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CH_4/H_2/N_2射流火焰的大涡模拟和POD分析

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工程热物理学报 2013年第7期34卷 1385-1388页

作者：陈靖赵平辉韩超朱旻明陈义良中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

使用大涡模拟加稳态火焰面模型、火焰面/反应进度模型对CH_4/H_2/N_2湍流射流扩散火焰进行了模拟,通过与实验数据的详细比较对火焰面模型进行了检验。结果表明,两种火焰面模型计算得到的低阶矩与实验值都符合得较好,后者对二阶矩捕捉更... 详细信息

使用大涡模拟加稳态火焰面模型、火焰面/反应进度模型对CH_4/H_2/N_2湍流射流扩散火焰进行了模拟,通过与实验数据的详细比较对火焰面模型进行了检验。结果表明,两种火焰面模型计算得到的低阶矩与实验值都符合得较好,后者对二阶矩捕捉更准确;小组分(NO,OH)分布与实验结果都有较大偏差,直接求解小组分输运方程可得到较好结果。最后用POD技术对流场进行分解与重构,可以发现前5阶模态即占有总能量的60%左右,且中心射流区域集中了各尺度的湍流相干结构。

关键词：大涡模拟射流扩散火焰火焰面模型 POD分析

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不同湍流预混燃烧模型在本生灯火焰中的比较

推进技术 2014年第8期35卷 1086-1093页

作者：韩超张培叶桃红陈义良中国科学技术大学热科学与能源工程系安徽合肥230027

湍流预混燃烧的大涡模拟数值计算近来受到很大的关注,为了进一步发展湍流预混燃烧模型,利用正在发展的湍流预混燃烧模型等值面集合的G函数方法、层流预混火焰生成流型的化学热力学建表FGM方法、G函数/FGM耦合方法三种燃烧模型,对甲烷/... 详细信息

湍流预混燃烧的大涡模拟数值计算近来受到很大的关注,为了进一步发展湍流预混燃烧模型,利用正在发展的湍流预混燃烧模型等值面集合的G函数方法、层流预混火焰生成流型的化学热力学建表FGM方法、G函数/FGM耦合方法三种燃烧模型,对甲烷/空气湍流本生灯火焰进行了大涡模拟计算,并对上述燃烧模型进行了比较。大涡模拟结果表明,G函数方法能够较为准确捕捉火焰的传播特性,FGM方法能够捕捉到火焰和湍流的相互作用,但无法准确预测火焰的传播特性。而耦合的方法既可以捕捉火焰的传播特性,又能够捕捉到火焰和湍流的相互作用。

关键词：湍流预混火焰本生灯火焰 G函数火焰面数据库

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湍流计算模型第1版

湍流计算模型

1991年

作者：陈义良

本书比较系统地讨论了建立湍流模型的理性方法:首先提出建立通用湍流模型必须遵循的原则,然后运用数学工具,并对照实验观察和测量数据,给出工程上实用的计算模型。

关键词：湍流数学模型

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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数值研究Sanida火焰D中辐射热的影响

工程热物理学报 2006年第4期27卷 649-651页

作者：徐晓陈义良王海峰中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥安徽230027

为了考察湍流燃烧过程中的辐射热影响,数值模拟了Sanida火焰D,其中湍流流动采用多时间尺度(MTS)k-ε湍流模型模拟,燃烧过程采用概率密度函数(PDF)方法和拉格朗日火焰面模型(LFM)以及详细化学反应机理GRI3．0联合的方法模拟,辐射换热采... 详细信息

为了考察湍流燃烧过程中的辐射热影响,数值模拟了Sanida火焰D,其中湍流流动采用多时间尺度(MTS)k-ε湍流模型模拟,燃烧过程采用概率密度函数(PDF)方法和拉格朗日火焰面模型(LFM)以及详细化学反应机理GRI3．0联合的方法模拟,辐射换热采用有限体积(FVM)联合关联k分布模型模拟。计算结果和实验数据的比较发现虽然相对于燃烧热,辐射热是一个小量,但是考虑了辐射热影响以后,模拟结果大有改进。针对该现象,我们给出的解释是由于在湍流燃烧过程中,湍流过程,燃烧过程以及辐射换热过程三者是强耦合的,湍流作用很可能会将辐射换热作用放大,因此,对于燃烧过程的详细数值模拟,建议考虑辐射换热的影响。

关键词： Sandia火焰D 概率密度函数拉格朗日火焰面模型有限体积法湍流辐射交互作用

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甲烷/空气射流抬举火焰的大涡模拟计算

推进技术 2014年第5期35卷 654-660页

作者：韩超张培叶桃红陈义良中国科学技术大学热科学与能源工程系安徽合肥230027

为了研究中高温伴流中的自动着火特性,采用大涡模拟(LES)和均匀搅拌器(PSR)结合假定概率密度函数的建表湍流燃烧模型对甲烷/空气射流在高温伴流中的抬举火焰数值研究,并比较反应进度的不同概率密度分布对结果的影响。结果表明,计算结果... 详细信息

为了研究中高温伴流中的自动着火特性,采用大涡模拟(LES)和均匀搅拌器(PSR)结合假定概率密度函数的建表湍流燃烧模型对甲烷/空气射流在高温伴流中的抬举火焰数值研究,并比较反应进度的不同概率密度分布对结果的影响。结果表明,计算结果与实验值符合得较好。PSR建表方法能够捕捉到高温伴流抬举火焰的点火过程,能够正确预测火焰的抬举高度,但在火焰稳定燃烧区域该建库燃烧模型还存在不足。同时,反应进度的亚格子脉动对准确模拟抬举高度十分重要。

