基于REDIM方法构建的亚网格燃烧模型及其应用.pdfVIP

第 66 卷 第 12 期 化 工 学 报 Vol.66 No.12 2015 年 12 月 CIESC Journal December 2015 基于REDIM 方法构建的亚网格燃烧模型及其应用 1 1 2 王蔡军 ，陆少杰 ，王平 1 2 （江苏大学能源与动力工程学院，江苏 镇江 212013 ； 江苏大学能源研究院，江苏 镇江 212013 ） 摘要：将近年发展的详细反应机理简化方法：反应-扩散流形（REDIM ）方法与假定滤波密度函数相结合，构造 了新的亚网格燃烧模型。由于REDIM 方法既能描述快速反应状态又能描述扩散过程起主导作用的慢速反应状态， 因此新构造的燃烧模型理论上可用于计算扩散和化学反应均起重要作用的湍流部分预混燃烧及分层燃烧模式。为 了验证其性能，利用新模型对基准的Darmstadt 湍流分层火焰燃烧器进行了大涡模拟（LES ）计算：首先分别采用 粗、细两种网格对无反应湍流状态进行了计算，以检验网格精度；随后对一个有分层效应的湍流燃烧状态进行了 计算。LES 计算得到的速度、温度、组分等统计信息与实验结果吻合良好，验证了新亚网格燃烧模型在预测湍流 分层火焰方面的能力。 关键词：湍流；反应动力学；数值模拟；反应机理简化；反应-扩散流形；大涡模拟；分层火焰；假定滤波密度函数 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157 中图分类号：TK 16 文献标志码：A 文章编号：0438—1157 （2015 ）12—4948—12 Sub-grid scale combustion model based on REDIM method and its application 1 1 2 WANG Caijun , LU Shaojie , WANG Ping 1 ( School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, Jiangsu, China; 2Institute for Energy Research, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, Jiangsu, China) Abstract: A recently developed method for reducing reaction mechanism, the reaction-diffusion manifolds (REDIM) method, is combined with the presumed filtered density function (PFDF) to construct a new sub-grid scale (SGS) combustion model for large eddy simulation (LES) of turbulent combustion. Unlike its predecessor intrinsic low-dimensio