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On the Necessary Grid Resolution for Verified Calculation of Premixed Laminar Flames

Communications in Computational Physics 2010年第7期8卷 304-326页

作者： Ashraf N.Al-Khateeb Joseph M.Powers Samuel Paolucci Department of Aerospace and Mechanical Engineering University of Notre DameNotre DameIndiana 46556-5637USA

We consider the grid resolution necessary to resolve combustion in a mixture of calorically imperfect ideal gases described by detailed kinetics and multicomponent *** the steady premixed laminar flame as a paradigm,the required spatial discretization to capture all detailed physics in the reaction zone is found via 1)determination of the finest grid used in a standard software tool which employs adaptive mesh refinement,2)examination of peak values of intermediate species mass fractions in the flame zone as a function of grid size,3)a formal grid resolution study,and 4)a robust new eigenvalue analysis developed to estimate the finest length *** to laminar premixed flames in hydrogen-air flames reveals that the finest length scale is on the order of 10^(−4) cm for combustion at atmospheric *** at this scale is shown to be necessary to capture detailed species mass fraction profiles;other features such as steady flame speeds and equilibrium thermochemical properties do not have such a stringent length scale requirement.

关键词： length scales premixed flames detailed kinetics

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