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反应流中钝体后再循环区长度的标度律。 (英语) Zbl 1421.76263号

小结:钝体后回流区长度受等温流中钝体底部湍流强度以及反应流中热量释放及其与湍流的相互作用的影响。观察到这种关系是非线性的,并且受作用在再循环区上的力的平衡控制,这些力是由压力场和湍流场产生的。压力直接受热释放引起的体积膨胀的影响,而湍流剪切力的变化取决于湍流和燃烧之间的非线性相互作用。通过控制体积分析阐明了这种行为。推导了回流区长度的标度关系,以关联湍流强度和热量释放量。利用20次等温流动和钝体后稳定的预混火焰计算所得的大涡模拟数据验证了这一关系。本文还探讨了这种缩放在开放环境和后向台阶后面的火焰中的应用。观察结果和结果在物理基础上进行了解释。

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76伏05 流动中的反应效应
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参考文献:

[1] Ahmed,I.&Swaminathan,N.2013球形膨胀湍流预混火焰的模拟。库布斯特。科学。Technol.185(10),1509-1540。
[2] Ahmed,I.&Swaminathan,N.2014氢-空气混合物湍流爆炸模拟。国际水文杂志。能源39(17),9562-9572。
[3] Ahmed,U.、Doan,N.A.K.、Lai,J.、Klein,M.、Chakraborty,N.和Swaminathan,N.2018迎面熄灭预混湍流火焰的多尺度分析。物理学。流体30、105102。
[4] Anand,M.S.,Zhu,J.,Connor,C.&Razdan,M.K.1999使用先进的有限体积设计系统进行燃烧室流动分析。第2卷:煤、生物质和替代燃料;燃烧和燃料;石油和天然气应用;循环创新。ASME公司。涡轮展:陆、海、空动力。
[5] Bai,X.-S.&Fuchs,L.1994通过钝体的湍流反应流建模:准确性和效率评估。计算。流体23(3),507-521·Zbl 0825.76503号
[6] Bill,R.G.Jr.&Tarabanis,K.1986预混燃烧对圆柱体再循环区的影响。库布斯特。科学。Technol.47(1-2),39-53。
[7] Bradbury,L.J.S.1976用脉冲线和热线风速仪在正常平板的高度湍流尾迹中进行测量。《流体力学杂志》77(3),473-497。
[8] Calvert,J.R.1967低速流通过锥体的实验。《流体力学杂志》27(2),273-289。
[9] Carmody,T.1964圆盘后面尾迹的建立。事务处理。ASME J.基础工程86(4),869-880。
[10] Castro,I.P.&Robins,A.G.1977均匀湍流中表面安装立方体周围的水流。《流体力学杂志》79(2),307-335。
[11] Chakroun,N.W.,Shanbhouge,S.J.,Kewlani,G.,Taamallah,S.,Michaels,D.&Ghoniem,A.F.2017关于化学动力学建模在预混钝体和后向台阶燃烧室中的作用。在第55届AIAA航空航天科学会议上。美国汽车协会2017-1572。
[12] Chen,Z.,Ruan,S.&Swaminathan,N.2017火花点燃甲烷-空气射流中火焰边缘演变的大涡模拟。程序。库布斯特。1645-1652年第36(2)号指令。
[13] Chen,Z.X.,Langella,I.,Swaminathan,N.,Stöhr,M.,Meier,W.&Kolla,H.2019a双旋流燃气轮机燃烧室的大涡模拟:热声稳定和不稳定条件下的火焰/流动结构和稳定性。库布斯特。火焰203279-300。
[14] Chen,Z.X.,Swaminathan,N.,Stöhr,M.&Meier,W.2019b双旋流燃烧器中自激振荡和燃料-空气混合之间的相互作用。程序。库布斯特。第37(2)号指令,2325-2333。
[15] Chigier,N.A.和Beer,J.M.1964从环形和发散喷嘴喷出的旋流空气射流中的速度和静压分布。事务处理。ASME J.基础工程86(4),788-796。
