旋流预混燃烧室流动混合的大涡模拟

摘要

旋流预混燃烧室中的流动及燃料空气混合过程对于研究传热传质、燃烧效率、拟序结构及NOx排放等具有重要意义。大涡模拟方法相比传统的雷诺平均法在CFD计算方面解析度更高,更加符合真实流场的特征,具有巨大的优势。本文采用大涡模拟的方法,选取亚格子湍动能模式为基准的涡粘模型[2],通过模拟涡核的运动过程定性的表征了拟序结构的发展;引入混合不均匀度的概率密度函数,研究入口边界条件尤其是入口速度对于涡团破碎及混合程度的影响规律;通过研究速度分量与燃料质量分数脉动的相关性,分析了不同方向的速度脉动对于混合过程的影响因子。这些均为进一步研究旋流预混燃烧室的燃烧不稳定性及污染物排放提供了理论上的指导。