条件焓

条件焓模型用于求解未燃烧气体中的(静态)条件焓的方程。条件焓模型还可求解用于计算未燃温度的未燃烧焓变化。

未燃烧条件焓的以下方程与未燃烧质量分数 Yu 一起用于确定 ECFM-3Z 和 ECFM-CLEH 模型使用的未燃温度 Tu

1. EQUATION_DISPLAY
(ρhu)t+∇⋅(ρvhu)∇⋅(ρDthu)ρDtbhub+∇⋅(ρρuqu)+ρρubbqu=ρρu(pt+vp)+ρε
(3902)

注:目前 Simcenter STAR-CCM+ 忽略 Eqn. (3902) 左侧的后两个项。

温度方差由焓方差确定,而焓方差由以下方程求解:
2. EQUATION_DISPLAY
ρhu¯2t+(ρhu¯2v)[(μPr+μtPrt)hu¯2]=2μtPrthuhuρC(Ret)τhu¯2
(3903)
使用焓到温度转换:
3. EQUATION_DISPLAY
Tu¯2=αhu¯2Cp2
(3904)
  • hu 为未燃烧气体中的条件焓。
  • Tu 为未燃烧气体中的条件温度。
  • ρu 为未燃烧气体中的条件密度。
  • p 为热力学压力
  • Dt 为湍流扩散率。
  • Sh 表示焓对方程的贡献。
  • v 为平均流速。
  • ρ 为平均密度。
  • ε 为湍流耗散。
  • b 为预混燃烧回归变量。
  • qu 为边界热通量。
  • α 为未燃温度文件 Tu2 的乘数。
  • Cp 为未燃烧气体在未燃烧温度下的热容。

分离因子

未燃烧温度
未燃温度中的分离因子 sT 由以下公式计算:
4. EQUATION_DISPLAY
sT=θ¯2θ(1θ)
(3905)
其中:
5. EQUATION_DISPLAY
θ=Tu2(TuTmin)(TmaxTu)
(3906)
6. EQUATION_DISPLAY
θ=TuTmin(TmaxTmin)
(3907)
Tmax Tmin 是库或域中指定的最大温度和最小温度。
混合分数
混合分数分离因子(标准化混合分数偏差)的计算方式如下:
7. EQUATION_DISPLAY
sZ=Z2¯Z(1Z)
(3908)
其中混合分数 Z Eqn. (3489) 决定;而对于 ECFM-CLEH, Z=ZF 则由 Eqn. (3878) 决定。