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 Y u 一起用于确定 ECFM-3Z 和 ECFM-CLEH 模型使用的未燃温度 T u

1. EQUATION_DISPLAY
( ρ h u ) t + ∇⋅ ( ρ v h u ) ∇⋅ ( ρ D t h u ) ρ D t b h u b + ∇⋅ ( ρ ρ u q u ) + ρ ρ u b b q u = ρ ρ u ( p t + v p ) + ρ ε
(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
ρ h u ¯ 2 t + ( ρ h u ¯ 2 v ) [ ( μ Pr + μ t Pr t ) h u ¯ 2 ] = 2 μ t Pr t h u h u ρ C ( Re t ) τ h u ¯ 2
(3903)
使用焓到温度转换:
3. EQUATION_DISPLAY
T u ¯ 2 = α h u ¯ 2 C p 2
(3904)
  • h u 为未燃烧气体中的条件焓。
  • T u 为未燃烧气体中的条件温度。
  • ρ u 为未燃烧气体中的条件密度。
  • p 为热力学压力
  • D t 为湍流扩散率。
  • S h 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。
  • q u 为边界热通量。
  • α 为未燃温度文件 T u 2 的乘数。
  • C p 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 s T 由以下公式计算:
4. EQUATION_DISPLAY
s T = θ ¯ 2 θ ( 1 θ )
(3905)
其中:
5. EQUATION_DISPLAY
θ = T u 2 ( T u T min ) ( T max T u )
(3906)
6. EQUATION_DISPLAY
θ = T u T min ( T max T min )
(3907)
T max T min 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
s Z = Z 2 ¯ Z ( 1 Z )
(3908)
其中混合分数 Z Eqn. (3489) 决定;而对于 ECFM-CLEH, Z = Z F 则由 Eqn. (3878) 决定。