[16] Chowdhury,B.R.&Cetegen,B.M.2017自由流湍流对钝体稳定锥形贫预混火焰特性和火焰结构影响的实验研究。库布斯特。火焰178,311-328。
[17] Darbyshire,O.R.&Swaminathan,N.2012A假设的具有不同当量比的湍流燃烧联合pdf模型。库布斯特。科学。Technol.184(12),2036-2067年。
[18] Davies,T.W.和Beér,J.M.1971在钝体火焰稳定器之后流动。交响乐团。(国际)Combust.13(1),631-638。
[19] Doan,N.A.K.,Swaminathan,N.&Chakraborty,N.2017预混火焰中湍流-火焰相互作用的多尺度分析。程序。库布斯特。1929-1935年第36(2)号指令。
[20] Dunstan,T.D.、Minamoto,Y.、Chakraborty,N.和Swaminathan,N.2013湍流预混火焰大涡模拟的标量耗散率建模。程序。库布斯特。Inst.34(1),1193-1201。
[21] Durao,D.F.G.和Whitelaw,J.H.1978圆盘近尾迹流动的速度特征。《流体力学杂志》85,369-385。
[22] Echekki,T.和Mastorakos,E.2011湍流燃烧建模:进展、新趋势和展望。斯普林格·Zbl 1207.76002号
[23] Ferziger,J.H.和Perić,M.2002流体动力学计算方法,第3版。斯普林格·Zbl 0998.76001号
[24] Fiorina,B.,Baron,R.,Gicguel,O.,Thevenin,D.,Carpentier,S.&Darabiha,N.2003使用ILDM的防火性对非绝热部分预混合火焰进行建模。库布斯特。西奥。型号7(3),449-470。
[25] Fuchs,H.V.、Mercker,E.和Michel,U.1979轴对称物体尾迹中的大尺度相干结构。《流体力学杂志》93(1),185-207。
[26] Fureby,C.&Möller,S.I.1995应用于钝体稳定火焰的反应流大涡模拟。美国汽车协会J.33(12),2339-2347·邮编:0850.76800
[27] Gao,Y.,Chakraborty,N.和Swaminathan,N.2014湍流预混燃烧大涡模拟标量耗散率的代数闭合。库布斯特。科学。Technol.186(10-11),1309-1337。
[28] Gao,Y.,Chakraborty,N.和Swaminathan,N.2015湍流预混燃烧大涡模拟标量耗散率的动态闭合:直接数值模拟分析。流量涡轮机。燃烧室95(4),775-802。
[29] Germano,M.,Piomelli,U.,Moin,P.&Cabot,W.H.1991A动态亚脊尺度涡流粘度模型。物理学。流体A流体动力学3(7),1760-1765·Zbl 0825.76334号
[30] Gupta,A.L.、Lilley,D.G.和Syred,N.1984旋流。算盘出版社。
[31] Hong,S.,Shanbhouge,S.J.&Ghoniem,A.F.2015燃料成分对再循环区结构的影响及其在贫预混火焰锚固中的作用。Proc。库布斯特。Inst.35(2),1493-1500。
[32] Humphries,W.和Vincent,J.H.1976a研究湍流中圆盘近尾迹中传输过程的实验。《流体力学杂志》75(4),737-749。
[33] Humphries,W.和Vincent,J.H.1976b轴对称钝体流的近尾迹特性。申请。科学。第32(6)号决议,649-669。
[34] Kariuki,J.、Dawson,J.R.和Mastorakos,E.2012,接近吹脱的湍流预混钝体火焰测量。燃烧。火焰159(8),2589-2607。
[35] Kee,R.J.、Grcar,J.F.、Smooke,M.D.、Miller,J.A.和Meeks,E.1985。PREMIX:FORTRAN程序,用于模拟稳定层流一维预混火焰。技术代表143。桑迪亚国家实验室。
