ISSIM-LES 火花点燃

ISSIM-LES 火花点燃模型描述火花引发火焰的早期阶段和主火焰传播。

最初点火时，ISSIM 火花点燃模型基于火焰表面密度 (FSD) 方程的计算。与 RANS 方法 ([eqnlink]) 相比，LES 方法的唯一区别在于 LES 形式的 FSD 方程公式。ISSIM LES 模型中所使用的 FSD 方程基于 Eqn. (3891)，并进行了修改，以描述火花引发火焰的早期阶段，然后转换以描述主火焰传播 [819]：
图 1. EQUATION_DISPLAY
∂ Σ ∂ t = T r e s + T s g s + S s g s + α C s g s − ∇⋅ ( α S d n Σ ) + α ( C r e s + S r e s ) + ( 1 − α ) 2 r b ( 1 + τ ) Ξ S l Σ + ω ˙ Σ i g n
(4005)
其中 ω ˙ Σ i g n 为 ISSIM FSD 点燃源项：
图 2. EQUATION_DISPLAY
ω ˙ Σ i g n = max ⁡ [ 3 r b i g n c ˜ i g n − Σ , 0 ] d t
(4006)
  • Ξ 为湍流起皱因子。除非另有说明，否则假定为统一 - 这在点火开始时完全正确，且对于较低的湍流强度较低仍然有效。
  • S l 为层流火焰速度。
  • τ = ρ u ρ b − 1 为扩展比
转换函数 α 可以随着火焰发展抑制或促进 Eqn. (4005) 中的不同项，从而使模型从早期内核发展中逐步形成完全传播火焰。 α 由以下公式定义：
图 3. EQUATION_DISPLAY
α = 0.5 [ 1 + tanh ⁡ ( r b ∤ − α 1 α 2 ) ]
(4007)

其中， r b ∤ = r b / Δ ^ 、 α 1 和 α 2 为模型调整参数。

火焰内核半径 r b 通过对整个域中的燃烧气体进行积分来计算，如下所示：
图 4. EQUATION_DISPLAY
r b = 3 3 4 π ∫ c ¯ d V
(4008)
但是，这不适用于多火花情况。

在点火阶段，项 ( 1 − α ) 2 r b ( 1 + τ ) Ξ S l Σ （点火期间拉伸）达到最大值，而包含 α 的其他项受到抑制。然后，在已发展火焰中，点燃期间拉伸项被抑制，而包含 α 的其他项不再抑制。