湍流火焰速度封闭(复杂化学)模型参考

湍流火焰速度封闭(复杂化学)模型是湍流-化学相互作用模型,可与复杂化学模型搭配使用。

1. 湍流火焰速度封闭(复杂化学)模型参考
理论 请参见湍流火焰速度封闭
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 湍流化学相互作用
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 湍流火焰速度封闭 (TFC)
要求
  • 材料多组分气体
  • 反应期反应
  • 反应流体模型反应组分输运
  • 反应组分输运模型复杂化学
属性 关键属性包括:火焰速度比例因子热释放率激活阈值火焰曲率效应

请参见湍流火焰速度封闭(复杂化学)模型属性

激活 模型控制(子节点) 层流火焰速度湍流火焰速度
场函数 层流火焰速度TFC 活性指标湍流火焰速度未燃烧的热扩散率壁面方向

请参见场函数

湍流火焰速度关闭(复杂化学)模型属性

火焰速度比例缩放因子
湍流火焰速度的乘数,可用于增加湍流火焰速度。
热释放率激活阈值
仅在停用复杂化学 > 逼近法选项属性松弛为化学平衡时可用。增大此值(最大为 1)可以为火焰传播选择更少的网格单元,从而使行为更可靠,但火焰定位可能变得不太准确。
火焰曲率效应
将火焰曲率的影响添加到湍流火焰速度。通常,此影响较小并倾向于降低湍流火焰速度。
在火花开始时间前启用模型
支持在火花时间之前激活 TFC 模型。
默认值为,这意味着只有基础复杂化学模型(层流火焰封闭 LFC)在火花时间内运行。

场函数

层流火焰速度
sl ,由 Metghalchi Eqn. (3440) 或 Gulder Eqn. (3444) 定义。
TFC 活性指标
体积,湍流火焰速度封闭 (TFC) 模型在其中改变化学和扩散项以在指定湍流火焰速度下传播预混火焰前缘。
TFC 反应率
群集中使用的 TFC 反应率是 Yc 的 TFC 模型的目标源,即 Eqn. (3435) ω˙Yctfc
湍流火焰速度
st ,由 Zimont Eqn. (3445) 或 Peters Eqn. (3450) 定义。
未燃烧物放热率
因未燃烧气体中的动能活性而释放的热量。该场函数用于可视化未燃烧物放热率较高的区域,这表示发生爆震的可能性更大。
未燃烧的热扩散率
αu (位于 Eqn. (3445) 中)。
壁面方向

除了上述场函数之外,仅当为分离组分求解器激活保留临时储存属性时,还可以使用以下场函数。

当量比
Eqn. (3443) 中的当量比 Φ
废气再循环质量分数
产物(燃烧)组分的质量分数 YEGR (在 Eqn. (3452) 中)。
过程变量
c (在Eqn. (3535)中)。
组分校正因子
nf ,根据 Eqn. (3437) 计算得出。
热扩散通量能量源
D (位于 Eqn. (3434) 中)。
未燃烧温度
未燃烧气体中的条件温度。可用于构建火焰速度。

层流火焰速度

方法 对应方法节点
Gulder 层流火焰速度

使用 Gülder 层流火焰速度相关性 Eqn. (3579)

激活 Gulder 层流火焰速度节点,这样可使用燃料名属性来选择燃料。

Metghalchi 层流火焰速度

使用 Metghalchi 层流火焰速度相关性 Eqn. (3573)

激活 Metghalchi 层流火焰速度节点,这样可使用燃料名属性来选择燃料。

预计算 LFS 表 使用在表生成器 > LFS 表生成器节点下指定的层流火焰速度表中取的值。

激活预计算 LFS 表节点,可用于选择在 LFS 表生成器中定义的层流火焰速度表。

用户自定义的层流火焰速度

可用于指定无约束层流火焰速度。

层流火焰速度 > 用户自定义的层流火焰速度 > 层流火焰速度分布

火焰速度乘数
可用于所有层流火焰速度 (LFS) 方法。
用于将 LFS 与比例因子相乘。火焰速度乘数应用于根据湍流火焰速度封闭中的任一 LFS 方法求得的 Sl
增大乘数会增大 LFS,从而增大湍流火焰速度。此值的推荐范围为 0.5 到 2。默认值 1 表示不应用任何乘数。

湍流火焰速度

Method
Method Corresponding Child Node
Peters Turbulent Flame Speed

Selects the Peters method Eqn. (3450) for calculating the turbulent flame speed source term.

Peters Turbulent Flame Speed
Properties:
Wall Effect Constant
Uses wall effects to model the quenching of the flame at walls.

Select a setting from 0 (fully extinguished) to 1 (no effect).

Constant, A1
Coefficient A1 , from Eqn. (3451).
Constant, A4
Coefficient A4 , from Eqn. (3451).
Constant, B1
Coefficient B1 , from Eqn. (3451).
Constant, B3
Coefficient B3 , from Eqn. (3451).
Ewald’s Corrector Constant
cew , from Eqn. (3451)
Sub-nodes:
Unburnt Thermal Diffusivity
You can define the unburnt thermal diffusivity Du using the Power Law Eqn. (3486), or as a User-Defined Unburnt Thermal Diffusivity profile.
User Defined Turbulent Flame Speed

Selects the User-Defined method for calculating the turbulent flame speed source term.

User Defined Turbulent Flame Speed
Properties:
Wall Effect Constant
Uses wall effects to model the quenching of the flame at walls.
Select a setting from 0 (fully extinguished) to 1 (no effect).
Sub-nodes:
Turbulent Flame Speed Profile
Scalar profile value.
Zimont Turbulent Flame Speed

Selects the Zimont method Eqn. (3445) for calculating the turbulent flame speed source term.

Zimont Turbulent Flame Speed
Properties:
Wall Effect Constant
Uses wall effects to model the quenching of the flame at walls.
Specify a setting from 0 (fully extinguished) to 1 (no effect).
Flame Stretch Effect
When activated, uses the flame stretch factor G Eqn. (3446), which takes the flame stretch effect into account by representing the probability of unquenched flamelets. Activates the Flame Stretch Effect node.
Sub-nodes:
Unburnt Thermal Diffusivity
You can define the unburnt thermal diffusivity using the Power Law or as a User-Defined Unburnt Thermal Diffusivity profile.
Flame Stretch Effect
Constant, ustr
Coefficient μstr from Eqn. (3447).
Critical Strain Rate Control
Select either the Chemical Time Scale Methodwith which you can set the constant B in Eqn. (3449), or User Defined Profile