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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
本文采用一维湍流模型(ODT)对氦气平面羽流和CH4/H2/N2射流火焰进行数值模拟,和前人的实验结果进行定量地对比。结果表明,ODT模型能够准确地预测平面羽流基本特征,湍流涡团的分布同流场拉伸率之间具有密切的关系,涡团强度的分布能够直观地表明当地的湍流强度。ODT模型埘CH4/H2/N2瞬态火焰的模拟定性反应了火焰特性及其与湍流作用的规律,对温度-混合分数的预测值和实测值进行比较,发现甲烷火焰燃烧在富燃料侧并未达到平衡状态,因而基元反应对火焰特性的预测具有重要作用。  相似文献   

2.
抬举湍流H2/N2射流火焰的PDF模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用数值目的研究了一个高温燃烧产物环境中的抬举湍流H2/N2射流火焰,对火焰的自然和抬举特性进行了研究.采用标量联合概率密度函数(PDF)目的处理详细的化学动力学过程,而湍流流场采用一个多时间尺度(MTS)k-ε湍流模型计算.计算中结合了一套描述氢气氧化的详细化学反应动力学机理.计算结果和实验数据进行了对比,表明所采用的模型可以精确的模拟火焰抬举高度和自然的过程.  相似文献   

3.
用数值分析方法研究CH4/O2/N2层流扩散火焰的瞬态响应特性.采用详细的GRI-Mech 3.0机理(包含53种组分,325个基元反应)描述CH4氧化和NOx生成.首先比较火焰面稳态结构的计算结果和实验数据,以验证数值方法的可靠性.用台阶跃变的火焰拉伸率来模拟瞬态流场对火焰面局部结构的影响,给出了火焰面结构(温度、组分浓度)的瞬态响应曲线,分析了火焰面的响应特性.着重探讨了不同拉伸率跃变幅度对响应特性的影响,发现火焰面的响应对于拉伸率正向跃变和负向跃变并不对称,而是相反,且在小的拉伸率跃变范围内火焰面响应时间和拉伸率跃变幅度近似成反比关系.另外,温度的平均响应时间远大于一个典型湍流燃烧场的流动时间尺度,说明火焰面非稳态效应对于湍流燃烧数值模拟有重要意义.  相似文献   

4.
庞学霞  邓泽超  贾鹏英  梁伟华 《物理学报》2011,60(12):125201-125201
利用一个空间零维大气等离子体模型对其中的氮氧化物在不同电离度情况下的变化规律进行了数值模拟,得到了放电后不同初始电子密度下的氮氧化物(包括NO,NO+,NO2,NO2+,N2O,N2O+,NO3和N2O5)及影响其产消的主要反应物N和O3的密度随时间的演化规律.结果表明,电子初始密度ne0=109 cm-3时,NO和NO2的去除率较高,氮氧化物总密度较小,最适合消除氮氧化物污染.同时,还对N和O3随电离度变化的行为进行了分析. 关键词: 大气等离子体 氮氧化物 电离度 数值模拟  相似文献   

5.
为了研究超大涡模拟(VLES)预测湍流燃烧问题的能力,本文采用VLES结合基于假定概率密度函数的火焰面生成流型(FGM)建表湍流燃烧模型对值班甲烷/空气湍流射流扩散火焰(Sandia Flame D)开展了高精度数值研究,并与实验结果进行了详细比较.结果表明本文发展的VLES-FGM方法可以较准确地预测出湍流射流扩散火...  相似文献   

6.
不同初始温度下H2/O2混合物等离子体的演化   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
兰宇丹  何立明  丁伟  王峰 《物理学报》2010,59(4):2617-2621
本文对不同初始温度下,H2/O2混合物等离子体中主要粒子随时间发展的演化规律进行了数值模拟,得到了放电后等离子体中主要带电粒子和中性粒子密度随时间的变化规律.计算结果表明,H2/O2混合物等离子体中主要活性粒子密度随时间的增加减小,化学反应达到平衡所需的时间随初始温度升高逐渐减少. 关键词: 等离子体 化学过程 数值模拟 演化  相似文献   

7.
王兵  卢梦 《气体物理》2016,1(6):5-21
在不同参数条件下, 计算分析了H2O和N2等混合物界面上激波诱导Richtmyer-Meshkov(R-M)不稳定性过程.采用有限差分方法数值求解了二维可压缩Navier-Stokes方程, 对流项以5阶特征紧致-WENO混合格式离散, 输运项以6阶对称紧致格式离散, 时间方向以3阶显式Runge-Kutta方法推进.研究表明, 界面振幅和激波强度增大, 均可增强界面附近涡量场, 强化混合.   相似文献   

