CFX中的FlameletModel

2016-10-07  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

Flamelet Model燃燒模型會考慮化學反應和湍流間的相互作用,它適用于快速反應(高丹姆克爾數)的模擬。該燃燒模型假設火焰是以層流(薄片層)的形式出現的(即使流場是湍流的)。這種燃燒模型的優點是:它不需要你將網格劃分得非常密或者將計算的時間步長取得非常小也能解某些燃燒問題,即不會考慮燃燒給流場帶來的迅速且雜亂無章的波動,所以這種燃燒模型是很粗糙的。Flamelet Model使用2個標量方程配合流體基本方程一起解燃燒問題,具體的可以參考CFX的help。

  CFX中的flamelet Model與fluent的中的non-premixed相對應,在使用該燃燒模型時,會生成一個PDF文件(CFX中該文件后綴名為fll而fluent中為pdf)用來記錄燃燒過程中組分的變化情況,在solver開始對問題進行求解時,需要這個文件來控制組分的變化,至于這個文件具體有些什么,是什么意思,本人也沒有去看~~~,那么就說說在CFX中怎么使用該模型吧(很多細節可以參考CFX13.0的例子combustion and radiation in a can combustor)。

  我們可以在reaction中插入一個CFX RIF來定義flamelet燃燒問題:

在basic setting中我們需要設置fll文件的保存位置,以及燃料的大致組成,而第三項決定是否生成氮化物。

第三頁保持默認值,注意這里可以控制組分的耗散率,如果計算出來燃燒發生的主要位置和試驗的不太相符,可以調整這些參數來控制燃燒位置。

設置完RIF后,右鍵點擊它選擇start CFX RIF generation,CFX將會自動生成計算所需的reaction,注意到你們的電腦進程中出現了rif.exe,表示cfx正在生成fll文章,這需要一段時間,在有了這個文件后,你的計算才不會出錯。

 

  這里就以fluent例子中的Using the Non-Premixed Combustion Model來做分析比較,邊界條件完全與fluent的保持一樣,使用fluent的網格旋轉生成cfx的網格,CFX的其他設置如下(其他的參考fluent):

 

流體域:

周期邊界:

空氣進口:

燃料進口:

壁面溫度以及放射率:

 

計算結果:

速度場:

溫度場:

 CFX計算的結果在放熱上沒有fluent多,2個軟件計算出的溫度場分布相似,燃燒主要發生的位置基本一致。

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