Fluent甲烷燃燒的案例
旋流空氣非預混甲烷燃燒
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。
展開 STAR CCM+軸對稱模型案例｜甲烷燃燒
本算例演示如何利用STAR CCM+中的EBU模型設置并求解甲烷-空氣射流燃燒過程。算例同時演示了如何在STAR CCM+中手動定義化學反應方程。
1 問題描述
算例計算的是Sandia FlameD實驗條件。下圖所示為計算區域入口截面，其包含3個流體入口：main、pilot以及coflow，分別通入甲烷-空氣、燃燒產物、空氣。
算例采用二維軸對稱模型進行計算，該二維軸對稱幾何由采用 7.2 mm 直徑噴嘴的主噴射器組成，燃燒體積比為 25% 甲烷和 75% 干燥空氣的預混氣體。
計算邊界如下圖所示。
展開 甲烷的貧燃預混燃燒及其污染物排放機理
關鍵詞：貧燃預混燃燒，NOX生成機理，高壓工況，熱輻射，熱損失
本案例主要介紹在高壓條件下,甲烷的貧燃預混燃燒火焰和NOX生成機理。考察在高壓條件下熱輻射對于溫度和NO生成的影響。由于其結構的簡單，預混火焰燃燒已經得到了大量的研究。在模擬計算時，為了減少溫度不穩定性對反應的影響，往往會通過實驗來獲得一個固定的溫度分布描述文件。當實驗無法獲得一個可靠地溫度分布時,我們就不得不忽略熱損失或者估計一個熱損失來求解能量方程。輻射模型具有一階精度，不需要通過測量來計算輻射熱損失。本案例采用熱輻射傳遞模型來計算煙氣在火焰及其火焰后方區域輻射到環境中的熱量損失。本案例假設能夠輻射的組分只有 CO2，H20，CO和CH4。各個組分的發射率采用溫度多項式的形式表示，寫在熱力學文件中。在NOX反應機理中也包含這一部分。
主要操作步驟如下，首先建立反應器模型，如圖一所示。搭建模型后對選擇的機理進行預處理，預處理過程中會排除掉反應機理中的相關格式錯誤。
圖1 反應器模型搭建
圖2 機理預處理
反應器界面設置如圖3所示，為了研究高壓過程，因此將初始壓力設置為符合高壓的初始條件。
圖3 反應器設置
按照實驗條件設置入口邊界條件，同時按照化學計量比設置混合燃料的工況，計算結束后通過chemkin自帶的后處理程序進行作圖，結果如圖4所示，計算結果包括了溫度、氮氧化物生成情況
（a） 溫度變化
（b） NO生成曲線
（c） NOX生成曲線
通過研究含氮氧化物的機理，對碳氫燃料的燃燒研究更有實際意義，對碳氫燃料的應用具有深遠影響。
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展開 FLUENT非預混燃燒模擬 附FLUENT非預混燃燒模型下載
下載地址：FLUENT非預混燃燒模型
Fluent-化學反應-1 預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
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Fluent專家-化學反應-1
預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
fluent-化學反應-案例1-預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
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fluent-化學反應-案例1-預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
知識點：化學反應、渦耗散模型、甲烷空氣混合物模型、燃燒、繪制xy plots曲線等
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
展開 fluent-組分輸運-案例1-甲烷、硫化氫在空氣中的泄露擴散分布
fluent-組分輸運-案例1-甲烷、硫化氫在空氣中的泄露擴散分布
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wb1.rar
本案例研究天然氣中硫化氫（H2S）在如下模型中的泄露擴散情況，泄露口采用2維孔口模型，口徑為0.06m，左側水平向右的風速為2.5m/s，幾何模型如下所示：通過對其進行fluent模擬，可以得到甲烷安全區。
