椭圆型条件矩封闭模型在湍流扩散火焰中的应用  

Application of the Elliptic-Type Conditional Moment Closure Method to Turbulent Diffusion Bluff-Body Flames

作　　者：刘涛[1] 张堪[1] 孟鹍[1] 方韧[1] 

机构地区：[1]北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100083

出　　处：《航空动力学报》2003年第6期761-767,共7页Journal of Aerospace Power

摘　　要：使用考虑分子扩散与湍流扩散的椭圆型CMC模型对钝体绕流扩散火焰进行了数值模拟计算,计算的工况包括CH4/H2、CO/H2和CH3OH等燃料在空气中的燃烧。在数值计算中使用了k-ε双方程湍流模型和SIMPLE算法,并将计算结果与实验数据进行了对比,讨论了计算结果与实验数据之间偏差产生的原因,还分析了条件平均变量的空间变化。结果表明,条件平均温度、OH、CO和NO等组分的质量分数的计算结果与实验数据有着很好的一致性,说明椭圆型CMC模型是一种能有效地预测湍流非预混火焰中组分浓度和温度的计算方法。The elliptic-type conditional moment closure model is implemented to simulate nonpremixed turbulent bluff-body burner flames.The fuels are CH_4/H_2,CO/H_2 and CH_3OH.The k-ε turbulent model and SIMPLE method are employed in the computation.Results of average flow characteristics,conditional averaged temperature,OH,CO and NO concentrations are obtained.Reasonable agreement between experiments and predictions shows that the CMC model is capable of predicting the species concentration and temperature in turbulent nonpremixed combustion.Discrepancy on the rich side may partly be due to the singly conditional moment closure,or lack of adequate chemical kinetics on the rich side.

关 键 词：条件矩封闭模型 湍流扩散火焰 数值模拟 燃烧模型 

分 类 号：TK16[动力工程及工程热物理—热能工程]