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Fluent燃烧仿真中的当量比、混合分数及富燃极限的计算方法

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当量比（Equivalent Ratio）和空燃比（air-fuel ratio）用来表示混合气体的混合程度。

燃烧当量比定义为实际燃烧所需的混合物燃料质量和理论燃烧所需的混合物燃料质量之比：

当时为富燃；为贫燃；为化学计量条件，理想燃烧。

注：这里的燃烧当量比、富燃、贫燃的定义和一些教材上的定义有所不同，此处为Fluent中的定义。
”

其中，为燃料-空气比（定义为实际提供的燃料和空气的质量比）。是在化学计量条件下的燃料-空气比率（称为化学计量或理论燃料-空气比）。

燃料-空气比率的倒数是空气-燃料比率。

例如，考虑甲烷在空气中燃烧：

燃烧 1 kg燃料（CH4）所需的空气的量（A0）可计算为：

化学计量燃料-空气比（fuel/air）=

化学计量空气/燃料比（air/fuel）=

在非预混合燃烧模型中，混合分数与当量比的关系为：

在使用扩散（平衡）燃烧模型时，如果要使用化学平衡选项，为了避免在富燃料区域进行不必要的平衡计算，可以设置富燃极限值（Rich Flammability Limit）。该值通常为化学计量混合比（）下混合分数的两倍。以甲烷燃烧为例，其计算方法如下：

（完）

来源：CFD之道

Fluent 燃烧化学理论

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首次发布时间：2024-09-29

最近编辑：1月前

博士 | 教师探讨CFD职场生活，闲谈CFD里外

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