FLUENT教程:非预混燃烧模拟与层流小火焰模型

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"非预混燃烧模拟-androidinput子系统架构" 这篇文档主要讲解了非预混燃烧的模拟技术,这是在FLUENT软件中进行的一种数值分析方法,适用于处理燃料和氧化剂不预先混合的燃烧系统。非预混燃烧在甲烷燃烧、粉煤炉和柴油发动机等实际应用中常见。在非预混燃烧模型中,热化学反应被简化为混合分数(mixing fraction, f)的概念,即燃料和氧化剂混合的程度。由于元素守恒,混合分数的输运方程无需源项,使得建模过程更为简单。 模型主要分为五个部分: 1. 平衡混合分数/PDF模型:该模型通过解决混合分数的输运方程来模拟非预混燃烧,而非单独解决每个组分的方程。浓度信息由预混分数场提供,热化学计算在prePDF数据库中完成。紊流和化学反应的相互作用通过概率密度函数(PDF)来考虑。 2. 非预混平衡化学反应的模拟方法:这部分详细阐述了非预混燃烧中的化学反应如何建模,特别是对于平衡化学反应的情况。 3. 非预混平衡模型的用户输入:用户需要提供哪些参数以进行非预混燃烧模拟,包括化学反应机理、物质属性等。 4. 层流小火焰模型:该模型将化学反应简化为层流小火焰的概念,用于近似实际的湍流燃烧过程。 5. prePDF数据库的扩展:用户可以添加新的物种到预处理PDF数据库,以支持更复杂的化学反应网络。 非预混燃烧模拟的优点在于能够处理快速化学反应的紊态扩散火焰,相比有限速率公式在某些情况下更具优势。然而,它也有一些限制,比如不适合慢速化学反应或者化学反应路径复杂的情况。 FLUENT教程涵盖了从基础操作到高级物理模型的广泛内容,如湍流模型、辐射模型、化学输运与反应流、相变模拟等,为用户提供了一套完整的求解流动问题的工具。教程通过各个章节的深入讲解,帮助用户逐步掌握如何使用FLUENT进行流体动力学的数值模拟。