8.
Pu(100)表面吸附CO2的密度泛函研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
蒙大桥  罗文华  李赣  陈虎翅 《物理学报》2009,58(12):8224-8229
采用广义梯度密度泛函理论的改进Perdew-Burke-Ernzerh方法结合周期性层晶模型,研究了CO2分子在Pu(100)面上的吸附和解离.吸附能和几何构型的计算表明,CO2以穴位C4O4构型吸附最为有利,吸附能为1.48 eV.布居分析和态密度分析表明,CO2与Pu表面相互作用的本质主要是CO2分子的杂化轨道2πμ与Pu5f,Pu6d,Pu7s轨道通过强电子转移和弱重叠杂化的方式相互作用而生成了新的化学键.计算的CO2→CO+O解离能垒为0.66 eV,解离吸附能为2.65 eV, 表明在一定热激活条件下CO2分子倾向于发生解离性吸附.O2,H2,CO和CO2在Pu (100)面吸附的比较分析表明,较低温度下的吸附强度顺序依次为O2,CO,CO2,H2;较高温度下的吸附强度顺序依次为O2,CO2,CO,H2. 关键词: 密度泛函理论 Pu (100) 2')" href="#">CO2 吸附和解离  相似文献   

9.
本文使用了直接模拟(DNS)程序计算了三维超声速湍流射流火焰。首先介绍了本程序使用到的计算方法,包括热物性参数和输运参数的计算、反应机理、边界条件、离散方法。然后,本文使用该方法计算了马赫数为1.2的三维超声速H2-AIR湍流射流火焰,描述了火焰的整作结构。最后,本文对火焰底部的稳燃的机理—自燃进行了分析和论证。  相似文献   

10.
采用数值计算与实验相结合的方法研究了掺氢甲烷射流扩散火焰的燃烧特性。结果表明,热量的传递主要是通过热气流对流进行,上游高温气流快速沿轴向流动,径向热量传递较弱;而下游轴向速度降低,热量径向传递增强。喷嘴附近伴流气边界较为稳定,而下游在涡旋作用下出现显著的扰动。射流速度对火焰特性有较大影响,增大射流速度后,火焰高度、辐射强度以及CO、NO、CO2、H2O浓度皆显著增加,且辐射强度峰值向下游移动。掺氢量对火焰特性也有重要影响,随着H2含量增加,燃料向下游传播距离缩短,CO、NO、CO2浓度降低,H2O浓度增加。  相似文献   

11.
The aim of this study is to investigate numerically the effects of four vortices on the dynamic, scalar, and turbulent fields of the hydrogen jet. These vortices, which appear in the vicinities of the nozzle, are created by the vortex generators (VGs), and they are assembled with periodicity or symmetry in order, respectively, to give four vortices of the same or opposite direction. A second-order Reynolds stress model is used to investigate asymmetric turbulent jet. The results indicate that the presence of the vortex near the emission jet section noticeably enhances mixing to ensure a good combustion.  相似文献   

12.
湍流扩散火焰局部熄火和再燃现象的PDF模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
王海峰  陈义良 《计算物理》2004,21(6):471-476
对一个值班湍流CH4/O2/N2射流扩散火焰(Sandia Flame D)进行了数值模拟研究.所采用的数学物理模型包括双尺度的k—ε湍流模型,标量联合的概率密度函数(PDF)输运方程方法,甲烷氧化的ARM简化化学反应机理(包含16种组分,12步总包反应)和欧几里德最小生成树(EMST)小尺度混合模型.将计算结果和实验数据进行了比较,不仅对于平均量,对于标量的散点分布和条件概率密度分布也是如此.计算结果表明文中采用的模型不仅能够预测宏观的火焰结构,而且预测了湍流燃烧中复杂的局部熄火和再燃过程.  相似文献   

13.
We ask what determines the (small) angle of turbulent jets. To answer this question we first construct a deterministic vortex-street model representing the large-scale structure in a self-similar plane turbulent jet. Without adjustable parameters the model reproduces the mean velocity profiles and the transverse positions of the large-scale structures, including their mean sweeping velocities, in a quantitative agreement with experiments. Nevertheless, the exact self-similar arrangement of the vortices (or any other deterministic model) necessarily leads to a collapse of the jet angle. The observed (small) angle results from a competition between vortex sweeping tending to strongly collapse the jet and randomness in the vortex structure, with the latter resulting in a weak spreading of the jet.  相似文献   

