湍流火焰速度封闭(复杂化学)模型参考

湍流火焰速度封闭(复杂化学)模型是湍流-化学相互作用模型,可与复杂化学模型搭配使用。

理论请参见火焰速度计算。
提供方式[物理连续体] > 模型 > 湍流化学相互作用
节点路径示例连续体 > 物理 1 > 模型 > 湍流火焰速度封闭 (TFC)
要求
  • 材料:多组分气体
  • 反应期:反应
  • 反应流体模型:反应组分输运
  • 反应组分输运模型:复杂化学
属性关键属性包括:火焰速度比例因子、热释放率激活阈值和火焰曲率效应。

请参见湍流火焰速度封闭(复杂化学)模型属性。

激活模型控制(子节点)层流火焰速度和湍流火焰速度
场函数层流火焰速度、TFC 活性指标、湍流火焰速度、未燃烧的热扩散率和壁面方向。

请参见场函数。

湍流火焰速度关闭(复杂化学)模型属性

火焰速度比例缩放因子
湍流火焰速度的乘数,可用于增加湍流火焰速度。
热释放率激活阈值
仅在停用复杂化学 > 逼近法选项属性松弛为化学平衡时可用。增大此值(最大为 1)可以为火焰传播选择更少的网格单元,从而使行为更可靠,但火焰定位可能变得不太准确。
火焰曲率效应
将火焰曲率的影响添加到湍流火焰速度。通常,此影响较小并倾向于降低湍流火焰速度。
在火花开始时间前启用模型
支持在火花时间之前激活 TFC 模型。
默认值为关,这意味着只有基础复杂化学模型(层流火焰封闭 LFC)在火花时间内运行。

场函数

层流火焰速度
s l ,由 Metghalchi Eqn. (3601) 或 Gulder Eqn. (3605) 定义。
TFC 活性指标
体积,湍流火焰速度封闭 (TFC) 模型在其中改变化学和扩散项以在指定湍流火焰速度下传播预混火焰前缘。
TFC 反应率
群集中使用的 TFC 反应率是 Y c 的 TFC 模型的目标源,即 Eqn. (3623) 中的 ω ˙ Y c t f c 。
湍流火焰速度
s t ,由 Zimont Eqn. (3610)、Peters Eqn. (3615) 或 Herweg-Maly Eqn. (3619) 定义。
未燃烧物放热率
因未燃烧气体中的动能活性而释放的热量。该场函数用于可视化未燃烧物放热率较高的区域,这表示发生爆震的可能性更大。
未燃烧的热扩散率
α u (Eqn. (3610))。
壁面方向

除了上述场函数之外,仅当为分离组分求解器激活保留临时储存属性时,还可以使用以下场函数。

当量比
Eqn. (3620) 中的当量比 Φ 。
废气再循环摩尔分数
产品(燃烧)组分的摩尔分数 X e g r (Eqn. (3621))。
过程变量
c (在Eqn. (3565)中)。
组分校正因子
n f 由 Eqn. (3625) 计算得出。
热扩散通量能量源
D (Eqn. (3622))。
未燃烧温度
未燃烧气体中的条件温度。可用于构建火焰速度。

层流火焰速度

方法对应方法节点
Gulder 层流火焰速度

使用 Gülder 层流火焰速度相关性 Eqn. (3605)。

激活 Gulder 层流火焰速度节点,这样可使用燃料名属性来选择燃料。

Metghalchi 层流火焰速度

使用 Metghalchi 层流火焰速度相关性 Eqn. (3601)。

激活 Metghalchi 层流火焰速度节点,这样可使用燃料名属性来选择燃料。

预计算 LFS 表使用在表生成器 > LFS 表生成器节点下指定的层流火焰速度表中取的值。这是最精确的选项。

激活预计算 LFS 表节点,可用于选择在 LFS 表生成器中定义的层流火焰速度表。

用户自定义的层流火焰速度

可用于指定无约束层流火焰速度。

层流火焰速度 > 用户自定义的层流火焰速度 > 层流火焰速度分布

火焰速度乘数
可用于所有层流火焰速度 (LFS) 方法。
用于将 LFS 与比例因子相乘。火焰速度乘数应用于根据层流火焰速度中的任一 LFS 方法求得的 S l 。
增大乘数会增大 LFS,从而增大湍流火焰速度。此值的推荐范围为 0.5 到 2。默认值 1 表示不应用任何乘数。

湍流火焰速度

方法
方法 对应子节点
Herweg-Maly

选择 Herweg-Maly 方法 Eqn. (3619),用于计算湍流火焰速度源项。

Herweg-Maly
属性:
壁面效应常数
使用壁面效应可对壁面上的火焰淬火进行建模。

选择从 0(完全熄灭)到 1(无影响)的设置。

常数,C
Eqn. (3619) 中的系数 C 。增加 的值会增加湍流速度的影响 C 。如果有实验数据,则可以调整该值,以使模拟结果与实验数据匹配。
Peters 湍流火焰速度

选择 Peters 方法 Eqn. (3615),用于计算湍流火焰速度源项。

Peters 湍流火焰速度
属性:
壁面效应常数
使用壁面效应可对壁面上的火焰淬火进行建模。

选择从 0(完全熄灭)到 1(无影响)的设置。

常数,A1
Eqn. (3618) 中的系数 A 1 。
常数,A4
Eqn. (3616) 中的系数 A 4 。
常数,B1
Eqn. (3616) 中的系数 B 1 。
常数,B3
Eqn. (3616) 中的系数 B 3 。
Ewald 校正常数
c e w ,从 Eqn. (3616)
子节点:
未燃烧的热扩散率
可以使用幂次定律 Eqn. (3516) 定义未燃烧的热扩散率 D u ,或将其定义为用户自定义未燃烧的热扩散率分布。
用户自定义的湍流火焰速度

选择用户自定义方法,用于计算湍流火焰速度源项。

用户自定义的湍流火焰速度
属性:
壁面效应常数
使用壁面效应可对壁面上的火焰淬火进行建模。
选择从 0(完全熄灭)到 1(无影响)的设置。
子节点:
湍流火焰速度分布
标量分布值。
Zimont 湍流火焰速度

选择 Zimont 方法 Eqn. (3610),用于计算湍流火焰速度源项。

Zimont 湍流火焰速度
属性:
壁面效应常数
使用壁面效应可对壁面上的火焰淬火进行建模。
指定从 0(完全熄灭)到 1(无影响)的设置。
火焰延伸效应
激活后,使用火焰延伸因子 G Eqn. (3611),该因子通过表示未淬灭小火焰的概率来考虑火焰延伸效应。激活火焰延伸效应节点。
子节点:
未燃烧的热扩散率
可以使用幂次定律定义未燃烧的热扩散率,或将其定义为用户自定义未燃烧的热扩散率分布。
火焰延伸效应
常数,ustr
Eqn. (3612) 中的系数 μ s t r 。
临界应变率控制
选择用于设置 Eqn. (3614) 中的常数 B 的化学时间尺度法,或用户自定义的分布