Fluent气体燃烧爆炸初探
本文摘要（由AI生成）：
本文介绍了气体燃料与空气混合后可能导致的燃烧、爆炸灾害，并讨论了常用的解析模型和数值模拟方法。其中，数值模拟方法通过Fluent软件进行设置，包括选择Density based瞬态求解、RNG k-E湍流模型、Chemkin反应机理等，并进行了实例计算。然而，由于Density based的限制，Fluent在模拟复杂气体燃烧爆炸方面仍有局限性，且计算速度较慢。此外，还介绍了Chemkin机理导入Fluent时可能遇到的license报错问题及解决方法。
在实际生产过程中，有很多情况能使气体燃料与空气混合，达到可燃浓度,此时若有点火源存在,就可能酿成燃烧、爆炸灾害,造成严重的财产损失和人员伤亡。
目前常用的解析模型有等温爆炸模型、绝热爆炸模型和一般模型，它们均假设整个容器内压力在任何时刻都均匀分布，没有考虑流体动力学方程，也没有考虑化学反应动力学问题。
随着计算机技术的发展，数值模拟方法能考虑更多的问题，已成为求解爆炸这类复杂问题的有效手段。通过数值计算，获得了不同时刻爆燃的压力场、温度场、密度场的变化数据，为工程上防爆、抑爆、泄爆提供了理论基础和数据。
相对于实验研究，数值模拟具有研究成本低、周期短、无实验仪器干扰，能获得完整的数据，能将计算情况在计算机屏幕形象地再现等独特的优点。
Fluent气体燃烧爆炸基本设置
1、选择Density based及瞬态求解
2、选择RNG k-E湍流模型
3、推荐使用Chemkin进行反应机理设置，然后导入Fluent
4、初始化设置可燃气体浓度在爆炸极限内，并设置点火点温度（或使用点火模型）
实例计算结果
下图为管道内9.5%的甲烷与空气混合点燃爆炸所产生的压力随时间变化。
由于Density based对Species种类限制不超过50个，因此还不能模拟特别复杂的气体燃烧爆炸，或者需要对反应机理进行适当简化。
总体来讲，选择合适反应机理是计算气体爆炸的关键，另外fluent计算爆炸需要较小的网格尺寸和时间步长，因此计算速度非常慢，与FLACS、Autoregas等专业爆炸模拟软件相比，不具备优势。
Chemkin导入问题
Chemkin机理导入Fluent时可能会遇到license报错的问题，按照以下方法导入可解决此问题：
Files—>Import—>CHEMKIN Mechanis m
在此处导入CHEMKIN Mechanis m File、Database File、Transport Property Database 即可，不会出现license错误提示。
