基于自适应化学理论的复杂CH_4燃烧模拟

麻省理工学院化工系的Green教授提出了自适应化学理论AdapChem的概念。这种方法根据反应条件的不同,分别使用多个简化化学反应模型而非复杂的详细基元反应模型进行区域内的数值模拟。该法提供了在保证化学精度条件下,避免效率浪费的一条有效途径。然而,为了完善AdapChem,引入以往没有考虑过的辐射模型是有必要的。为此,该文使用的是离散坐标法并对复杂CH4空气火焰进行了模拟,得到了较为理想的结果。

基于自适应化学理论甲烷预混燃烧的非主量成分的数值计算

麻省理工学院的Green教授提出了自适应化学理论(AdapChem)的概念。它采用相容分割法将守恒方程划分为化学方程和流动方程两个有机的部分。根据反应条件的不同,这种方法分别使用多个简化化学反应模型,而非复杂的详细基元反应机理进行区域内的数值模拟。它提供了在保证化学精度条件下,避免效率浪费的一条有效途径。针对CH4/空气预混火焰,应用自适应化学理论对其燃烧行为进行了合理的重现,并对几种重要的非主量成分进行了预测,得到了较为理想的模拟结果。

基于敏感性分析的H_2/O_2反应机理最优简化

已有的反应流计算方法通常采用简单的化学反应机理。由于火焰中不同区域的化学特性变化较大,有时简单反应机理不能精确描述燃烧过程的化学特性;而计算包含详细反应机理的复杂反应流问题仍然是十分费时的。最优简化法可根据设定的化学精度要求实现详细反应机理的最优简化。通过对包含20个可逆基元反应的H2/O2燃烧机理的简化结果与原机理计算结果的比较,取得了良好的效果。同时,结合敏感性分析法深入揭示了氢、氧燃烧的化学过程。

甲烷预混火焰自适应化学理论模拟及其与试验的比较

通常实际湍流火焰中不同燃烧区域的化学反应特性大不相同,且辐射在热传递过程中扮演了非常重要的角色。该文采用辐射模型离散坐标DO法来完善自适应化学理论。基于详细化学反应机理,在不同区域使用不同的简化反应模型来进行化学项的求解。针对甲烷,空气预混火焰,该文对其燃烧行为进行了合理的重现,考虑辐射模型之后的计算结果与试验结果吻合得更好。