[36] Klein,M.、Sadiki,A.和Janicka,J.2003A基于数字滤波器的流入数据生成,用于空间开发直接数值或大涡模拟。计算。物理186(2),652-665·Zbl 1047.76522号
[37] Kolla,H.、Rogerson,J.W.、Chakraborty,N.和Swaminathan,N.2009标量耗散率建模及其验证。库布斯特。科学。Technol.181(3),518-535。
[38] Kolla,H.&Swaminathan,N.2010湍流预混合火焰的应变火焰II:实验室火焰结果。库布斯特。火焰157(7),1274-1289。
[39] Langella,I.2016年。使用火焰的预混合燃烧的大涡模拟。剑桥大学博士论文·Zbl 1519.76094号
[40] Langella,I.,Chen,Z.X.,Swaminathan,N.&Sadasivuni,S.K.2018a工业燃气轮机燃烧室反应流动的大涡模拟。J.普罗普尔。权力34(5),1269-1284。
[41] Langella,I.、Doan,N.A.K.和Swaminathan,N.2018b反应流和非反应流的亚脊尺度速度模型研究。物理学。修订版流体354602。
[42] Langella,I.&Swaminathan,N.2016预混合燃烧LES的未经训练和应变火焰。库布斯特。西奥。型号20(3),410-440·Zbl 1519.76094号
[43] Langella,I.、Swaminathan,N.、Gao,Y.和Chakraborty,N.2015预混燃烧大涡模拟动态闭合评估。库布斯特。西奥。型号19(5),628-656·Zbl 1519.80117号
[44] Langella,I.、Swaminathan,N.、Gao,Y.和Chakraborty,N.2017预混燃烧的大涡模拟:对亚网格尺度速度建模的敏感性。库布斯特。科学。Technol.189(1),43-78。
[45] Langella,I.,Swaminathan,N.&Pitz,R.W.2016a在多工况预混合燃烧中应用无约束火焰SGS封闭。库布斯特。火焰173161-178。
[46] Langella,I.、Swaminathan,N.、Williams,F.A.和Furukawa,J.2016b波纹火焰区预混燃烧的大涡模拟。库布斯特。科学。Technol.188(9),1565-1591。
[47] Libby,P.A.&Williams,F.A.(编辑)1980湍流反应流。斯普林格·Zbl 0451.76051号
[48] Libby,P.A.&Williams,F.A.(编辑)1994湍流反应流。学术出版社·邮编:0835.00008
[49] Lilly,D.K.1992A提出了对Germano子网格尺度闭包方法的修改。物理学。流体A流体动力学4(3),633-635。
[50] Massey,J.C.、Chen,Z.X.和Swaminathan,N.2019燃气轮机模型燃烧室中的贫火焰根部动力学。库布斯特。科学。Technol.191(5-6),1019-1042。
[51] Michaels,D.、Shanbhouge,S.J.和Ghoniem,A.F.2017尾流稳定层流贫预混CH4/H2/空气火焰中反应物成分和温度对流动结构的影响;机制和缩放。库布斯特。火焰176151-161。
[52] Minamoto,Y.、Aoki,K.、Tanahashi,M.和Swaminathan,N.2015DNS关于旋转氢-空气预混火焰的研究。国际水文杂志。能源40(39),13604-13620。
[53] 南杜拉,S.P.2003。强湍流中的贫预混火焰结构:瑞利/拉曼/LIF测量和建模。范德比尔特大学博士论文。
[54] Nandula,S.P.,Pitz,R.W.,Barlow,R.S.&Fiechtner,G.J.1996Rayleigh/Raman/LIF在湍流贫液预混燃烧室中的测量。在第34届美国航空航天协会航空航天科学会议和展览上。美国航空航天协会96-0937。
[55] Pan,J.C.、Vangsness,M.D.和Ballal,D.R.1992钝体稳定受限湍流预混火焰的空气动力学。事务处理。ASME J.工程燃气轮机功率114(4),783-789。