知識點：組分輸運模型設置、多相流、歐拉模型等
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10172
Fluent 煤炭燃燒 ￥5
關于 Fluent 項目的煤炭燃燒
使用 ANSYS Fluent 對煤燃燒進行瞬態模擬（t = 1.5s）。燃燒建模使用渦流耗散模型，湍流建模使用 k-epsilon。Fluent 模擬文件也附在附件中。
FLUENT非預混燃燒模擬
本教程的目的是準確地模擬在300千瓦BERL燃燒室的燃燒過程。這類問題可以通過物質輸運模型或非預混燃燒模型來模擬。在本教程中，將使用非預混燃燒模型來建立和解決天然氣燃燒問題。
1. 啟動FLUENT并導入網格
（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.1→Fluid Dynamics→FLUENT 19.1命令，啟動FLUENT 19.1。
（2）在FLUENT Launcher界面中的Dimension中選擇2D，在Display Options中勾選Display Mesh After Reading，Embed Graphics Windows和Workbench Color Scheme，單擊OK按鈕進入FLUENT主界面。
（3）在FLUENT主界面中，單擊主菜單中File→Read→Mesh按鈕，彈出Select File（導入網格）對話框，選擇文件名為berl.msh的網格文件，單擊OK按鈕便可導入網格。
（4）導入網格后，在圖形顯示區將顯示幾何模型。
（5）單擊主菜單中Mesh→Check按鈕，檢查網格質量，確保不存在負體積。
（6）單擊主菜單中Mesh→Transform→Scale按鈕，在View Length Unit In中選擇mm，在Mesh Was Created In中選擇mm，單擊Scale按鈕并關閉窗口。
（7）單擊主菜單中Results→Graphics→Views按鈕，在Mirror Planes中選擇axis-2，單擊Apply按鈕并關閉窗口。
展開 干貨 | ANSYS Fluent燃燒模型簡介
總體而言分為通用有限速率模型、非預混燃燒模型、預混燃燒模型、部分預混燃燒模型和組分概率密度輸運模型5種（見圖4）。
圖3 ANSYS Fluent化學反應模型分類列表
圖4
除此之外，ANSYS還可結合DPM模型模擬顆粒燃燒過程，開啟污染物模型預測氮氧化物、碳氧化物以及煙的分布、開啟電化學反應模擬電化學過程、結合CHEMKIN軟件詳細描述化學反應機理的化學反應等（見圖5、圖6、圖7、圖8）。
干貨 | ANSYS Fluent燃燒模型簡介
總體而言分為通用有限速率模型、非預混燃燒模型、預混燃燒模型、部分預混燃燒模型和組分概率密度輸運模型5種（見圖4）。
圖3 ANSYS Fluent化學反應模型分類列表
圖4
除此之外，ANSYS還可結合DPM模型模擬顆粒燃燒過程，開啟污染物模型預測氮氧化物、碳氧化物以及煙的分布、開啟電化學反應模擬電化學過程、結合CHEMKIN軟件詳細描述化學反應機理的化學反應等（見圖5、圖6、圖7、圖8）。
FLUENT反應流與燃燒模擬高級培訓！！！
培訓大綱：
第一章 FLUENT燃燒模擬簡介
1.1 燃燒模擬的應用
1.2 軟件功能概述
1.3 計算網格
1.4 反應動力學、湍流與化學反應之間的相互作用
1.5 量綱分析
第二章 FLUENT燃燒模型之一
2.1 渦耗散模型
2.2 非預混模型
第三章 FLUENT燃燒模型之二
3.1 火焰面模型
3.2 預混燃燒模型
3.3 部分預混燃燒模型
第四章 FLUENT詳細化學反應和表面反應
4.1 層流有限率模型
4.2 ISAT理論
4.3 EDC模型
4.4 概率密度函數輸運模型
4.5 表面反應模型
4.6 動力學模型
4.7 相關算例介紹
第五章 FLUENT離散相（DPM）反應和噴霧模型
5.1 離散相模型
5.2 噴霧模型
5.3 二次霧化，焦炭反應和噴霧
第六章 FLUENT輻射模型
6.1 DTRM模型
6.2 P1模型
6.3 Rosseland模型
6.4 DO模型
6.5 S2S模型
6.6 日光輻射模型
第七章 FLUENT污染物模型
7.1 NOx模擬
7.2 SOx模擬
7.2 Soot模擬
