LES结合简化机理数值模拟乙烯/空气非预混燃烧与火焰辐射过程

摘要

本文采用大涡模拟方法(LES)结合乙烯简化机理数值研究了乙烯/空气平面射流非预混燃烧及火焰辐射的非定常过程.计算过程采用了乙烯25组分、131步骨架反应机理,该反应是通过基于误差传递的直接关系图法和敏感性分析方法(DRGEPSA)简化得到.通过计算层流火焰速率和点火延迟时间与详细机理比较,结果表明简化机理具有很好的精度.本文分别对乙烯喷注速度为204m/s和102m/s的过程进行了计算,结果表明:LES结合简化机理可以较好地模拟碳氢燃料湍流燃烧与火焰扩散的非定常过程;喷注速度为204m/s的计算结果给出的温度分布与DNS结果吻合得较好,火焰推举高度(～5.6H)与DNS结果(～5.8H)非常接近,误差为3.4％.同时,本文还采用离散坐标法(DOM)计算了燃烧产物CO2、H2O火焰辐射的空间分布特征.