×

层流火焰有限厚度对湍流预混火焰结构的影响。 (英语) Zbl 1359.80011号

小结:本文对湍流火焰刷的结构进行了分层描述,以达姆科勒数的大而有限值为特征,对应于湍流预混燃烧的起皱火焰状态。本研究的一个特别重点是描述湍流火焰刷的前缘,已知其在传播、传输和稳定问题中的作用至关重要。在相当简单和明确的工作假设的基础上,揭示了卡洛维茨数值略有增加的影响。现象学和相关统计也进行了分析研究,从而对前沿内部结构进行了数学描述。关于过程变量统计,即概率密度函数,该前缘确实可以被视为边界层的内部,其中层流火焰的有限厚度的影响不再被忽略。根据建议的描述,目前用于湍流燃烧数值模拟的标准快速化学闭包可以很容易地进行推广,以解释该亚层中发生的有限速率化学效应,从而强调了当前湍流燃烧理论和模型分析的重要性。

MSC公司:

80A25型 燃烧
76伏05 流动中的反应效应
80A32型 化学反应流

关键词:

燃烧;火焰;反应流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Amato,A.&Lieuwen,T.C.2014非均匀流动中火焰导引点动力学分析。库布斯特。火焰1611337-1347.10.1016/j.combustflame.2013.11.013·doi:10.1016/j.combustflame.2013.11.013
[2] Anand,M.S.和Pope,S.B.1984用PDF方法计算预混湍流火焰。库布斯特。火焰67,127-142.10.1016/0010-2180(87)90146-5·doi:10.1016/0010-2180(87)90146-5
[3] Aspden,A.J.,Day,M.S.&Bell,J.B.2011贫预混氢中湍流-火焰相互作用:向分布式燃烧状态的过渡。《流体力学杂志》680,287-320.1017/jfm.2011.164·Zbl 1241.76435号 ·文件编号:10.1017/jfm.2011.164
[4] Barrère,M.1974Modèles de燃烧湍流。修订版Gén。Therm.148295-308。
[5] Borghi,R.1984Mise au point sur la structure des flammes turbulentes,R.1984,《火焰湍流结构》。J.烟囱。物理学81,361-370。
[6] Borghi,R.1985关于湍流预混火焰的结构和形态。《航空航天科学的最新进展》(编辑:C.Casci),第117-138页。增压器.10.1007/978-1-4684-4298-4_7
[7] Borghi,R.1988湍流燃烧建模。掠夺。能源燃烧。科学.14,245-292.10.10016/0360-1285(88)90015-9·Zbl 0764.76031号 ·doi:10.1016/0360-1285(88)90015-9
[8] Borghi,R.,Argueyrolles,B.,Gauffie,S.&Souhaite,P.1986假定pdf湍流燃烧模型在往复式发动机中的应用。程序。库布斯特。仪器21,1591-1599.10.1016/S0082-0784(88)80392-8·doi:10.1016/S0082-0784(88)80392-8
[9] Bowman,C.T.、Hanson,R.K.、Gardiner,W.C.、Frenklach,V.、Lissianski,M.、Goldenberg,M.,Smith,G.P.、Crosley,D.R.和Golden,D.M.1997甲烷燃烧的优化详细化学反应机制以及无形成和再燃技术报告GRI-97/0020。伊利诺伊州芝加哥市天然气研究所。
[10] Bray,K.N.C.1980带有预混合反应物的湍流。《湍流反应流》(编辑:P.A.Libby和F.A.Williams),第115-184页。施普林格.10.1007/3540101926_10
[11] Bray,K.N.C.,Champion,M.,Libby,P.A.和Swaminathan,N.2006预混湍流燃烧的有限速率化学和假定的pdf模型。库布斯特。火焰146665-673.10.1016/j.combustflame.2006.07.001·doi:10.1016/j.combustflame.2006.07.001
[12] Bray,K.N.C.和Libby,P.A.1994预混湍流燃烧BML模型的最新发展。《湍流反应流》(编辑:P.A.Libby和F.A.Williams),第115-147页。学术出版社·Zbl 0856.76027号
[13] Bray,K.N.C.、Libby,P.A.、Masuya,G.J.和Moss,J.B.1981预混合湍流火焰中的湍流产生。库布斯特。科学。Technol.25127-140.10.1080/00102208108547512·doi:10.1080/00102208108547512
[14] Bray,K.N.C.和Moss,J.B.1977A预混湍流火焰的统一统计模型。宇航员学报4291-319.10.1016/0094-5765(77)90053-4·doi:10.1016/0094-5765(77)90053-4
