算例說明

本案例介紹了空氣與甲烷非預混燃燒模擬。

計算域：甲烷流入入口直徑3.6mm，環形空氣入口內直徑為50mm，外直徑為60mm，同向流入空氣入口外直徑為310mm，燃料入口段長度為40mm，燃燒室長度為1.5m

物質屬性：粘度1.72E-5kg/m-s，折射率為1

邊界條件：甲烷流入速度為32.7m/s，環形空氣入口軸向速度為38.2m/s，旋流速度為19.1m/s，同向流入空氣流速為20m/s

網格劃分

采用矩形網格，網格數量為17160

計算設置

本次計算為穩態湍流軸對稱計算。

• 能量方程

激活能量方程

• 輻射模型

激活DO輻射模型

• 湍流模型

選擇Realizable k-e湍流模型

• 擴散燃燒模型

激活Species Model，選擇非預混燃燒，點擊菜單欄Flie->Read導入PDF文件

PDF文件下載地址：https://pan.baidu.com/s/11XtFjMDkNvnHlApjH0cwBg 密碼: xj4y

• 邊界條件
  

設置環形空氣入口流速

設置同向流入空氣流速

設置甲烷流入流速

設置壓力出口

其他壁面均為絕熱壁面

計算結果

• 計算域溫度場云圖

• 計算域速度場云圖

• 計算值與實驗值對比

X=40mm處軸向速度對比圖表

環向速度對比圖

溫度對比圖

參考文獻

P.A.M. Kalt, Y.M. Al-Abdeli, A.R. Masri, R.S. Barlow, “Swirling turbulent non-premixed flames of methane: Flow field and compositional structure”.

Proceedings of the Combustion Institute, Vol 29, pp. 1913-1919, 2002 Y.M. Al-Abdeli, A.R. Masri, “Stability Characteristics and Flow Fields of Turbulent Swirling Jet Flows”. Combustion Theory and Modeling, Vol 7, pp. 731-766, 2003