混合分数是源自燃料流的元素质量分数。混合分数是守恒标量,它对于燃料流和氧化剂流分别为 1 和 0。
对于小火焰方法,Simcenter STAR-CCM+ 求解混合分数的传输方程并用其获得组分质量分数。
- 混合分数
- 混合分数
通过以下公式计算:
(3489) 其中,
为源自燃料流的所有元素在任何空间位置的总质量,
为源自氧化剂流的所有元素的总质量。
- 对于有第三个流
参与反应的模拟,燃料流的混合分数定义为:
(3490) 次流的混合分数定义如下:(3491)
- 如果还包括惯性(非活性)流,则惯性流的混合分数
定义为:
(3492)
- 因为所有混合分数流的总和必须等于 1.0,所以源自氧化剂流的单元质量分数
由以下公式计算:
(3493)
-
通过对流与扩散进行传输。如果不发生相变,就不会生成该项,因为原子元素在化学反应中守恒。因此对于无累积的稳态流,瞬态项为零。Favre 平均混合分数方程为:
-
(3494)
注 | 为了清晰起见,Overbars(RANS 平均)和 overtildes(Favre 平均)被排除。 |
- 假定 PDF 形状作为混合分数平均值
和混合分数偏差
的函数,以考虑混合分数中的湍流波动。(请参见 β 概率密度函数 (PDF))混合分数偏差
将根据输运方程或代数表达式计算得出。
- 混合分数偏差
- 针对混合分数偏差衍生得出的方程为:
(3495) 其中,每个定标混合分数的混合分数偏差
计算如下:(3496)
为混合分数偏差的湍流施密特数,
为标量耗散常数。
惯性流
惯性流的存在影响混合分数属性,因为惯性流会稀释整个混合物。如果存在惯性流,求解混合分数的传输方程时,将考虑每个入口的 Favre 平均惯性分数
和活性燃料流分数
。此传输方程由以下公式给出:(3497) 有关详细信息,请参见小火焰表:惯性流。