基于烟点高度的湍流扩散火焰碳黑生成研究

摘要

在湍流燃烧中,碳黑的生成会降低火场能见度、增强辐射传热并影响火焰传播,因此,进行湍流燃烧数值模拟研究时,计算火焰中碳黑的生成与分布至关重要。利用概率密度函数(PDF)对基于烟点高度的层流碳黑模型进行湍流修正,将大涡模拟(LES)湍流模型和非预混燃烧模型结合对庚烷和甲苯油池火的碳黑生成与分布进行了预测。结果表明:修正后的湍流模型计算得出的甲苯油池火的碳黑生成预测值与实验值吻合更好;庚烷火焰中的碳黑预测值略低,原因可能是氧化模型碳黑表面积的取值为常数,需进一步修正;模型总体的预测情况良好,表明提出的碳黑生成计算模型基本合理。