受限空间内湍流部分预混燃烧特性及模型研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51576092

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

王平

完成单位：

江苏大学

中文关键词：

湍流燃烧; 部分预混火焰; 亚网格燃烧模型; 大涡模拟; NOx排放;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2016-01-01

结束日期：

2019-12-31

中文摘要：

受限空间内存在的回流区、碰撞射流等复杂流动现象对湍流部分预混（TPP）燃烧的NOx生成、熄火/再燃、贫燃吹熄等现象有重要影响。采用动态增厚火焰（DTF）燃烧模型对TPP燃烧进行大涡模拟（LES）计算时面临着一个‘瓶颈’：难以考虑详细反应机理。本项目明确提出将新近发展的化学反应－扩散流形技术耦合到DTF模化方法中，可以有效突破该‘瓶颈’，并基于此构建了一新的亚网格燃烧模型，既能计算TPP燃烧模式又能准确预测NOx的排放。同时，利用多种实验手段对一个设计新颖的TPP燃烧器内的速度场、火焰面结构以及温度、NOx等的分布进行了测量。在可靠校核新模型精度的基础上，对比分析LES计算结果与详细的实验数据，深入了解受限空间内湍流结构与火焰结构相互作用的内在机理，掌握各种燃烧状态参数对NOx生成的影响规律，揭示受限空间内熄火/再燃等复杂物理化学过程，为发展高效、超低NOx排放的TPP燃烧技术提供理论指导。