第八章 FLUENT燃燒模擬技巧
第九章 FLUENT燃燒模擬算例
9.1 煤粉旋流燃燒
9.2 GE LM-1600燃氣渦輪燃燒室
9.3 使用EDC模型考慮詳細化學反應機理模擬氣體燃燒
9.4 使用概率密度函數輸運模型考慮詳細化學反應機理模擬氣體燃燒
9.5 使用zimont完全預混模型模擬燃燒
9.6 液滴燃燒的模擬
9.7 穩態和非穩態火焰面模型模擬燃燒與化學反應流
9.8 利用有限反應速率模型自定義反應過程參數模擬燃燒與化學反應流
9.9 焦炭多步反應過程模擬
9.10 SNCR模型模擬脫硝
9.11 表面多步反應模擬（表面催化反應模擬）
9.12 富氧燃燒爐反應模擬
9.13 氣化爐反應模擬
答疑
展開 Fluent反應流與燃燒模擬高級應用
CAE培訓中心6月課程：Fluent反應流與燃燒模擬應用高級培訓
培訓時間：6月14、15日
培訓地點：北京
培訓介紹：http://www.caetraining.com.cn/detail.aspx?id=252
全新體驗的Fluent Meshing | 在燃燒室中的應用
航空發動機主燃燒室網格
燃燒室往往幾何復雜，模型中有詳細的特征，如燃油噴嘴、旋流器、發散冷卻孔、摻混孔等。正因為燃燒室復雜幾何特性，針對它的網格劃分過程往往需要非常長的時間和較多人力、硬件資源。Ansys Fluent可加速大尺寸、復雜結構的燃燒室的網格劃分過程，使客戶擁有生成高質量網格的完全控制方法，從而保證生成魯棒且精準的計算結果。
為捕捉到燃燒室中的流動分配、火焰形狀、火焰筒壁溫以及污染物排放等物理化學過程，在仿真時往往需要對幾何模型局部進行網格加密。通常情況下，六面體網格的仿真精度會較高，但是燃燒室復雜的結構本身很難生成完全結構化的六面體網格。鑒于此，Ansys Fluent提供了一項專利技術，即“Mosaic網格”技術, 可在核心區生成六面體為主的網格，并在邊界層及貼體部分生成多面體網格。這個技術可以在燃燒室核心區域生成高質量的六面體網格，這是像LES湍流模型所要求的，而在其它區域生成多面體-棱柱網格，可使用混合尺寸求解湍流模型，如SBES模型等。
本文將根據Ansys工程師多年與行業頂尖客戶的合作經驗，詳細介紹在燃燒室方向進行Fluent網格劃分的5個最佳實踐點。
使用WTM干凈幾何網格劃分流程
Ansys Fluent WTM流程是一個用戶界面友好、基于任務的工作流程，可為客戶提供必要的選項，并可靈活地針對客戶具體需求進行自定義。
展開 Fluent Meshing實戰發動機燃燒室網格 Part 1-幾何修復
Fluent曾經擁有兩個網格工具：Gambit和TGrid。Tgrid在ANSYS
14.5版本之后以Fluent Meshing亮相，這與ANSYS Meshing是完全不同的。Fluent
Meshing低調得如同掃地僧，甚至在Star CCM+把蜂巢型網格作為大賣點之前，Fluent
Meshing早在Tgrid階段就已經完美實現該技術。Fluent進入ANSYS大家族之前，Tgrid就是個高端網格工具，時隔多年依然高端，以至于ANSYS不得不把它請出山。
現在，我們通過一系列案例教學，來領略Fluent Meshing的霸氣側漏。挑選一個燃燒室的案例（ANSYS官網稱為Can Combustor模型），結構比較復雜，適合初學者直接撲向疑難問題。
《Fluent Meshing實戰發動機燃燒室網格》系列，包括四部分：
① 幾何修復
② 表面網格
③ 蜂巢網格
④ 燃燒模擬
今天介紹Fluent Meshing在復雜幾何體修復和幾何前處理準備方面的工作。概括起來，Fluent Meshing的主要特點包括：
① 完全嵌入在Fluent界面中
② 能夠讀入CAD以及復雜的多區域組合網格模型
③ 為使用者提供更多的網格控制方式
④ 能夠處理超過十億的網格
⑤ 包含節點級網格控制
⑥ 能夠利用腳本實現批處理
我們測試的軟件平臺是ANSYS Fluent V18.2，輸入文件為
FM_Generic_Combustor.msh.gz
下載鏈接：http://pan.baidu.com/s/1dEHtZgt 密碼：phay
1
導入幾何
打開Fluent 18.2，注意選擇Meshing Mode。
圖1.
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