涡破碎模型参考

涡破碎 (EBU) 燃烧模型对计算网格上的平均组分浓度的单个传输方程进行求解。

传输方程中使用的反应率计算为平均组分浓度、湍流特征和(取决于所用的特定模型)温度的函数。除了组分传输方程之外,还对平均焓方程进行求解。已知平均焓和组分浓度之后,可以计算得出平均温度和密度。

四个变体可用于此模型,它们可从属性窗口内的反应控制属性中进行选择。

1. 涡破碎燃烧模型
理论 请参见涡破碎
提供方式 [物理连续体] > 模型 > [非预混]燃烧模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 涡破碎
要求
  • 材料多成分气体多成分液体
  • 反应期反应
  • 反应流反应组分输运
属性 关键属性包括:反应控制存储反应率开始源启用触发器源项限制。请参见 EBU 属性
特定右键单击操作 请参见右键单击操作
激活 模型控制(子节点) 反应。请参见反应
区域设置 激活区域选项。请参见“区域设置”。
监视器 FuelMassFr:燃料质量分数。
其他连续体节点 点火器节点提供了右键单击选项,用于创建固定温度点火器。请参见点火器
场函数 Chemistry Heat Release Rate(化学放热率)、停留时间。

请参见 EBU 场函数

EBU 模型属性

反应控制
选择 EBU 燃烧模型的变体。除了“仅动力学”变体之外,这些模型与 Spalart-Allmaras 和 Spalart-Allmaras-DES 湍流模型不兼容。
  • 标准 EBU

    选择标准 EBU — 假设反应率完全由湍流混合时间尺度决定。

  • 混合

    选择混合 — 反应率是根据湍流混合预测的速率和根据有限速率化学动力学预测的速率的最小值。

  • 结合时间尺度

    选择结合时间尺度 — 反应率等于根据湍流混合预测的速率与根据化学动力学预测的速率之和。

  • 仅动力学

    选择仅动力学 — 假设反应率由有限速率化学动力学决定。此选项与“复杂化学”选项非常类似,但是,没有用于同时求解多个刚性反应的刚性求解器。因此,建议使用“复杂化学”模型,而非结合使用 EBU 与“仅动力学”。

存储反应率
激活该功能可对反应率进行后处理,包括前向和后向(如果适用)。
  • 激活

    在模拟运行期间存储反应率,并使其可用于标量场函数。

    运行模拟后,每个反应率将显示在标量场函数列表中的“Reaction Rate Forward(前向反应率)”或“Reaction Rate Backward(后向反应率)”项下。

    如果将 EBU 模型的反应控制属性设为“标准 EBU”,则只能可视化前向反应率。

  • 停用

    不存储反应率(默认)。

开始
指定激活反应之后的迭代或时间步。在之前的迭代或时间步期间,反应已停用。对重要流体建模时,此功能十分有用。因为可以停用反应,直到找到流体求解为止。
源项限制
对于 EBU 燃烧模型(尤其是选择仅动力学选项后),指定反应率可能大到足以使反应物浓度低于零。要保持所有反应物浓度处于物理校正范围内,对应用于组分传输方程的最终反应率激活此限制。

对于大多数应用,停用此选项。仅在无法达到合理收敛且组分浓度清楚地表明值不实际的情况下,才使用此选项。

  • 激活

    限制应用于组分传输方程 Eqn. (3462) 的最终反应率。提供场函数“停留时间”(化学时间步)。

  • 停用

    不限制最终反应率(默认)。

右键单击操作

Import Chemistry Definition (Chemkin format)(导入化学定义(Chemkin 格式))
激活标准的“打开”对话框,用于导入化学机制文件、热力学数据文件和可选的传输属性文件。
Delete Chemistry Definition(删除化学定义)
移除用于化学定义的反应和(可选)组分。

反应

右键单击操作
新反应
创建 Reaction [n](反应 [n]) 子节点。
请参见反应 [n] 参考
[反应]
定义的反应类型只能是涡破碎
反应物
定义涡破碎反应的反应物组分。
产物
定义涡破碎反应的产物组分。
属性 > 涡破碎系数
适用于标准 EBU混合结合时间尺度 EBU 燃烧模型。
定义涡破碎反应的反应率法。
使用结果计算比率
激活时,它使用产物 Eqn. (3455) 来计算反应率。
EBU 率系数 A
指定 Eqn. (3454) 中 EBU 反应率的系数 A e b u
EBU 率系数 B
指定 Eqn. (3455) 中 EBU 反应率的系数 B e b u
属性 > 反应系数
适用于混合结合时间尺度仅动力学 EBU 燃烧模型。
定义 EBU 反应的反应率法。可采用的方法如下:
方法 对应方法节点/子节点
阿列纽斯系数

阿列纽斯反应参数用于根据有限速率动力学计算化学反应率。

阿列纽斯系数
指前
定义 Eqn. (3365) 中的指前因子 A
用户反应系数

用户反应系数用于指定自定义反应系数。

用户反应系数
指定定制反应系数。结合组分浓度贡献后,相应反应率的单位为数量/长度3。请参见 Eqn. (3364)

区域设置

应用于任何区域:
激活反应选项
激活或停用此区域中的化学反应。

EBU 场函数

Chemistry Heat Release Rate(化学放热率)
化学放热率为 Eqn. (3366) 中的 h˙
停留时间
对于稳态模拟,表示 Eqn. (3462) 中计算化学所用的持续时间 tr(瞬态/非稳态模拟将时间步用作计算化学的持续时间)。激活源项限制属性时,可使用此场函数。