基于PPDF化學(xué)反應(yīng)速率模型的氮氧化物數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文在目前應(yīng)用廣泛的湍流燃燒模擬方法PPDF，即預(yù)設(shè)概率密度函數(shù)的基礎(chǔ)上，以混合分?jǐn)?shù)和溫度為變量，同時引入時間尺度的考慮，提出了一個NOx計算模型——PPDF化學(xué)反應(yīng)速率模型。在該模型的理論基礎(chǔ)上，使用CHEMKIN軟件的SENKIN模塊，以詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng)機理計算NO的生成速率，并將計算結(jié)果擬合建立成數(shù)據(jù)庫。
　　使用該模型在STAR-CD中計算了三組湍流非預(yù)混射流火焰:H2、H2/CO/N2和CH4/H2/N2射流火焰，并與Sa

2、ndia實驗室公布的實驗數(shù)據(jù)進行比較。探討該模型中反應(yīng)時間分別由積分尺度和Kolmogorov尺度定義的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)兩種尺度下該模型都取得了良好的計算結(jié)果。
　　同時，探討了熱導(dǎo)率、動力粘度和擴散系數(shù)對PPDF化學(xué)反應(yīng)速率模型計算結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)考慮動力學(xué)理論將會使NOx的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升。最后，使用不同的NOx模型對H2射流火焰進行計算，對比驗證該模型預(yù)測NOx的計算精度。發(fā)現(xiàn)不考慮湍流脈動而采用基元化學(xué)反應(yīng)計算得到的NOx嚴(yán)