14.
The mean structure of turbulent bluff-body jets and flames is presented. Measurements of the flow and mixing fields are compared with predictions made using standard turbulence models. It is found that two vortices exist in the recirculation zone; an outer vortex close to the air coflow and an inner vortex between the outer vortex and the jet. The inner vortex is found to shift downstream with increasing jet momentum flux relative to the coflow momentum flux and gradually loses its circulation pattern. The momentum flux ratio of the jet to the coflow in isothermal flows is found to be the only scaling parameter for the flow field structure. Three mixing layers are identified in the recirculation zone. Numerical simulations using the standard k-? and Reynolds stress turbulence models underpredict the length of the recirculation zone. A simple modification to the C1 constant in the dissipation transport equation fixes this deficiency and gives better predictions of the flow and mixing fields. The mixed-is-burnt combustion model is found to be adequate for simulating the temperature and mixing field in the recirculation zone of the bluff-body flames.  相似文献   

15.
陈科  尤云祥  胡天群 《物理学报》2013,62(19):194702-194702
利用溢流恒压装置产生具有稳定出流速度的圆管潜射流, 结合染色液流态显示方法, 在多种射流无量纲潜深d/H、雷诺数Re以及限制数C的组合下, 实验研究了该潜射流动量在有限深密度均匀流体中的演化特性, 其中d为射流潜深, H为水深. 研究表明, 当C<1时潜射流表现为深水特征, 而当1≤ C<2时潜射流表现为过渡特征, 在这两种情况下均不产生任何形式的大尺度相干结构; 当2≤ C<10时潜射流表现为浅水特征, 而C≥10时潜射流表现为极浅水特征, 在这两种情况下均产生大尺度的偶极子涡结构. 对极浅水特征潜射流, 在各种无量纲潜深下, 偶极子涡结构的无量纲形成时间tf*与无量纲射流时间Tinj*均满足相同的正比例关系; 对浅水特征潜射流, 当d/H=0.5时, tf*与Tinj*满足某种线性关系, 但对其他无量纲潜深, tf*与Tinj*之间无明显规律. 关键词: 圆管潜射流 限制数 偶极子涡结构 形成时间  相似文献   

16.
The PIV/LIF method was used to experimentally examine turbulent characteristics of a submerged gassaturated axisymmetric impact jet. A novel method to analyze the dynamics of vortex formations is proposed, making it possible to obtain spectral characteristics of turbulent motion at low sampling frequency. A comparison of data obtained with theoretical models is reported.  相似文献   

17.
The purpose of this paper is to investigate the compressible turbulent synthetic jet flow characteristics of a dual diaphragm piezoelectric actuator. Experimentally, a flow visualization system was established to obtain the particle streak images scattered from 10-μm red fluorescent spheres for observing the synthetic jet flowfield produced by a dual diaphragm piezo actuator. The centerline velocity of the synthetic jet was also measured by using a hot-wire anemometry system. In the analysis, the computational approach adopted the transient three-dimensional conservation equations of mass and momentum with the moving boundary specified to represent the piezo diaphragm motion. The standard k-∈ two-equation turbulent model was employed for turbulence closure. For the actuator operating at the frequency of 648 Hz, the particle streakline images in the cross-sectional plane visualized a turbulent jet flow pattern in the far-field area. The hot-wire anemometry data indicated that the measured centerline velocity of synthetic jets reached 3.8 m/s at y/d= 50. The predictions were compared with the visualized particle streak images and centerline velocity of the synthetic jet in order to validate the computer code. The numerical simulation revealed the time-periodic formation and advection of discrete vortex pairs. Caused by the outward movement of the piezo diaphragms, air near the orifice was entrained into the actuator cavity when the vortex pairs were sufficiently distant from the orifice.  相似文献   

18.
19.
Stereoscopic Particle Image Velocimetry (PIV) has been used to make a three-dimensional flow mapping of a jet in crossflow. The Reynolds number based on the free stream velocity and the jet diameter was nominally 2400. A jet-to-crossflow velocity ratio of 3.3 was used. Details of the formation of the counter rotating vortex pair found behind the jet are shown. The vortex pair results in two regions with strong reversed velocities behind the jet trajectory. Regions of high turbulent kinetic energy are identified. The signature of the unsteady shear layer vortices is found in the mean vorticity field.  相似文献   

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