高壓高雷諾數(shù)下實(shí)驗(yàn)室尺度湍流火焰射流的大渦模擬.pdf

1、燃燒作為當(dāng)代社會(huì)為人類提供能源的主要方式，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的研究是必要的。該領(lǐng)域的研究對(duì)于燃燒器的設(shè)計(jì)、燃燒效率的提高以及燃燒污染物生成率的降低具有重要意義。在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域?qū)θ紵F(xiàn)象的系統(tǒng)研究始于20世紀(jì)初。但昂貴的設(shè)備費(fèi)用及實(shí)驗(yàn)觀測的準(zhǔn)確度等問題在某種程度上制約了研究的發(fā)展。隨著20世紀(jì)中葉計(jì)算機(jī)的發(fā)明，用計(jì)算機(jī)對(duì)燃燒現(xiàn)象進(jìn)行模擬成為可能，而大規(guī)模并行計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)也大大提高了計(jì)算的速度與效率。
　　高性能計(jì)算在燃燒領(lǐng)域已經(jīng)有了較為廣泛

2、的研究。雷諾平均法（RANS）是第一個(gè)用于工業(yè)化生產(chǎn)的數(shù)值模擬方法。但是該方法的主要問題在于無法對(duì)湍流燃燒現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測。直接數(shù)值模擬（DNS）能偶對(duì)所有的空間尺度和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬并表征流場及燃燒過程，但該方法對(duì)計(jì)算設(shè)備過高的消耗與依賴導(dǎo)致其不能高效應(yīng)用。
　　大渦模擬（LES）在湍流燃燒領(lǐng)域的應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代，因此是一種相對(duì)較新的方法。在發(fā)展的過程中，大渦模擬已經(jīng)被應(yīng)用于包括湍流燃燒流場分析、污染物預(yù)測等研究