小火焰生成流形：完全预混燃烧与自适应网格化

本教程使用小火焰生成流形 (FGM) 模型，在小火焰在 V 形钝体后面稳定化的燃烧器中模拟稀混完全预混丙烷燃烧。大涡模拟 (LES) 模型用于直接对湍流的大尺度求解，并对流体域中的小尺度运动进行建模。

为降低燃烧模拟的计算成本，Simcenter STAR-CCM+ 提供自适应网格细化 (AMR) 方法，该方法仅在必要时在运行模拟期间使用反应流体特定条件（基于过程变量、混合分数或温度的误差指示器）来细化或粗糙化网格。借助该方法，您无需事先估算小火焰的位置，便可在模拟开始之前适当地细化网格。

FGM 模型从简单的 0D 反应器或 1D 预混小火焰的模拟，按混合分数、反应过程和焓计算的推测结果对详细的化学机制中的所有组分进行参数化。详细的化学对燃烧的影响被储存在您在 Simcenter STAR-CCM+ 中生成的 FGM 表格中。

您指定 FGM 表储存哪些组分，并在 CFD 模拟中检索所需的值。在本教程中，火焰通过初始化到一种无处不在的燃烧组分被点燃。然而，可以使用 FGM 模型的过程变量点火器。

本教程演示如何为大涡模拟设置自适应网格，同时避免产生用于演示的计算成本。使用厚度仅有几个网格单元的 3D 六面体（近似 2D）。自适应网格模型不适用于真正的 2D 网格，而且 LES 模型仅适用于 3D 几何。此（近似）2D LES 不具有预测能力，并且仅在此处用于缩短运行时间。

求解将持续运行直至达到最大物理时间以完成三次流体通过循环，工业模拟通常需要完成更多此次流体通过循环才能收集足够的统计数据。

下图显示了具有 V 形钝体的燃烧器的几何：

在入口处，预混燃料混合物（按质量算：3.69% C₃H₈，22.15% O₂ 和 74.16% N₂）进入燃烧室，温度为 600 K，压力为 1 大气压。入口的速度在 X 方向是 29.0 m/s，在 Y 方向是 0.0 m/s。