湍流扩散火焰中氮氧化物排放的数值研究

摘要

对一系列具有不同Reynolds数的湍流甲烷射流扩散火焰中氮氧化物的排放进行了数值模拟,以考察湍流对氮氧化物排放的影响.采用一个双尺度的k-ε湍流模型计算速度场,将概率密度函数(PDF)方法和Lagrangian火焰面模型相结合求解标量场,燃料甲烷的氧化过程和氮氧化物的生成过程采用详细的GRI-Mech 3.0机理描述.将氮氧化物的计算结果和实验数据进行了比较,并探讨了Reynolds数、标量耗散和火焰面时间对氮氧化物排放的影响.发现计算结果和实验数据符合较好,计算模型正确预测了氮氧化物的生成量随着Reynolds数的增加而减少的趋势.