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LES Modellierung von turbulenten reaktiven Mischungsvorgängen bei hohen Reynolds und Schmidt Zahlen auf Basis von multifraktalen Turbulenzmodellen

基于多重分形湍流模型的高雷诺数和施密特数下湍流反应混合过程的 LES 建模

基本信息

批准号：
201142048
负责人：
Professor Dr.-Ing. Egon Hassel
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Modellierung und Simulation
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/201142048?language=en
关键词：
LES Modellierung von turbulenten reaktiven

项目摘要

Das Ziel des Projekts ist die Untersuchung von turbulenten Mischungsvorgängen in Flüssigkeiten (hohe Schmidtzahlen) unter Berücksichtigung von Transport- und Umwandlungsvorgängen infolge chemischer Reaktionen im Bereich von kleinskaligen Zeit- und Längenskalen. Experimentelle Ergebnisse aus vorangegangenen Untersuchungen dienen als Datenbasis zur Validierung und Verbesserung der entwickelten mathematischen Ansätze zur Modellierung und Simulation von turbulenten reaktiven Strömungen. Besonderes Interesse gilt dabei der Verbesserung und Weiterentwicklung von Modellen zur Erfassung von variierenden Schmidt Zahlen im Mischungsmodell sowie in der Turbulenz-Chemie Interaktion. Die numerischen Simulationen werden mit Hilfe der „Large Eddy Simulation“ (LES) durchgeführt. Die nicht durch das Rechengitter aufgelösten kleinskaligen Transportvorgänge werden mit Hilfe eines multifraktalen Feinstrukturmodells (engl. fractal subgrid scale model) approximiert, während für die Reaktionskinetik „momentum“ und „presumed“ PDF-Verfahren zum Einsatz kommen. Ein Strahlmischer dient als Grundlage zur Erzeugung des reaktiven turbulenten Mischungsvorgangs. Die geometrischen und hydrodynamischen Eigenschaften des Strahlmischers wurden bereits in vorherigen Studien detailliert untersucht. Das Ziel ist auch den Einfluss der variierenden Schmidt Zahlen in turbulenten Mischungsvorgängen mit komplexen Reaktionskinetiken korrekt abzubilden. Für die Simulationen wird das CFD Paket OpenFOAM verwendet.

Das Ziel des Projekts ist die Untersuchung von Interchungsvorgängen in Flüssigkeiten（hohe Schmidtzahlen）unter Berücksichtigung von Transport- und Umwandlungsvorgängen infolge chemischer Reaktionen im Bereich von kleinskaligen Zeit- und Längenskalen.实验Ergebnisse aus vorangegangenen Untersuchungen dienen als Datenbasis zur Validierung und Verbesserung der entwickelten mathematischen Ansätze zur Modelierung und Simulation von Eschenten reaktiven Strömungen.在湍流-化学相互作用的混合模型中，不同的施密特扎伦模型的相互作用和相互作用是不同的。数值模拟韦尔登与"大涡模拟”（LES）一起进行。Die nicht das Rechengitter aufgelösten kleinskaligen Transportvorgänge韦尔登mit Hilfe eines multifraktalen Feinstrukturmodels（engl. fractal subgrid scale model）approximiert，während für die Reaktionskinetik“momentum”und“presumed”PDF-Verfahren zum Einquirkommen. Ein Strahlmischer dient als Grundlage zur Erzeugung des reaktiven turbulenten Mischungsvorgangs。Strahlmischers的几何学和流体动力学特征将在本文中详细介绍。这也影响了施密特·扎伦在复杂的反应皮肤中的表达。对于模拟，我们使用CFD Paket OpenFOAM。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Large Eddy Simulation of Turbulent Reactive Mixing at High Schmidt and Reynolds Numbers

高施密特数和雷诺数下湍流反应混合的大涡模拟

DOI：
10.1002/ceat.201400371
发表时间：
2015
期刊：
Chemical Engineering & Technology
影响因子：
2.1
作者：
Walter;Kornev;Hassel
通讯作者：
Hassel

TURBULENT REACTING MIXING OF LIQUIDS IN A COAXIAL JET MIXER

同轴喷射混合器中液体的湍流反应混合

DOI：
10.1002/cite.201100184
发表时间：
2012
期刊：
Proceeding of Seventh International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena
影响因子：
0
作者：
Walter;Kornev;Hassel
通讯作者：
Hassel

Multifractal subgrid-scale modeling for large-eddy simulation. I. Model development and a priori testing