一个计算效率高、鲁棒性强的评估化学时间尺度的详细化学动力学方法
摘要：湍流反应流在各种工程应用中都存在，例如化学反应器和发电设备（燃气轮机和内燃机）。湍流反应流的特点是流动时间尺度和化学（或反应）时间尺度。了解流动和反应动力学的相对时间尺度对于选择所需的模型以准确模拟这些设备以及它们的设计/优化研究起着重要作用。有几种化学时间尺度的定义，主要可以分为代数和特征值方法。计算复杂性（因此成本）取决于化学时间尺度评估方法和化学反应机制的大小。在使用详细化学机制进行大规模多维模拟时，评估反应时间尺度方法的计算成本和稳健性是一个重要考虑因素。在这项工作中，我们提出了一种计算效率高且稳健的基于代数方法评估化学时间尺度的方法。将这种新颖方法与其他传统方法在一系列燃料-空气混合物，压力和温度条件下的比较进行了介绍。此外，还介绍了燃料-空气混合物在与发电设备相关的条件下的化学时间尺度。研究结果表明，对于所研究的所有情况，所提出的方法与特征值方法具有相同的时间特性，且没有额外的计算成本。因此，所提出的方法有潜力用于需要计算达姆科勒数的多维湍流反应流模拟。
作者：S. M. Aithal
论文ID：2210.04894
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2022-10-12