计算流体力学作业FLUENT模拟燃烧组分传输与气体燃烧问题描述:长为2m、直径为的圆筒形燃烧器结构如图1所示,燃烧筒壁上嵌有三块厚为m,高m的薄板,以利于甲烷与空气的混合
燃烧火焰为湍流扩散火焰
在燃烧器中心有一个直径为m、长为m、壁厚为m的小喷嘴,甲烷以60m/s的速度从小喷嘴注入燃烧器
空气从喷嘴周围以m/s的速度进入燃烧器
总当量比大约是(甲烷含量超过空气约28%),甲烷气体在燃烧器中高速流动,并与低速流动的空气混合,基于甲烷喷嘴直径的雷诺数约为X103
假定燃料完全燃烧并转换为:厲4+202-匹+2片04222反应过程是通过化学计量系数、形成焓和控制化学反应率的相应参数来定义的
利用FLUENT的finite-rate化学反应模型对一个圆筒形燃烧器内的甲烷和空气的混合物的流动和燃烧过程进行研究
1、建立物理模型,选择材料属性,定义带化学组分混合与反应的湍流流动边界条件2、使用非耦合求解器求解燃烧问题3、对燃烧组分的比热分别为常量和变量的情况进行计算,并比较其结果4、利用分布云图检查反应流的计算结果5、预测热力型和快速型的N0含量X6、使用场函数计算器进行N0含量计算一、利用GAMBIT建立计算模型第1步启动GAMBIT,建立基本结构分析:圆筒燃烧器是一个轴对称的结构,可简化为二维流动,故只要建立轴对称面上的二维结构就可以了,几何结构如图2所示
(1)建立新文件夹在F盘根目录下建立一个名为combustion的文件夹
(2)启动GAMBIT(3)创建对称轴①创建两端点
A(0,0,0),B(2,0,0)②将两端点连成线(4)创建小喷嘴及空气进口边界①创建C、D、E、F、G点②连接AC、CD、DE、DF、FG
(5)创建燃烧筒壁面、隔板和出口①创建H、I、J、K、L、M、N点(y轴为,z轴为0)
HIJKLMNx②将H、I、J、K、L、M、N向Y轴负方向复制,距离为板高