耦合详细反应机理的非预混富氢燃烧的大涡模拟
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第17-29页 |
| 1.1 引言 | 第17-18页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第18-26页 |
| 1.2.1 非预混火焰的实验研究 | 第20-21页 |
| 1.2.2 化学反应机理 | 第21-23页 |
| 1.2.3 大涡模拟中的封闭模型 | 第23-26页 |
| 1.3 研究目标和内容 | 第26-27页 |
| 1.4 本文章节安排 | 第27-29页 |
| 第二章 湍流燃烧的LES-LEM方法 | 第29-53页 |
| 2.1 本章概述 | 第29页 |
| 2.2 反应流控制方程 | 第29-31页 |
| 2.3 物性参数 | 第31-32页 |
| 2.3.1 状态方程 | 第31页 |
| 2.3.2 输运参数 | 第31-32页 |
| 2.4 大涡模拟控制方程 | 第32-35页 |
| 2.4.1 过滤器 | 第32-33页 |
| 2.4.2 控制方程 | 第33-35页 |
| 2.5 LEM方法 | 第35-40页 |
| 2.5.1 LEM理论 | 第35-36页 |
| 2.5.2 LEM模型构建 | 第36-37页 |
| 2.5.3 三重映射机制 | 第37-40页 |
| 2.6 数值方法 | 第40-49页 |
| 2.6.1 网格划分 | 第40-42页 |
| 2.6.2 LES方程的有限容积表达 | 第42-44页 |
| 2.6.3 控制方程的离散 | 第44-47页 |
| 2.6.4 流动求解过程 | 第47-48页 |
| 2.6.5 共轭余量法 | 第48-49页 |
| 2.7 LEM移植 | 第49-52页 |
| 2.8 边界条件 | 第52-53页 |
| 第三章 详细化学反应动力学的耦合及模型测试 | 第53-69页 |
| 3.1 本章概述 | 第53页 |
| 3.2 燃烧机理 | 第53-58页 |
| 3.2.1 化学反应机理的一般形式 | 第53-55页 |
| 3.2.2 氢气燃烧的反应动力学 | 第55-56页 |
| 3.2.3 合成气燃烧的反应动力学 | 第56-58页 |
| 3.2.4 NO生成的反应动力学 | 第58页 |
| 3.3 KIVA4-MPI中化学求解器 | 第58-60页 |
| 3.4 详细化学反应机理的耦合 | 第60-64页 |
| 3.4.1 详细化学求解器 | 第61页 |
| 3.4.2 耦合方式 | 第61-64页 |
| 3.5 模拟方法测试 | 第64-68页 |
| 3.5.1 计算量评估 | 第64-65页 |
| 3.5.2 并行性能测试 | 第65-66页 |
| 3.5.3 复杂冷态流场计算 | 第66-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第四章 典型非预混富氢燃烧的模拟 | 第69-85页 |
| 4.1 本章概述 | 第69页 |
| 4.2 模拟算例介绍 | 第69-70页 |
| 4.3 数值方法验证 | 第70-75页 |
| 4.3.1 网格划分及独立性测试 | 第70-72页 |
| 4.3.2 实验验证 | 第72-75页 |
| 4.4 非预混富氢火焰中参数分析 | 第75-83页 |
| 4.4.1 H_2含量 | 第76-78页 |
| 4.4.2 伴流中O_2含量 | 第78-79页 |
| 4.4.3 伴流引入H_2O | 第79-80页 |
| 4.4.4 压力变化 | 第80-82页 |
| 4.4.5 CO的引入 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 第五章 不同化学反应机理对火焰结构的影响 | 第85-111页 |
| 5.1 本章概述 | 第85页 |
| 5.2 氢气燃烧机理 | 第85-87页 |
| 5.3 实验及算例简介 | 第87-89页 |
| 5.4 瞬时结果对比 | 第89-91页 |
| 5.5 实验验证 | 第91-99页 |
| 5.5.1 平均结果分析 | 第91-96页 |
| 5.5.2 标量场分析 | 第96-99页 |
| 5.6 火焰微观结构 | 第99-103页 |
| 5.6.1 HO_2,H和OH瞬时分布 | 第99-101页 |
| 5.6.2 HO_2,H和OH标量场 | 第101-102页 |
| 5.6.3 HO_2,H反应通量 | 第102-103页 |
| 5.7 点火延迟时间 | 第103-108页 |
| 5.7.1 均相模型的点火延迟时间 | 第104-106页 |
| 5.7.2 Flame M2点火延迟时间 | 第106-108页 |
| 5.8 火焰传播速度 | 第108-109页 |
| 5.9 本章小结 | 第109-111页 |
| 第六章 结论与展望 | 第111-115页 |
| 6.1 全文总结 | 第111-112页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第112-115页 |
| 附录1 Boivin简化反应机理 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-127页 |
| 致谢 | 第127-129页 |
| 在读博期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第129页 |
