| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第16-36页 |
| 1.1 湍流燃烧研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 数值模拟方法 | 第17-19页 |
| 1.3 湍流燃烧模型 | 第19-28页 |
| 1.3.1 湍流燃烧模型概述 | 第19-21页 |
| 1.3.2 详细化学建表方法 | 第21-28页 |
| 1.3.2.1 SLF模型 | 第21-23页 |
| 1.3.2.2 FPV模型 | 第23-24页 |
| 1.3.2.3 UFPV模型 | 第24-25页 |
| 1.3.2.4 FPI/FGM模型 | 第25-26页 |
| 1.3.2.5 AI模型 | 第26页 |
| 1.3.2.6 MFM模型 | 第26-27页 |
| 1.3.2.7 SPF模型 | 第27-28页 |
| 1.4 本文研究的典型火焰 | 第28-34页 |
| 1.4.1 钝体驻定湍流预混和分层旋流(SwB)火焰 | 第29-31页 |
| 1.4.2 值班驻定湍流预混射流(PPJB)火焰 | 第31-32页 |
| 1.4.3 高温伴流湍流抬举(Cabra)火焰 | 第32-34页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第34-36页 |
| 第2章 湍流燃烧大涡模拟(LES)方法 | 第36-72页 |
| 2.1 基本控制方程 | 第36-40页 |
| 2.1.1 气相燃烧通用控制方程 | 第36-38页 |
| 2.1.2 简化假设 | 第38-39页 |
| 2.1.3 低马赫数湍流燃烧控制方程 | 第39-40页 |
| 2.2 LES方法 | 第40-42页 |
| 2.2.1 过滤函数 | 第40-41页 |
| 2.2.2 LES控制方程 | 第41-42页 |
| 2.3 亚格子湍流模型 | 第42-48页 |
| 2.3.1 亚格子涡粘模型 | 第42-46页 |
| 2.3.1.1 Smagorinsky模型 | 第42-43页 |
| 2.3.1.2 亚格子湍动能涡粘模型 | 第43-44页 |
| 2.3.1.3 动态Smagorinsky模型 | 第44-45页 |
| 2.3.1.4 拉格朗日动力模型 | 第45-46页 |
| 2.3.2 尺度相似模型 | 第46-47页 |
| 2.3.3 混合模型 | 第47-48页 |
| 2.4 亚格子标量通量模型 | 第48-49页 |
| 2.5 亚格子预混燃烧模型 | 第49-62页 |
| 2.5.1 湍流预混燃烧机制 | 第50-52页 |
| 2.5.2 EBU模型 | 第52-53页 |
| 2.5.3 BML模型 | 第53-54页 |
| 2.5.4 TF模型 | 第54-55页 |
| 2.5.5 FSD模型 | 第55-57页 |
| 2.5.6 G-equation模型 | 第57页 |
| 2.5.7 PDF模型 | 第57-58页 |
| 2.5.8 过滤建表方法 | 第58-62页 |
| 2.6 与反应进度变量相关的若干问题探究 | 第62-69页 |
| 2.6.1 归一化反应进度变量的通用控制方程 | 第62-64页 |
| 2.6.2 归一化反应进度变量的亚格子方差模型 | 第64-65页 |
| 2.6.3 未归一化反应进度变量的亚格子方差输运方程 | 第65-66页 |
| 2.6.4 归一化反应进度变量的概率密度分布 | 第66-67页 |
| 2.6.5 归一化反应进度变量的亚格子标量耗散率 | 第67-69页 |
| 2.7 LES结果与实验结果的统计矩比较 | 第69-71页 |
| 2.7.1 常密度湍流的统计矩比较 | 第69-70页 |
| 2.7.2 变密度湍流的统计矩比较 | 第70-71页 |
| 2.8 本章小结 | 第71-72页 |
| 第3章 湍流钝体有旋流动的LES研究及流场动力学分析 | 第72-88页 |
| 3.1 SwB燃烧器简介 | 第72-73页 |
| 3.2 数值方法 | 第73-74页 |
| 3.3 大尺度涡旋结构分析方法 | 第74-75页 |
| 3.3.1 Q准则 | 第74-75页 |
| 3.3.2 POD | 第75页 |
| 3.4 计算结果与分析 | 第75-86页 |
| 3.4.1 统计矩对比 | 第75-78页 |
| 3.4.2 钝体回流区 | 第78-80页 |
| 3.4.3 大尺度涡旋结构 | 第80-86页 |
| 3.4.3.1 涡旋脱落与破碎 | 第80-82页 |
| 3.4.3.2 进动涡核 | 第82-83页 |
| 3.4.3.3 POD分析 | 第83-86页 |
| 3.5 本章小结 | 第86-88页 |
| 第4章 基于详细化学建表结合假定PDF的PPJB湍流预混火焰LES研究 | 第88-120页 |
| 4.1 PPJB燃烧器简介 | 第88-89页 |
| 4.2 亚格子模型 | 第89-101页 |
| 4.2.1 详细化学建表方法 | 第89-97页 |
| 4.2.1.1 AI模型建表 | 第89-91页 |
| 4.2.1.2 预混火焰传播模型建表 | 第91-92页 |
| 4.2.1.3 AI模型耦合预混火焰传播模型建表 | 第92-94页 |
| 4.2.1.4 建表方法的先验研究 | 第94-97页 |
| 4.2.2 假定PDF模型 | 第97-100页 |
| 4.2.2.1 Dirichlet分布 | 第97-99页 |
| 4.2.2.2 独立β分布 | 第99-100页 |
| 4.2.3 LES控制方程 | 第100-101页 |
| 4.3 数值方法 | 第101-102页 |
