湍流燃烧火焰面模式理论及应用
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作者孙明波,白雪松,王振国
出版社科学出版社
ISBN9787030406064
出版时间2014-07
装帧平装
开本16开
定价108元
货号1203178211
上书时间2024-06-14
商品详情
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目录
前言
第1章湍流燃烧及其数值模拟概述 1
1.1湍流燃烧基本特性 1
1.1.1湍流的基本特性 1
1.1.2湍流燃烧的特点 2
1.2化学反应流的数学描述 3
1.2.1化学反应流控制方程 3
1.2.2化学反应机理及反应速率 4
1.3湍流燃烧模拟的一般方法 5
1.3.1直接效值模拟 6
1.3.2雷诺平均数值模拟 6
1.3.3大涡模拟 6
1.3.4混合RANS/LES方法 12
1.3.5湍流燃烧模拟的封闭问题 14
1.4常用湍流燃烧模型 15
1.4.1涡破碎模型与涡耗散模型 16
1.4.2条件矩封闭模型 17
1.4.3线性涡模型 18
1.4.4概率密度函数方法 21
1.4.5湍流燃烧火焰面模型 24
1.5本书的主要内容 26
参考文献 26
第2章湍流预混燃烧 30
2.1层流预混火焰 30
2.1.1层流预混火焰结构 30
21.2层流预混火焰温度 31
2.2湍流预混火焰 33
2.2.1湍流预混火焰的基本性质 33
2.2.2清流脉动与火焰的相互作用 34
2.2.3湍流预混燃烧模式分区 37
2.3火焰传播速度 39
2.3.1常温条件下的火焰传播速度 39
2.3.2高温条件下的火焰传播速度 44
2.4湍流预混燃烧的火焰面模型 49
2.4.1G方程预混火焰面模型 49
24.2预混火焰面数据库的生成 61
2.4.3C方程预混火焰面模型 63
2.4.4G方程和C方程比较 67
2.5湍流预混燃烧算例验证 68
2.5.1均匀各向同性湍流中的火焰核增长 68
2.5.2三角棱柱火焰稳定器的燃烧模拟 70
2.5.3低旋流燃烧器的火焰稳定 73
2.5.4本生灯的火焰形状 78
2.6带自点火特性的预混火焰传播模型 80
2.6.1预混火焰自点火耦合模型 82
2.6.2算例验证 84
参考文献 87
第3章扩散燃烧 92
3.1扩散燃烧的结构 92
3.1.1层流扩散火焰结构 93
3.1.2湍流扩散火焰结构 95
3.2扩散火焰的数学描述 96
3.2.1混合分数 96
3.2.2Burke-Schumann解和化学平衡解 99
3.2.3详细化学反应机理对层流扩散火焰的影响 100
3.2.4火焰面结构的渐近解 103
3.2.5湍流扩散火焰的分区 107
3.3湍流扩散燃烧火焰面模型 111
3.3.1扩散火焰面模型合理性验证 112
3.3.2火焰面模型方程 114
3.3.3嵩流扩散火焰面方程 116
3.3.4湍流燃烧稳态火焰面数据库的生成 117
3.3.5非稳态火焰面模型 121
3.3.6有焓损失的火焰面模型 123
3.4交互式火焰面模型 123
3.4.1交互式稳态火焰面模型 124
3.4.2交互式非稳态火焰面模型 124
3.5火焰面/进度变量模型 128
3.5.1火焰面/进度变最模型的理论基础 128
3.5.2火焰面/进度变量模型的方程 130
3.5.3湍流燃烧大涡模报火焰面/进度变量模型 132
3.5.4火焰面/进度变量模型的数据库曲线建表法 133
3.5.5火焰面/进度变量模型算例验证 135
3.6火焰面/进度变量模型的发展 137
3.6.1β-PDF的火焰面/进度变量模型 138
3.6.2火焰面参数为统计最概然分布的火焰面/进度变量模型 141
3.6.3非稳态火焰面/进度变量模型 144
参考文献 147
第4章湍流部分预混燃烧 152
4.1部分预混火焰结构 152
4.1.1层流部分预混火焰 152
4.1.2湍流部分预混火焰 156
4.2基于G方程与Z方程的部分预混火焰面模型 160
4.2.1模型描述 160
4.2.2甲烷/空气湍流拾举火焰数值模拟 161
4.2.3层流富燃预混射流火焰数佰模拟 164
4.24圆锥内部预混湍流火焰 166
4.3基于C方程和Z方程的部分预混湍流燃烧火焰面模型168
4.3.1部分预混火焰中的进度变量 168
4.3.2火焰索引函数 170
4.3.3基于混合分数和进度变量的部分预混火焰面模型建模 172
4.3.4应用举例 174
4.4基于G方程、Z方程与C方程结合的部分预混湍流燃烧火焰面模型 176
4.4.1G方程与C方程的耦合模型 176
4.4.2燃烧模式索引 177
4.4.3算例验证 179
4.5带自点火特性的部分预混火焰模型 180
4.5.1部分预混火焰中的自点火与火焰传插 180
4.5.2自点火、火焰传播以及扩散火焰的通用型火焰面方程 182
4.5.3带自点火特性部分预混火焰的火焰面模型 185
参考文献 186
第5章超声速燃烧的火焰面模式 190
5.1超声速湍流燃烧火焰面模型应用综述 190
5.1.1超声速湍流燃烧特点及模拟困难 190
5.1.2超声速湍流燃烧中火焰面模型存在的问题 191
5.2超声速燃烧火焰面模式判别 198
5.2.1计算条件的给定 199
5.2.2流场中特征尺度的计算 200
5.2.3超声速湍流燃烧模式判别 201
5.2.4算例分析 205
5.3超声速湍流燃烧的火焰面/进度变量模型及应用 211
5.3.1超声速湍流燃烧火焰面/进度变量模型的修正方法 212
5.3.2算例验证 212
5.4部分预混超声速湍流燃烧的G/Z方程模型及其应用 223
5.4.1部分预混超声速湍流燃烧G/Z方程模型 223
5.4.2部分预混超声速湍流燃烧G/Z方程模型验证 224
5.4.3超声速来流稳焰凹腔部分预混燃烧模拟实例 229
参考文献 237
内容摘要
《湍流燃烧火焰面模式理论及应用》系统建立和介绍了湍流燃烧火焰面模式的模型和方法，包括湍流预混火焰面模型、湍流扩散火焰面模型、部分预混清流火焰面模型以及超声速湍流燃悦火焰面模型；针对各类模型同时给出了验证算例和详细的应用实例。上述理论或模型反映了当前的近期新研究成果。
本书可作为航天、航空、内燃机及一切从事湍流燃烧领域和专业的师生和科技人员的参考书。
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