火焰传播

Simcenter STAR-CCM+ 有两种火焰位置模型可用于所有小火焰模型 - 相干火焰模型 (CFM) 和湍流火焰速度封闭 (TFC) 模型。还可以将 TFC 模型与复杂化学模型一起使用。

每个小火焰模型介绍如何在流场中计算组分和温度,它定义火焰中和火焰后的组分和温度。火焰定位模型用于通过计算湍流火焰速度,计算预混和部分预混系统的火焰空间移动。

Simcenter STAR-CCM+ 中,可选择以下火焰位置模型之一:

  • 拟序火焰模型 (CFM)
  • 湍流火焰速度封闭 (TFC)

小火焰火焰位置模型通过传输反应过程变量来求解火焰位置。标准化产物组分用于定义反应过程变量,这样在化学平衡状态下,该变量对于未燃烧反应物为零,对于燃烧产物为零。

拟序火焰模型 (CFM)

CFM 模型对火焰表面密度(表示预混火焰的卷积程度)的额外传输方程进行求解。然后,使用火焰表面密度计算反应过程变量的源项。CFM 模型设计用于对燃料和氧化剂在进入计算域之前均匀混合的火焰进行模拟。

为引发燃烧,CFM 模型提供了火焰面积密度点火器,可以通过右键单击连续体 > 点火器节点对其进行访问。处于活动状态时,火焰面积密度点火器将其指定值应用于包含在点火器部件中的单元。处于不活动状态时,此点火器不会影响火焰面积密度的值。

湍流火焰速度封闭 (TFC)

TFC 模型使用代数表达式(称为“湍流火焰速度”)计算平均反应过程变量方程(针对小火焰)或组分(针对复杂化学)的源项。

要引发燃烧,
  • TFC 模型提供了过程变量点火器,可以通过右键单击连续体 > 点火器节点对其进行访问。处于活动状态时,过程变量点火器将其指定过程变量应用于包含在点火器部件中的单元。处于不活动状态时,此点火器不会影响过程变量的值。
  • 复杂化学 TFC 模型提供了过程变量点火器,可以通过右键单击连续体 > 点火器节点对其进行访问。固定温度点火器开启时,计算化学反应时的温度设为在点火器节点中定义的固定温度。
  • 对于任何非稳态 TFC 设置,还可以使用任何火花模型来引发燃烧。