工业炉窑之湍流燃烧的层流小火焰模型

层流小火焰模子是既可用于湍流预混燃烧，又可用于湍流扩散燃烧的一类湍流燃烧模子。它把湍流火焰当作嵌入湍流流场内的局部具有一维布局的薄的层流火焰的一个别系。在该模子中，化学反响的时间标准与湍流活动的时间标准相比要小，即燃烧是在湍流的最小涡团的一个脉动周期内完成。因此，湍流燃烧的层流小火焰模子是一种基于快速反响假设的模子，在火焰面内以分子扩散和输运历程为主。在湍流扩散燃烧中，输运方程中无化学反响源项，可以唯一地确定燃烧状态的守恒标量是混淆分数，摄动参量是标量的耗散率。当化学反响速率无穷大时，反响面无穷薄，对付一步简朴反响来说，燃烧的化学热力学状态与混淆分数的干系可以用简朴的剖析表达式来形貌。以此作为数据库的湍流燃烧模子又称之为湍流燃烧的反响(火焰)面模子。现实燃烧体系很难满意反响速率无穷大的限定，因此，这个模子具有较小的应用代价。在反响速率很大但不是无穷大时，标量的耗散率为零对应于化学热力均衡状态，此时的数据库可以化学热力学均衡盘算来建立，以此为数据库的湍流燃烧模子称之为湍流燃烧的局部瞬时均衡模子。比力而言，该模子就有较高的实用代价，但是着火、灭火、烃类和CO燃烧及污染物天生等都不处于局部瞬时化学均衡。与这两个模子相比，以层流扩散燃烧时标量耗散率为摄动参变量所建立的层流燃烧状态与混淆分数之间干系为数据库的湍流扩散燃烧的层流小火焰模子则有了很大的革新。湍流预混燃烧的层流小火焰模子却不像其在湍流扩散燃烧中那样简便明白，由于在湍流扩散燃烧中，混淆分数观点易于建立，从而很容易确定火焰面的位置。在湍流预'混燃烧的层流小火焰模子中，输运方程中无源项的可以唯一确定燃烧状态的守恒标量是形貌火焰面位置的标量，摄动变量为使层流火焰面皱褶的变形率。岂论是在湍流扩散燃烧中，照旧在湍流预混燃烧中，起首层流小火焰模子的快速反响假定较切合现实燃烧体系；其次大的标量耗散率或火焰面变形率又可引致灭火，因此，具有预报着火、灭火的本领；末了层流燃烧的数值模仿可以思量细致的化学反响动力学历程和分子输运历程，因此，该模子具有精良的生久远景和实用代价。

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