Fundamental understanding of turbulent flame propagation in droplet-laden reactant mixture based on experimental and numerical investigations

基于实验和数值研究对含液滴反应混合物中湍流火焰传播的基本理解

基本信息

  • 批准号:
    EP/J021997/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 34.1万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2012 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project aims to investigate the statistical behaviour of turbulent flame propagation in a droplet-laden mixture using both experiments and Direct Numerical Simulations (DNS). The effects of turbulence intensity, integral length scale of turbulence, group number, volatility, droplet diameter, and equivalence ratio (both overall and gaseous phase) on turbu-lent flame propagation in droplet-laden mixtures will be analysed in detail by carrying out extensive parametric studies to obtain fundamental physical understanding of the influences of these parameters on the flame propagation statistics, burning rate and pollutant formation (e.g. NOx generation rate). Although addressed to a limited extent by experimental studies in the past, an extensive DNS based investigation of this problem, supported by, and directly compared with, experimentation is yet to be reported in the existing literature. In this project, the fundamental physical understanding from both DNS and experimental data will be used to develop models in the context of the flamelets and Conditional Moment Closure (CMC) based reaction rate closures. Fundamental understanding of flame propagation into droplet-laden mixtures and its modelling will provide a robust cost-effective Computational Fluid Dynamics (CFD) based design tool for reliable, energy-efficient and cleaner combustion devices involving droplet-laden mixtures (e.g. Direct Injection (DI) engines, Compression Ignition (CI) engines, Aero gas turbines etc.).
该项目旨在使用实验和直接数值模拟(DNS)研究湍流混合物中湍流火焰传播的统计行为。湍流强度,湍流的整体长度尺度,小组数,波动率,液滴直径和等效比(整体和气态阶段)对液滴混合物中涡轮透明的火焰传播的影响,将通过对这些范围的范围进行启发的范围,以详细分析,以详细分析这些参数的范围,以获取扩展的量化参数。 (例如,NOx生成率)。尽管过去的实验研究在有限的范围内对此问题进行了广泛的研究,但对此问题进行了广泛的研究,并直接与现有文献有关,并直接与实验进行了比较。在这个项目中,将使用DNS和实验数据的基本物理理解来开发在燃烧器和条件瞬间闭合(CMC)的反应速率闭合的背景下。将火焰传播成液滴混合物及其建模的基本理解将提供可靠,能效和清洁的燃烧设备,可提供具有成本效益的计算流体动力学(CFD)设计工具,该工具涉及涉及液滴含量的混合物(例如直接受伤(例如(DI)发动机,压缩点火(CI),ci),燃气式涡轮,涡轮,涡轮,直接受伤(例如,直接受伤)。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Scalar dissipation rate transport conditional on flow topologies in different regimes of premixed turbulent combustion
预混湍流燃烧不同状态下流动拓扑条件下的标量耗散率传输
Effects of Turbulent Reynolds Number on Turbulent Scalar Flux Modeling in Premixed Flames Using Reynolds-Averaged Navier-Stokes Simulations
湍流雷诺数对使用雷诺平均纳维-斯托克斯模拟的预混火焰湍流标量通量建模的影响
  • DOI:
    10.1080/10407782.2014.955375
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Chakraborty N
  • 通讯作者:
    Chakraborty N
Statistics of reaction progress variable and mixture fraction gradients of a pulverised coal jet flame using Direct Numerical Simulation data
  • DOI:
    10.1016/j.proci.2018.06.223
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    U. Ahmed;C. T. d’Auzay;Masaya Muto;N. Chakraborty;R. Kurose
  • 通讯作者:
    U. Ahmed;C. T. d’Auzay;Masaya Muto;N. Chakraborty;R. Kurose
On conditions for self-sustained combustion of pulverised coal particle-laden mixtures following localised forced ignition: A Direct Numerical Simulation analysis
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Brosh;F. Marincola;D. Wacks;D. Patel;N. Chakraborty
  • 通讯作者:
    T. Brosh;F. Marincola;D. Wacks;D. Patel;N. Chakraborty
Effects of Equivalence Ratio and Turbulent Velocity Fluctuation on Early Stages of Pulverized Coal Combustion Following Localized Ignition: A Direct Numerical Simulation Analysis
  • DOI:
    10.1021/ef501171n
  • 发表时间:
    2014-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    T. Brosh;N. Chakraborty
  • 通讯作者:
    T. Brosh;N. Chakraborty
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Nilanjan Chakraborty其他文献

