H2/N2同轴喷射湍流火焰的数值研究

摘要

利用Ansys Fluent模拟了H2/N2的同轴喷射湍流燃烧情况,采用雷诺时均法(Reynolds-Averaged Navier-Stokes,RANS)处理燃料与氧化剂的湍流流动,涡扩散概念(Eddy Dissipation Concept,EDC)模型用来耦合湍流与化学反应.得到了燃烧室内部的温度(T)、混合分数(f)、H2、O2以及H2O的质量分数(F),并与实验结果进行了对比.结果表明,T沿轴向方向逐渐增大,f沿轴向逐渐降低.在火焰区域沿径向,T和F(H2O)先增大后降低,F(H2)逐渐降低,F(O2)逐渐升高,最后均稳定于伴随流的入口值.虽有一定偏差,但模拟结果较好地预测了实验结果的趋势.综合考虑两种RANS模型与实验结果的吻合情况,推荐RSM湍流模型结合EDC模型来研究类似的喷射燃烧情况.