CFX中的FlameletModel

2016-10-07 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

Flamelet Model燃燒模型會(huì)考慮化學(xué)反應(yīng)和湍流間的相互作用,它適用于快速反應(yīng)(高丹姆克爾數(shù))的模擬。該燃燒模型假設(shè)火焰是以層流(薄片層)的形式出現(xiàn)的(即使流場(chǎng)是湍流的)。這種燃燒模型的優(yōu)點(diǎn)是:它不需要你將網(wǎng)格劃分得非常密或者將計(jì)算的時(shí)間步長取得非常小也能解某些燃燒問題,即不會(huì)考慮燃燒給流場(chǎng)帶來的迅速且雜亂無章的波動(dòng),所以這種燃燒模型是很粗糙的。Flamelet Model使用2個(gè)標(biāo)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(duì)應(yīng),在使用該燃燒模型時(shí),會(huì)生成一個(gè)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(duì)問題進(jìn)行求解時(shí),需要這個(gè)文件來控制組分的變化,至于這個(gè)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(xì)節(jié)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(gè)CFX RIF來定義flamelet燃燒問題:

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

第二頁中我們需要設(shè)置燃料的詳細(xì)組成,各組分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少,空氣中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。這里我們按照fluent例子中的Using the Non-Premixed Combustion Model來設(shè)置組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(注意,fluent中的是摩爾分?jǐn)?shù),需要轉(zhuǎn)換一下,而且其中一項(xiàng)組分是C4H10,CFX中沒有,我們以C4H4來代替)。

第三頁保持默認(rèn)值,注意這里可以控制組分的耗散率,如果計(jì)算出來燃燒發(fā)生的主要位置和試驗(yàn)的不太相符,可以調(diào)整這些參數(shù)來控制燃燒位置。

設(shè)置完RIF后,右鍵點(diǎn)擊它選擇start CFX RIF generation,CFX將會(huì)自動(dòng)生成計(jì)算所需的reaction,注意到你們的電腦進(jìn)程中出現(xiàn)了rif.exe,表示cfx正在生成fll文章,這需要一段時(shí)間,在有了這個(gè)文件后,你的計(jì)算才不會(huì)出錯(cuò)。

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(wǎng)格旋轉(zhuǎn)生成cfx的網(wǎng)格,CFX的其他設(shè)置如下(其他的參考fluent):

流體域: