湍流扩散火焰局部熄火现象的大涡模拟研究

为了研究湍流扩散火焰的燃烧特性和局部熄火现象的机理，使用火焰面/反应进度模型对sandia湍流值班射流火焰e进行大涡模拟。火焰面/反应进度模型适用于非预混燃烧，基于守恒标量和反应标量构建火焰面数据库，将详细的化学反应过程映射到这两个特征标量的平面上。数值模拟结果与实验数据符合得较好，火焰面/反应进度模型能较好地模拟湍流扩散火焰和预测火焰的不稳定性。研究发现，火焰在轴向距离与中心射流直径比值为7.5至15的截面处局部熄火概率较大，这与该位置标量耗散率偏大有关；火焰在轴向距离与中心射流直径比值为30以后的流场重新点燃，原因是混合物分数和当量比变小，火焰更多处于贫燃状态。