TRI后,炉膛的平均火焰温度峰值分别降低了73,47和58 K。温度场截面的平均温度差分别为57,51和54 K,O_(2)和CO含量相对增加但影响不大;整体温度下降后,NO_(x)产量减少。在140 MW的工况下发现由于其温度脉动引起的湍流辐射交互作用增加了炉膛火焰的辐射换热。同时燃烧颗粒的散射作用,炉膛内湍动能分布更扩散,湍动能数更大,颗粒数相对增加,各截面炉膛不透明度增大,增加炉膛背景辐射,因此TRI中颗粒湍流脉动不能忽略。 展开更多
关键词 湍流辐射交互作用 碳烟生成 NO_(x)排放 炉膛温度
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FVM结合PDF方法研究湍流射流火焰中的辐射换热 被引量:1
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作者 徐晓 陈义良 +1 位作者 刘林华 王海峰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期549-556,共8页
为了考察湍流燃烧过程中的辐射换热效应,用有限体积和概率密度函数输运方程求解相结合的方法模拟了湍流自由射流火焰中的辐射换热,并对湍流辐射交互作用进行研究.计算结果表明,辐射换热作用将使火焰的温度有所降低;湍流辐射交互作用使... 为了考察湍流燃烧过程中的辐射换热效应,用有限体积和概率密度函数输运方程求解相结合的方法模拟了湍流自由射流火焰中的辐射换热,并对湍流辐射交互作用进行研究.计算结果表明,辐射换热作用将使火焰的温度有所降低;湍流辐射交互作用使辐射换热有较大幅度的增强,需要在辐射换热计算中予以考虑. 展开更多
关键词 有限体积法 湍流辐射交互作用 概率密度函数法 层流火焰面模型
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