氢气-空气预混火焰传播特性的数值模拟研究

应用Fluent流体计算软件,基于标准湍流k-ε模型和EDC燃烧模型,采用SIMPLE格式算法对常温常压下对常温常压下氢气/空气预混火焰在光滑管道中的传播特性进行二维数值模拟,获得火焰传播速度、火焰结构、表面积、火焰到达位置和时刻沿管道变化情况。结果表明:火焰传播速度先增加后逐渐减小。在离点火端105 mm处到达最大值,之后逐渐降低。在t=9.1 ms时,火焰开始逐渐呈现典型的郁金香结构。火焰在初始加速阶段的主要物理机理是前方未燃气体受到前驱压缩波作用而被加热和压缩的正反馈微分加速机制,此后在管右端的反射压缩波影响下火焰传播速度略有降低。