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火焰面模型的发展Progress of Flamelet Model 王 海 峰 Wednesday, April 03, 2002 一、稳态的层流火焰面模型（ SLFM） 将湍流扩散火焰看作一个层流扩散火焰的系综 火焰面方程： 耗散率模型： 火焰面数据库 平均标量： 二、SLFM 的应用 和统计矩方法相结合 火焰面数据库 转化为 流场中用统计矩方法求解 和PDF方法结合，建立混合物分数的PDF输运方程 三、SLFM 引入的假定 湍流扩散燃烧呈皱褶的层流火焰面机制（Da1) 层流扩散火焰面处于稳态 Lei = 1 忽略火焰辐射的影响 四、SLFM 的优点和不足 简单、快速 不能考虑不同扩散系数（Differential diffusion)的影响 不能考虑非稳态的燃烧过程 柴油机的燃烧过程 点火熄火 污染物排放，辐射问题 五、考虑分子输运（Differential diffusion） 推导混合物分数的方程时引入Lei＝1 F. Maub, D. Keller and N. Peters H. Pitsch and N. Peters 六、Representative Interacitve Flamelet Model (RIFM) —— 适用于非稳态的燃烧过程 六、稳态燃烧中非稳态行为 稳态射流扩散火焰中，非稳态的影响非常重要 实验和数值模拟 耗散率衰减 七、Lagrangian Flamelet Model (LFM) —— 适用于抛物型稳态燃烧 火焰面方程中考虑非稳态项 用一个区域平均的条件耗散率的Delta函数代替耗散率的PDF 引入火焰飞行（停留）时间的概念 平均标量 八、Eulerian Particle Flamelet Model (EPFM) —— 适用于椭圆、抛物型稳态燃烧 多重火焰面的思想 第n各颗粒的平均耗散率 Eulerian颗粒方程 平均 九、污染物Nox排放的非稳态火焰面模拟 SLFM 求解标量场的结构 采用后处理过程（求解非稳态的火焰面方程）求解污染物的排放 十、火焰面模型中考虑辐射的影响 考虑辐射可以产生一个低耗散率熄火极限 稳态的火焰面模型中考虑火焰辐射是不符合实际的 采用统计矩方法求 解能量的方程，其 中包含辐射通量 十一、计划开展的课题 发展一个非稳态的火焰面程序 研究火焰面在耗散率脉动条件下的状态及其熄火临界 采用SLFM和PDF相结合模拟污染物的排放，和慢物理过程相关的组分采用PDF方法求解 谢 谢！ * * 中国科学技术大学湍流流动和燃烧实验室 ——目前火焰面模型发展的主要方面