Effects of wall heating on laminar mixed convection in a cylindrical enclosure with a rotating end wall
  • DOI:
    10.1016/j.ijthermalsci.2018.05.005
  • 发表时间:
    2018-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Osman Turan;Sahin Yigit;Nilanjan Chakraborty
  • 通讯作者:
    Nilanjan Chakraborty
Comparative effects of plasma and preheating in assisting premixed ammonia/air flames: A DNS study
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2024.133645
  • 发表时间:
    2025-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Mohammad Shahsavari;Nilanjan Chakraborty;Shenghui Zhong;Agustin Valera-Medina;Mehdi Jangi
  • 通讯作者:
    Mehdi Jangi
Free convection of power-law fluids in enclosures with partially heating from bottom and symmetrical cooling from sides
  • DOI:
    10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.118782
  • 发表时间:
    2019-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Sahin Yigit;Madhusudhan Battu;Osman Turan;Nilanjan Chakraborty
  • 通讯作者:
    Nilanjan Chakraborty
Editorial: Impact of viral co-infection on cellular or human health and its clinical outcome
社论:病毒合并感染对细胞或人类健康的影响及其临床结果

Nilanjan Chakraborty的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Nilanjan Chakraborty', 18)}}的其他基金

A combined experimental and numerical investigation of premixed flame-wall interaction in turbulent boundary layers
湍流边界层中预混火焰壁相互作用的实验与数值联合研究
  • 批准号:
    EP/V003534/1
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
Numerical exploration and modelling of novel environmentally friendly combustion technique: droplet-laden MILD combustion
新型环保燃烧技术的数值探索和建模:液滴负载 MILD 燃烧
  • 批准号:
    EP/S025154/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
Addressing Challenges Through Effective Utilisation of High Performance Computing - a case for the UK Consortium on Turbulent Reacting Flows (UKCTRF)
通过有效利用高性能计算应对挑战 - 英国湍流反应流联盟 (UKCTRF) 的案例
  • 批准号:
    EP/R029369/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
Adaptive software for high-fidelity simulations of multi-phase turbulent reacting flows
用于多相湍流反应流高保真模拟的自适应软件
  • 批准号:
    EP/P022286/1
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
HIGH PERFORMANCE COMPUTING SUPPORT FOR UNITED KINGDOM CONSORTIUM ON TURBULENT REACTING FLOWS (UKCTRF)
为英国湍流反应流联盟 (UKCTRF) 提供高性能计算支持
  • 批准号:
    EP/K025163/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
Development of scalar dissipation rate based reaction rate models for the large eddy simulations of premixed flames
开发基于标量耗散率的反应速率模型,用于预混火焰的大涡流模拟
  • 批准号:
    EP/I028013/1
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
Development of Unified Flame Surface Density Based Reaction Rate Models for the LES of Turbulent Premixed Flames
基于统一火焰表面密度的湍流预混火焰 LES 反应速率模型的开发
  • 批准号:
    EP/G008841/2
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
Development of Unified Flame Surface Density Based Reaction Rate Models for the LES of Turbulent Premixed Flames
基于统一火焰表面密度的湍流预混火焰 LES 反应速率模型的开发
  • 批准号:
    EP/G008841/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
THEORETICAL INVESTIGATION OF TURBULENT COMBUSTION IN STRATIFIED INHOMOGENOUS MIXTURES USING DIRECT NUMERICAL SIMULATION
利用直接数值模拟对分层不均质混合物中的湍流燃烧进行理论研究
  • 批准号:
    EP/E026516/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

基于场景理解的全景视频智能压缩关键技术研究
  • 批准号:
    62371310
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
典型热带生态系统大气零价汞源汇格局变化及机理解析
  • 批准号:
    42377255
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向智能视频理解的时序结构化解析与语义细致化识别研究
  • 批准号:
    62306239
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于深度理解的大规模互联网虚假新闻检测研究
  • 批准号:
    62302333
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
SlCNR8调控番茄植株衰老的机理解析
  • 批准号:
    32360766
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: Understanding the Influence of Turbulent Processes on the Spatiotemporal Variability of Downslope Winds in Coastal Environments
合作研究:了解湍流过程对沿海环境下坡风时空变化的影响
  • 批准号:
    2331729
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Understanding the Influence of Turbulent Processes on the Spatiotemporal Variability of Downslope Winds in Coastal Environments
合作研究:了解湍流过程对沿海环境下坡风时空变化的影响
  • 批准号:
    2331728
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Fundamental understanding of turbulent flow over fluid-saturated complex porous media
对流体饱和复杂多孔介质上湍流的基本理解
  • 批准号:
    EP/W03350X/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
CAREER: Understanding the Physics of Turbulent Flow, Erosion and Depositional Patterns in River Systems
职业:了解河流系统中湍流、侵蚀和沉积模式的物理原理
  • 批准号:
    2239550
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Fundamental Understanding of Turbulent Flow over Fluid-Saturated Complex Porous Media
对流体饱和复杂多孔介质上湍流的基本理解
  • 批准号:
    EP/W033550/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.1万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了