湍流提升火焰条件矩封闭模拟

摘要

采用k-ε-g湍流模型、23步反应机理和径向平均条件矩封闭(Conditional Moment Closure)CMC技术,模拟了氢气湍流提升火焰结构,并探讨了火焰稳定机理.作为针对湍流提升火焰进行耦合CMC模型的多维大涡模拟LES的第一步,计算考虑了湍流对燃烧的作用,数值格式采用高精度Padé格式,推导并采用了基于特征波分析的多组分条件矩Navier-Stokes特征边界条件NSCBC,本研究暂不考虑热释放对湍流的影响,模拟集中于火焰提升区域.与国际上公布的相关实验数据的比较表明,模型精确地预测了提升高度、Favre径向平均温度和组分浓度.研究结果表明,径向平均CMC模型能够较好重构目前仍争议较大的提升火焰稳定机理.