[56] Pan,J.C.,Vangsness,M.D.,Heneghan,S.P.&Ballal,D.R.1991钝体稳定受限湍流预混合火焰的激光诊断研究。1991年春季技术会议:燃烧原理和应用,第379-384页。燃烧研究所,中央州科。
[57] Pan,J.C.、Vangsness,M.D.、Heneghan,S.P.和Ballal,D.R.1991b使用汽车诊断技术对钝体稳定火焰进行标量测量。第3卷:煤、生物质和替代燃料;燃烧和燃料;石油和天然气应用;循环创新。美国机械工程师协会。涡轮展:陆、海、空动力。
[58] Peters,N.2000湍流燃烧。剑桥大学出版社·Zbl 0955.76002号
[59] Poinsot,T.&Veynante,D.2012《理论与数值燃烧》,第3版。网址:http://elearning.cerfacs.fr/combursion/onlinePoinsotBook/buythirdedition/index.php。
[60] Pope,S.B.2000湍流。剑桥大学出版社·Zbl 0966.76002号
[61] Roberts,J.B.1973轴对称尾迹中的相干测量。美国汽车协会J.11(11),1569-1571。
[62] Ruan,S.,Swaminathan,N.和Darbyshire,O.2014使用小火焰的湍流提升喷射火焰建模:先验评估和后验验证。库布斯特。西奥。型号18(2),295-329·Zbl 1519.80178号
[63] Ruan,S.,Swaminathan,N.,Isono,M.,Saitoh,T.&Saitoh,K.2015燃气轮机燃烧室中不同当量比的预混燃烧模拟。J.普罗普尔。电源31(3),861-871。
[64] Rydén,R.,Eriksson,L.-E.&Olovsson,S.1993钝体稳定湍流预混合火焰的大涡模拟。第3A卷:概述。美国机械工程师协会。陆地、海洋和空中的电力。
[65] Shanbhouge,S.J.、Sanusi,Y.S.、Taamallah,S.、Habib,M.A.、Mokheimer,E.M.A.和Ghoniem,A.F.2016旋流稳定预混CH4/H2燃烧中的火焰宏观结构、燃烧不稳定性和消光应变缩放。库布斯特。火焰163,494-507。
[66] Spalding,D.B.1971稳定受限湍流火焰中的混合和化学反应。交响乐团。(国际)燃烧室.13(1),649-657。
[67] Speth,R.L.和Ghoniem,A.F.2009在涡流稳定的合成气燃烧器中使用应变火焰模型来塌陷动态模式数据。程序。库布斯特。仪器32(2),2993-3000。
[68] Swaminathan,N.&Bray,K.N.C.2005湍流预混火焰中膨胀对标量耗散的影响。库布斯特。火焰143(4),549-565。
[69] Swaminathan,N.&Bray,K.N.C.(编辑)2011湍流预混合火焰。剑桥大学出版社·Zbl 1432.76135号
[70] Swaminathan,N.、Xu,G.、Dowling,A.P.和Balachandran,R.2011预混火焰中的热释放率相关性和燃烧噪声。《流体力学杂志》681,80-115·Zbl 1241.76444号
[71] Taylor,A.M.K.P.1982轴对称挡板后的受限等温和燃烧流。伦敦帝国理工学院博士论文。
[72] Taylor,A.M.K.P.和Whitelaw,J.H.1984受限轴对称钝体湍流近尾迹的速度特征。《流体力学杂志》139、391-416。
[73] Uberoi,M.S.&Freymuth,P.1970轴对称尾迹的湍流能量平衡和频谱。物理学。流体13(9),2205-2210。
[74] Van Doormal,J.P.和Raithby,G.D.1984预测不可压缩流体流动的简单方法的增强。数字。传热7(2),147-163·Zbl 0553.76005号
[75] Winterfeld,G.1965关于火焰稳定器后面的湍流交换过程。交响乐团。(国际)燃烧室10(1),1265-1275。
[76] Wright,F.H.1959钝体火焰稳定:阻塞效应。库布斯特。火焰3,319-337。
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