Fluent案例｜丙烷燃烧

本算例利用Fluent中的Eddy Dissipation模型计算丙烷喷灯燃烧过程。

1 问题描述

喷灯燃烧是一种典型的扩散燃烧过程。高速可燃气流卷吸环境中的空气进行混合燃烧，

计算模型及尺寸如下图所示。

计算域边界如下图所示。

燃料入口中进入到计算区域的可燃介质为丙烷，速度20 m/s；压力出口设置静压为0。

注：如果计算区域足够大，上面的压力出口边界也可以指定为压力入口边界。

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2 Fluent设置

2.1 General设置

• 进入Scale Mesh面板，检查计算域尺寸范围，确保计算域宽度4.5 m，高度1.2 m。如果计算域尺寸存在差异，则可以通过Scale进行缩放

• 选择选项Axisymmetric采用轴对称建模

2.2 Models设置

• 激活能量方程

• 选用SST k-omega湍流模型

• 激活Species Model模型，如下图所示设置
• 激活选项Species Transport
• 选择Volumetric启用体积反应
• 选择软件内置的混合材料propane-air，该材料定义了丙烷-空气的单步化学反应
• 选择Eddy-Dissipation模型

注：当选择系统内置的混合物模型时，软件会自动定义混合物的化学反应方程。本算例涉及的化学反应为：。

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2.3 边界条件设置

• 指定入口边界inlet的速度为20 m/s

• 指定inlet边界的C3H8组分质量分数为1，表示该入口流入到计算域的介质全部为丙烷

• 设置边界atm的边界类型为Pressure Inlet，指定该入口组分中o2质量分数为0.23，表示该入口进入的为空气

• 设置出口outlet边界回流组分中o2质量分数为0.23，表示若存在回流，则流入到计算域中的介质为空气

2.4 初始化计算

• 采用Hybrid Initialization进行全局初始化

• 在TUI窗口中激活使用fmg初始化，如下图所示

2.5 迭代计算

• 迭代计算1000步，如下图所示进行设置

3 计算结果

• 温度分布

• 丙烷组分质量分数分布

• 二氧化碳质量分数

• 轴线上温度分布

相关文件下载：

链接：https://pan.baidu.com/s/14lmuUePEJ_nLab9atN7oXg 提取码：u93l

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