[15] Buckmaster,J.D.&Ludford,G.S.S.1982层流火焰理论,第1版。剑桥大学出版社.10.1017/CBO9780511569531·Zbl 0557.76001号 ·doi:10.1017/CBO9780511569531
[16] Clavin,P.1985层流和湍流中预混火焰前锋的动态行为。掠夺。能源燃烧。科学11,1-59.10016/0360-1285(85)90012-7·doi:10.1016/0360-1285(85)90012-7
[17] Clavin,P.&Williams,F.A.1979大尺度湍流中预混火焰传播理论。《流体力学杂志》90(3),589-604.10.1017/S002211207900241XS0022112079 00241X·Zbl 0434.76052号 ·doi:10.1017/S002211207900241X
[18] Corless,R.M.、Gonnet,G.H.、Hare,D.E.G.、Jeffrey,D.J.和Knuth,D.E.1996关于Lambert W函数。高级计算。数学5,329-359.10.1007/BF021247501414285·Zbl 0863.65008号 ·doi:10.1007/BF021224750文件
[19] Damköhler,G.1947湍流对气体混合物中火焰速度的影响。NACA技术内存。1112
[20] Dong,Q.,Robin,V.,Mura,A.和Champion,M.2013应用于停滞湍流火焰的进展变量平均标量耗散率的代数闭包分析。水流紊流。燃烧室90,301-323.10.1007/s10494-012-9432-x·doi:10.1007/s10494-012-9432-x
[21] Ern,A.&Giovangigli,V.1995快速准确的多组分运输特性评估。J.计算。物理120,105-116.10.1006/jcph.1995.11511345030·Zbl 0938.76097号 ·doi:10.1006/jcph.1995.1151
[22] Kalt,P.A.M.,Chen,Y.C.&Bilger,R.W.2002预混滞止型火焰中湍流标量通量的实验研究。库布斯特。火焰129,401-415.10.1016/S0010-2180(02)00354-1·doi:10.1016/S0010-2180(02)00354-1
[23] Klimov,A.M.1963湍流中的层流火焰。Zh公司。普里克尔。墨西哥。泰克。图3,49-58。
[24] Kolmogorov,A.N.1941局部各向同性湍流中的能量损失。程序。苏联学院。科学32,16-18·Zbl 0063.03292号
[25] Kolmogorov,A.N.、Petrovskii,I.和Piskunov,N.1937A关于物质数量增加时扩散方程及其在生物问题中的应用的研究。牛市。莫斯科州立大学。国际A1,1-16;另见《A.N.Kolmogorov作品选集》(编辑:V.M.Tikhomirov),第一卷,第242页,Kluwer学术出版社(1991年)。
[26] Libby,P.A.&Bray,K.N.C.1981预混湍流火焰中的逆梯度扩散。美国汽车协会J.19,205-213。
[27] Libby,P.A.&Williams,F.A.2000部分预混湍流燃烧的假设pdf分析。库布斯特。科学。技术161,351-390.10.1080/00102200008935823·doi:10.1080/00102200008935823
[28] Liñán,A.&Williams,F.A.1993《燃烧的基本方面》,第1版。牛津大学出版社。
[29] Lipatnikov,A.N.,2013预混湍流燃烧基础,第1版。CRC出版社,泰勒和弗朗西斯。
[30] Mantel,T.&Borghi,R.1994A基于标量耗散方程的预混起皱火焰传播新模型。库布斯特。火焰96,443-457.10016/0010-2180(94)90110-4·doi:10.1016/0010-2180(94)90110-4
[31] Mura,A.和Champion,M.2009湍流预混火焰小规模建模中Bray数的相关性。库布斯特。火焰156,729-733.10.1016/j.combustflame.2008.11.021·doi:10.1016/j.combustflame.2008.11.021
[32] Mura,A.、Galzin,F.和Borghi,R.2003湍流预混燃烧的统一pdf小火焰模型。库布斯特。科学。技术1751573-1609.10.1080/00102200302368·doi:10.1080/00102200302368
[33] Mura,A.、Tsuboi,K.和Hasegawa,T.2008基于DNS数据的湍流预混火焰中速度和反应标量梯度之间相关性的建模。库布斯特。西奥。型号12,671-698.10.1080/13647830801975154·Zbl 1145.80015号 ·doi:10.1080/13647838001975554
