LES Modeling for Turbulent Combustion Flows Based on Flamelet approach

基于小火焰方法的湍流燃烧流 LES 建模

基本信息

项目摘要

In recent energy and environmental problems under the conscious of their limitation, this research aims to develop a new numerical simulation modeling for turbulent combustion flows based on a large eddy simulation (LES) and a flamelet approach to apply it to an optimal flow design in the industrial gasturbines and vehicle engines which cover the strict requirement for next gereation energy equipment. In this research, multi scale physics were investigated ; 1) the numerical method was improved for the large scale simulation of actual geometry and condition at the industrial problems, 2) Numerical modeling was newly developed for inhomogeneous non-premixed turbulent flames, 3) detail phenomena in the flame and its interaction to particles are investigated. The following results were obtained ;a) LES modeling for turbulent combustion flow was developed based on flamelet approach. Combing G-equation model for premixed flame and conservation scalar model for diffusion one, 2-scalar flamelet model was newly proposed for non-premixed turbulent flames. The model was validated on the turbulent combustion of industrial gasturbine combustor.b) Interaction of flow fluctuation and combustion was investigated on the basic spray banner. Detail phenomena of spray motion, vaporization and chemical reaction were investigated by LES and experiment for probing the models in each essential process.c) Fusion of numerical simulation and experiments was investigated. "Vsual fusion techniques" were applied to the spray analysis, where the basic visual system was developed for combining the graphics results of numerical simulation and visualization in experiment in three-dimensional animation and the interactive processing.
在意识到其局限性下的最新能源和环境问题中,这项研究旨在根据大型涡流模拟(LES)和一种将其应用于工业式速食和车辆发动机的最佳流动设计,以针对湍流燃烧流动开发新的数值模拟建模,以涵盖下一个Gereation Energy设备的严格要求。在这项研究中,研究了多量表物理学。 1)在工业问题下对实际几何形状和状况进行大规模模拟的数值方法进行了改进,2)新开发了用于不均匀的非湍流湍流的新开发的,3)燃烧中的细节现象及其与颗粒与颗粒的相互作用。获得了以下结果; a)基于火焰方法开发了用于湍流燃烧流的LES模型。新提出的针对非预防的湍流火焰的新建议,为扩散一,2尺度的火焰模型梳理G-方程模型。该模型已在工业阵行的湍流燃烧中得到了验证。B)流动波动的相互作用和燃烧的相互作用在基本的喷雾横幅上进行了研究。通过LES和实验研究了喷雾运动,汽化和化学反应的细节现象,以探测每个基本过程中的模型。C)数值模拟和实验的融合。将“ Vsual Fusion技术”应用于喷雾分析,其中开发了基本的视觉系统,用于在三维动画和交互式处理中结合实验中数值模拟和可视化的图形结果。

项目成果

期刊论文数量(38)
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Y.Itoh: "Numerical Prediction of Vaporizing Spray by using Large Eddy Simulation in Swirling Flows"The 5th Asian Computational Fluid Dynamics. (2003)
Y.Itoh:“利用旋流中的大涡模拟对汽化喷雾进行数值预测”第五届亚洲计算流体力学。
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乱流燃焼流れのラージ・エディ・シミュレーション
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CFD技術の最前線
CFD技术前沿
伊藤裕一: "LESによる乱流噴霧燃焼解析"第17回数値流体力学シンポジウム. B1-1. (2003)
Yuichi Ito:“使用 LES 进行湍流喷雾燃烧分析”第 17 届计算流体动力学研讨会 B1-1。
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    0
  • 作者:
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乱流燃焼のラージ・エディ・シミュレーション
湍流燃烧的大涡模拟
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