| 4.4 计算结果与分析 | 第102-116页 |
| 4.4.1 统计矩结果 | 第102-112页 |
| 4.4.1.1 速度统计矩 | 第102-104页 |
| 4.4.1.2 混合物分数统计矩 | 第104-107页 |
| 4.4.1.3 温度统计矩 | 第107-108页 |
| 4.4.1.4 主要组分质量分数统计矩 | 第108-112页 |
| 4.4.2 散点结果 | 第112-113页 |
| 4.4.3 不同假定PDF模型比较 | 第113页 |
| 4.4.4 流场结构 | 第113-115页 |
| 4.4.5 火焰结构 | 第115-116页 |
| 4.5 本章附录 | 第116-119页 |
| 4.6 本章小结 | 第119-120页 |
| 第5章 基于动态加厚火焰结合详细化学建表的SwB湍流预混火焰LES研究 | 第120-162页 |
| 5.1 SwB燃烧器简介 | 第120-121页 |
| 5.2 亚格子模型 | 第121-129页 |
| 5.2.1 详细化学建表方法 | 第121-122页 |
| 5.2.2 假定PDF封闭 | 第122页 |
| 5.2.3 DTF-FGM亚格子燃烧模型 | 第122-128页 |
| 5.2.3.1 DTF模型 | 第122-125页 |
| 5.2.3.2 DTF与FGM耦合 | 第125-128页 |
| 5.2.4 PPDF-FGM亚格子燃烧模型 | 第128-129页 |
| 5.3 数值方法 | 第129-132页 |
| 5.4 计算结果与分析 | 第132-152页 |
| 5.4.1 冷态场计算结果 | 第132-133页 |
| 5.4.2 DTF-FGM模型中敏感性分析 | 第133-141页 |
| 5.4.2.1 皱褶因子评估 | 第133-134页 |
| 5.4.2.2 加厚因子评估 | 第134页 |
| 5.4.2.3 假定PDF分布评估 | 第134-136页 |
| 5.4.2.4 亚格子方差模型评估 | 第136-141页 |
| 5.4.3 亚格子燃烧模型评估 | 第141-144页 |
| 5.4.3.1 DTF-FGM与PPDF-FGM模型比较 | 第141-142页 |
| 5.4.3.2 PPDF-FGM模型中网格影响评估 | 第142-144页 |
| 5.4.4 燃烧场计算结果 | 第144-152页 |
| 5.4.4.1 流场结构 | 第145-147页 |
| 5.4.4.2 基于DTF-FGM模型的统计矩结果 | 第147-152页 |
| 5.5 本章附录 | 第152-160页 |
| 5.6 本章小结 | 第160-162页 |
| 第6章 基于动态加厚火焰结合详细化学建表的SwB湍流分层火焰LES研究 | 第162-190页 |
| 6.1 SwB燃烧器简介 | 第162-163页 |
| 6.2 亚格子模型 | 第163-174页 |
| 6.2.1 详细化学建表与假定PDF封闭 | 第163-171页 |
| 6.2.1.1 反应进度变量的假定PDF分布 | 第166-169页 |
| 6.2.1.2 过滤层流火焰传播速度评估 | 第169-171页 |
| 6.2.2 DTF-FGM亚格子燃烧模型 | 第171-173页 |
| 6.2.3 PPDF-FGM亚格子燃烧模型 | 第173-174页 |
| 6.3 数值方法 | 第174页 |
| 6.4 计算结果与分析 | 第174-186页 |
| 6.4.1 统计矩比较 | 第174-183页 |
| 6.4.2 网格影响评估 | 第183-184页 |
| 6.4.3 分层火焰结构 | 第184-186页 |
| 6.5 本章附录 | 第186-189页 |
| 6.5.1 高斯过滤数值积分过程 | 第186-187页 |
| 6.5.2 推导DTF-FGM模型中协方差的LES输运方程 | 第187-189页 |
| 6.6 本章小结 | 第189-190页 |
| 第7章 基于详细化学建表结合假定PDF的Cabra湍流抬举火焰LES研究 | 第190-212页 |
| 7.1 Cabra燃烧器简介 | 第190页 |
| 7.2 亚格子模型 | 第190-205页 |
| 7.2.1 详细化学建表方法 | 第190-198页 |
| 7.2.1.1 AI模型建表 | 第191-192页 |
| 7.2.1.2 预混火焰传播模型建表 | 第192-193页 |
| 7.2.1.3 AI模型耦合预混火焰传播模型建表 | 第193-194页 |
| 7.2.1.4 建表方法的先验研究 | 第194-198页 |
| 7.2.2 假定PDF模型 | 第198-203页 |
| 7.2.2.1 Copula-PDF模型 | 第198-201页 |
| 7.2.2.2 假定PDF模型的先验研究 | 第201-203页 |
| 7.2.3 LES控制方程 | 第203-205页 |
| 7.3 数值方法 | 第205-206页 |
| 7.4 计算结果与分析 | 第206-209页 |
| 7.4.1 统计矩对比 | 第206-207页 |
| 7.4.2 火焰驻定机制 | 第207-208页 |
| 7.4.3 燃烧机制 | 第208-209页 |
| 7.5 本章附录 | 第209-211页 |
| 7.6 本章小结 | 第211-212页 |
| 第8章 结论与展望 | 第212-216页 |
| 8.1 全文总结 | 第212-213页 |
| 8.2 主要创新点 | 第213页 |
| 8.3 研究展望 | 第213-216页 |
| 参考文献 | 第216-236页 |
| 致谢 | 第236-238页 |
| 博士期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第238页 |
