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本项目发展了反应机理的简化程序及其与Chemkin和CFD程序的接口,实现了详细化学反应机理简化、验证及其耦合CFD程序的功能。在实验研究基础上,采用基于简化化学反应机理模型CFD方法模拟计算了三种典型的燃烧问题,包括氯元素对于一氧化碳氧化的影响、碱金属钠对NO选择性非催化还原作用的影响以及甲烷高压富氧燃烧层流扩散火焰等,对于实验结果与数值结果进行了相互验证。以下为简要的研究总结: 在以火焰温度及OH自由基等分布为关键参数的基础上,提出采用燃料混合的进程(混合进程变量)和发生化学反应的程度(反应进程变量)为燃烧的关键特征参数,并参考其分布来划分不同化学反应区域。只在火焰中心区域采用比较复杂的简化机理,而在燃烧后区域等采用简单的简化机理,这样明显地减少了计算量。利用自编化学反应机理简化程序,对涉及CO/O2/HCl/H2O/N2的详细化学反应机理进行简化和验证,并耦合到计算流体力学CFD软件研究了微量HCl在不同浓度、温度和当量比条件下对CO燃烧的影响。结果表明,氧气过量条件下,微量HCl对CO的燃烧有明显的抑制作用,该抑制作用随HCl浓度的增加而增强,随温度的升高而减弱。 得到包含C/H/O/N/S/Cl/K/Na元素的简化反应机理,研究了微量碱金属添加物对NH3选择性非催化还原NO的影响。结果表明,碱金属添加物使得“温度窗口”向低温方向扩展50~100 K,并在较大温度范围内增加脱氮效率。采用基于甲烷高压反应的骨干反应机理,对0.1-4 MPa压力范围内CH4富氧燃烧层流同轴射流扩散火焰进行了数值研究。计算结果与实验结果吻合良好,能够准确预测高压富氧情况下的火焰温度、轮廓、NO排放指数以及碳黑浓度等。
能源的高效利用及清洁排放,要求对燃烧过程进行精确的数值模拟。目前,燃烧研究已经深入到关键自由基的调控方面,这需要采用详细反应机理模型来模拟计算燃烧过程。一般采用通观模型考虑化学反应的计算流体力学(CFD)模拟计算方法已经无法考虑中间产物以及自由基的影响,因此采用详细反应机理简化模型模拟燃烧过程的方法研究越来越受到重视。但是已有的单一机理简化模型难以适应整个计算区域,模拟的精确度和程序的鲁棒性还需改善。因此,本项目提出建立基于组分浓度分级的化学反应简化机理模型,发展适应网格区域的机理简化模型算法,并通过程序实现简化建模的自动生成;发展流动和简化反应机理模型相结合的算法,得到不同网格区域中流动和化学反应强烈耦合时的处理方法;发展简化建模的高效算法,将简化模型植入CFD程序;与实验数据对照验证,实现简化模型及其与CFD耦合算法的优化,最终建立基于详细反应机理简化建模的化学流体力学计算方法。
《流体力学与水泵实验教程》结合环境、给排水、建筑、土木、机械、采矿、交通等专业的流体力学、水力学及水泵与水泵站课程的教学要求,按照各专业最新的实验教学大纲编写。内容包括流体静力学实验,不可压缩流体恒定...
周谟仁主编,《流体力学泵与风机》,中国建筑工业出版社出版 付祥钊主编,《流体输配管网》,中国建筑工业出版社出版 蔡增基主编,《流体力学泵与风机》第5版 那你可查看: 陈耀宗、姜文源等主编的《建筑给水排...
压缩系数中的1/V表示压缩系数是指流体单位体积的压缩程度。取单位体积的压缩程度才能反映不同流体或相同流体在不同外界环境下被压缩的真实程度。比如,一亿升的空气被压缩了2升的体积和10升空气被压缩了1升,...
流体力学结课论文
离心通风机气体流动的流体力学分析 摘要 :本文从流体力学的角度进行了详尽的分析研究,介绍了风机的选型对抽风 量的影响,探讨了管路系统中的摩擦阻力、局部阻力、风管直径大小、弯头的曲 率半径等对风量风压的影响; 同时介绍了离心风机特性、 抽风系统的管网特性, 管网中实际阻力与风机额定风压及风量的关系;应用计算流体力学软件 FLUENT 对 4-73 №10D离心式通风机内部的三维气体流动进行了数值模拟分析,重点分 析了各个部分的压强和速度分布。 关键词: 管网特性;离心式通风机;三维数值模拟;压力场;流场 1 引言 由于通风机流场的试验测量存在许多难, 使得数值模拟成为研究叶轮机械流 场的一种重要手段。 随着计算流体力学和计算机的快速发展, 流体机械的内部流 场研究有了很大的进展,从二维、准三维流动发展到全三维流动。 Guo 和 Kim 用定常和非定常的三维 RANS 方法分析了前向离心通
计算流体力学常用数值方法简介
计算流体力学常用数值方法简介
作者:张玉东、许爱国、张广财、陈志华
风流知音【流体力学微教材】基于Shakhov模型的粘性流动DBM建模研究 CFDJC(2018)1007
2018中青年学者粘性流动与先进数值方法学术研讨会
为了充分发挥中青年学者作为主体的引领带动作用,进一步促进其在粘性流动和先进数值方法等领域的相互交流与深度合作,有效提高中青年学者在流体力学领域的科研水平。在众多中青年学者的倡议下,“全国中青年学者粘性流动与先进数值方法学术研讨会”于2018年4月13日—15日在杭州西湖召开。会议以粘性流体力学和先进数值方法研究中的关键力学问题为背景,讨论针对粘性流动问题的理论、试验和数值模拟等研究热点和难题,探索复杂流动的湍流流动机理和先进数值模拟方法的发展和应用前景。
本次会议由南京航空航天大学直升机旋翼动力国家重点试验室主办。
会议主题:
1、湍流理论和数值模拟;
2、先进物理建模与数值方法和应用;
3、流固耦合数值模拟;
4、水波动力学数值模拟。
部分参会代表合影
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