关键词：抬举火焰大涡模拟均匀搅拌器自动着火

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微尺度血液透析的多相数值模拟

计算物理 2009年第1期26卷 49-56页

作者：徐侃刘明侯刘东陈义良中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

建立血液流动的剪切稀化模型,并对3-D微管道内血液多相流动进行数值模拟,得到的结果与实验数据比较显示,该模型不仅能预测微管道内速度分布,还可以体现微尺度下血液流动的F-L效应.为了探索无膜透析可行性,利用该非牛顿两相流模型对T型... 详细信息

建立血液流动的剪切稀化模型,并对3-D微管道内血液多相流动进行数值模拟,得到的结果与实验数据比较显示,该模型不仅能预测微管道内速度分布,还可以体现微尺度下血液流动的F-L效应.为了探索无膜透析可行性,利用该非牛顿两相流模型对T型微槽道内血液透析过程进行数值模拟,结果表明,血浆中质量扩散系数较大的组份很容易从血液扩散到透析液中,实现了组份分离.

关键词：非牛顿流体多相流传质

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一种新的层流扩散火焰面建库模型的研究

工程热物理学报 2010年第6期31卷 1069-1072页

作者：赵平辉叶桃红陆阳陈义良中国科学技术大学热科学和能源工程系

本文通过求解物理空间中的层流扩散火焰面方程，建立火焰面数据库。相比于求解混合物分数空间的层流火焰面模型，该模型不仅简单，且易于耦合详细组分输运模型、Soret效应和气相辐射等影响因素。同时，求出的温度及组分浓。度分布可以... 详细信息

本文通过求解物理空间中的层流扩散火焰面方程，建立火焰面数据库。相比于求解混合物分数空间的层流火焰面模型，该模型不仅简单，且易于耦合详细组分输运模型、Soret效应和气相辐射等影响因素。同时，求出的温度及组分浓。度分布可以整理成各种不同参数的函数，提高了数据库使用的灵活性。本文对这种新的层流扩散火焰面模型进行详细的分析，并考察组分输运模型、Soret效应、气相辐射以及化学反应机理等因素对计算结果的影响。

关键词：层流火焰面模型扩散火焰组分输运 Soret效应化学反应机理

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多孔介质钝体火焰稳定性

燃烧科学与技术 2012年第2期18卷 111-116页

作者：刘明侯许胜陈靖陈义良中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027

提出采用多孔介质材料制作钝体火焰稳定器,旨在利用其通透和弥散性能改善钝体后燃空比,从而提高火焰稳定性.通过对实心钝体、平均孔径为1.27,mm和0.32,mm的多孔介质钝体尾迹冷态流场、钝体火焰及其稳定特性对比实验,发现基于来流速度和... 详细信息

提出采用多孔介质材料制作钝体火焰稳定器,旨在利用其通透和弥散性能改善钝体后燃空比,从而提高火焰稳定性.通过对实心钝体、平均孔径为1.27,mm和0.32,mm的多孔介质钝体尾迹冷态流场、钝体火焰及其稳定特性对比实验,发现基于来流速度和钝体特征长度尺度的雷诺数对实心和多孔介质钝体回流区产生特性影响较大.多孔介质钝体回流区出现在x/D=1,其长度为(0.8～1.0)D,回流强度35%;实心钝体产生的回流区紧贴钝体,长度为1.4D、回流强度为82%.当空气伴流速度为6.0,m/s时,实心钝体燃料流速度小于3.1,m/s时熄火,而平均孔径为1.70,mm和0.32,mm的多孔介质则分别在实心钝体燃料流速度小于1.6,m/s和0.9,m/s后才熄火.由于多孔介质渗透和弥散作用,钝体后燃料空气混合更好,可获得更宽的火焰稳定范围.当燃料速度相同时,多孔介质钝体熄火的空气伴流速度更大;当相同燃料和空气伴流条件时,多孔介质火焰刚性更强,燃烧更充分.

关键词：多孔介质火焰稳定器熄火极限火焰稳定性

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圆形射流湍流场的大涡模拟研究

工程热物理学报 2012年第3期33卷 529-532页

作者：赵平辉叶桃红朱旻明陈靖陈义良中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

使用发展的大涡模拟并行程序,数值模拟了圆形射流湍流场,与实验值进行详细比较,对大涡模拟程序进行检验,并分析网格尺度对计算结果的影响。结果表明,大涡模拟计算的平均速度场和雷诺应力场与实验值符合得非常好,验证了该大涡模拟计算程... 详细信息

使用发展的大涡模拟并行程序,数值模拟了圆形射流湍流场,与实验值进行详细比较,对大涡模拟程序进行检验,并分析网格尺度对计算结果的影响。结果表明,大涡模拟计算的平均速度场和雷诺应力场与实验值符合得非常好,验证了该大涡模拟计算程序的可靠性和精确度。同时发现一阶统计矩受网格尺度影响不大,二阶及高阶矩与网格尺度有较大的关系,因此使用大涡模拟方法计算湍流及湍流燃烧问题应对网格依赖性进行必要分析,至少保证二阶统计矩具有较好的精度。

关键词：大涡模拟圆形射流亚格子尺度模型网格尺度