[34] Peters,N.1986湍流燃烧中的层流火焰概念。程序。库布斯特。仪器21,1231-1250.10.1016/S0082-0784(88)80355-2·doi:10.1016/S0082-0784(88)80355-2
[35] Peters,N.1999.大尺度和小尺度湍流的湍流燃烧速度。J.流体力学384,107-132.10.1017/S0022112098004212·Zbl 0948.76087号 ·doi:10.1017/S0022112098004212
[36] Poludnenko,A.Y.&Oran,E.S.2010《高速湍流与火焰的相互作用:整体特性和内部火焰结构》。库布斯特。火焰157995-1011.10016/j.combustflame.2009.11.018·doi:10.1016/j.combustflame.2009.11.018
[37] Pope,S.B.1987湍流预混火焰。每年。流体力学版次19,237-270.10.1146/anurev.fl.19.010187.001321·doi:10.1146/annurev.fl.19.010187.001321
[38] Pope,S.B.&Anand,M.S.1984预混湍流火焰中的火焰和分布式燃烧。程序。库布斯特。仪器20,403-410.10.1016/S0082-0784(85)80527-0·doi:10.1016/S0082-0784(85)80527-0
[39] Robin,V.、Mura,A.和Champion,M.2011湍流预混火焰中的直接和间接热膨胀效应。《流体力学杂志》689,149-182.10.1017/jfm.2011.409S00221120110040952864944·Zbl 1241.76443号 ·doi:10.1017/jfm.2011.409
[40] Robin,V.,Mura,A.,Champion,M.&Hasegawa,T.2010湍流火焰中热膨胀对标量通量的影响建模。库布斯特。科学。Technol.182,449-464.10.1080/00102200903462896·doi:10.1080/00102200903462896
[41] Rutland,C.J.&Cant,R.S.1994预混火焰中的湍流输送。程序中。美国宇航局埃姆斯/斯坦福大学湍流研究中心暑期项目。
[42] Sabel’nikov,V.A.和Lipatnikov(A.N.),2013由于逆梯度传输,从拉动到推动的预混合湍流火焰的转变。库布斯特。西奥。型号17,1154-1175.10.1080/13647830.2013.8526923170007·Zbl 1516.80022号 ·doi:10.1080/13647830.2013.852692
[43] Savre,J.、Carlsson,H.和Bai,X.S.2013高Karlovitz数下的湍流甲烷/空气预混合火焰结构。水流紊流。燃烧室.90,325-341.10.1007/s10494-012-9426-8·doi:10.1007/s10494-012-9426-8
[44] Spalding,D.B.1971受限湍流火焰中的混合和化学反应。程序。库布斯特。仪器13,649-657.10.1016/S0082-0784(71)80067-X·doi:10.1016/S0082-0784(71)80067-X
[45] Spalding,D.B.1976湍流燃烧涡流破裂模型的发展。程序。库布斯特。仪器16,1657-1663.10.1016/S0082-0784(77)80444-X·doi:10.1016/S0082-0784(77)80444-X
[46] Tennekes,H.&Lumley,J.L.1972A湍流第一课程。麻省理工学院出版社·Zbl 0285.76018号
[47] Veynante,D.、Trouvé,A.、Bray,K.N.C.和Mantel,T.1997湍流预混火焰中的梯度和反粒度标量传输。《流体力学杂志》332,263-293·Zbl 0900.76738号
[48] Williams,F.A.1976湍流预混火焰褶皱层流火焰结构存在的标准。库布斯特。火焰26,269-270.10.1016/0010-2180(76)90077-8·doi:10.1016/0010-2180(76)90077-8
[49] 威廉姆斯,F.A.1985燃烧理论,第2版。本杰明·卡明斯。
[50] 亚·泽尔多维奇。B.,Barenblatt,G.I.,Librovich,V.B.&Makhviladze,G.M.1985燃烧与爆炸数学理论。咨询局.10.1007/978-1-4613-2349-5·doi:10.1007/978-1-4613-2349-5
[51] 亚·泽尔多维奇。B.&Frank-Kamenetskii,D.A.1947湍流和非均匀燃烧。莫斯科MMI(俄语)。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。