CFX中的FlameletModel

2016-10-07  by:CAE仿真在线  来源:互联网

Flamelet Model燃烧模型会考虑化学反应和湍流间的相互作用,它适用于快速反应(高丹姆克尔数)的模拟。该燃烧模型假设火焰是以层流(薄片层)的形式出现的(即使流场是湍流的)。这种燃烧模型的优点是:它不需要你将网格划分得非常密或者将计算的时间步长取得非常小也能解某些燃烧问题,即不会考虑燃烧给流场带来的迅速且杂乱无章的波动,所以这种燃烧模型是很粗糙的。Flamelet Model使用2个标量方程配合流体基本方程一起解燃烧问题,具体的可以参考CFX的help。

  CFX中的flamelet Model与fluent的中的non-premixed相对应,在使用该燃烧模型时,会生成一个PDF文件(CFX中该文件后缀名为fll而fluent中为pdf)用来记录燃烧过程中组分的变化情况,在solver开始对问题进行求解时,需要这个文件来控制组分的变化,至于这个文件具体有些什么,是什么意思,本人也没有去看~~~,那么就说说在CFX中怎么使用该模型吧(很多细节可以参考CFX13.0的例子combustion and radiation in a can combustor)。

  我们可以在reaction中插入一个CFX RIF来定义flamelet燃烧问题:

在basic setting中我们需要设置fll文件的保存位置,以及燃料的大致组成,而第三项决定是否生成氮化物。

第三页保持默认值,注意这里可以控制组分的耗散率,如果计算出来燃烧发生的主要位置和试验的不太相符,可以调整这些参数来控制燃烧位置。

设置完RIF后,右键点击它选择start CFX RIF generation,CFX将会自动生成计算所需的reaction,注意到你们的电脑进程中出现了rif.exe,表示cfx正在生成fll文章,这需要一段时间,在有了这个文件后,你的计算才不会出错。

 

  这里就以fluent例子中的Using the Non-Premixed Combustion Model来做分析比较,边界条件完全与fluent的保持一样,使用fluent的网格旋转生成cfx的网格,CFX的其他设置如下(其他的参考fluent):

 

流体域:

周期边界:

空气进口:

燃料进口:

壁面温度以及放射率:

 

计算结果:

速度场:

温度场:

 CFX计算的结果在放热上没有fluent多,2个软件计算出的温度场分布相似,燃烧主要发生的位置基本一致。

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