【摘 要】
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该文提出了一种湍流燃烧的简化的联合PDF (概率密度函数)模型.在该模型中,假定二元反应的温度和反应物浓度具有三维高斯分布的形状,并用反应物浓度和温度的方差以及协方差来
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该文提出了一种湍流燃烧的简化的联合PDF (概率密度函数)模型.在该模型中,假定二元反应的温度和反应物浓度具有三维高斯分布的形状,并用反应物浓度和温度的方差以及协方差来确定其中所有待定参数通过.考虑到反应物浓度只能在0和1之间取值,温度只能在环境温度和绝热火焰温度之间取值,因此二元反应的温度和反应物浓度满足的是一个截尾三维高斯分布.进一步确定了截尾三维高斯分布的均值、方差和协方差与所有反应物浓度和温度的输运二阶矩之间的关系.为降低计算量,使提出的简化的联合PDF模型具有可实现性,对概率密度函数的连续形式进行了离散化,从而,把封闭时均化学反应速率的积分运算转变成加和运算.利用简化的联合PDF模型对湍流预混燃烧、湍射流扩散燃烧以及湍流预混一扩散射流燃烧过程进行了数值模拟.对预混燃烧过程而言,其优于Arrheniu模型和EBU-Arrhenius模型的预报结果等模型.对扩散燃烧过程而言,其和层流小火焰模型的预报结果具有同样的精度.通过在甲烷气中加入了少量的氨NH<,3>)来模拟燃料氮,对甲烷—空气湍射流燃烧中燃料型NO生成过程进行了实验研究.用简化的联合PDF模型对热力型NO和燃料型NO的生成过程进行了模拟,数值预报结果和相应的实验结果定量相符.该文提出的综合考虑湍流脉动和化学反应动力学相互影响的简化的联合PDF型特别于NOx的生成过程的预报.
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