湍流乙烯扩散火焰中碳黑的数值模拟研究

作者：伍祥瑞; 毛军逵; 贺振宗; 梁栋乙烯燃烧碳黑参数研究

摘要：以德国航空航天中心湍流乙烯扩散火焰为对象,基于k-epsilon湍流模型和稳态扩散火焰面结合假定概率密度函数(PDF)模型,研究了Moss-Brookes和Moss-Brookes-Hall碳黑模型中不同氧化组合方式以及碳黑成核速率常数Cα对碳黑浓度分布和温度的影响。其中,辐射模型基于球谐函数法(P1)和灰气体加权和模型(WSGG)。研究结果表明:在Moss-Brookes和Moss-Brookes-Hall碳黑模型中FJ-equilibrium、Lee-instantaneous两种氧化组合方式能够较好地预测乙烯扩散火焰的碳黑分布位置,默认的碳黑成核速率常数Cα会过高地预测碳黑浓度,随着Cα的减小碳黑浓度减小,修正碳黑成核速率常数Cα后能准确预测碳黑浓度和温度分布。

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