第14章 非预混燃烧模拟75(2)

量分数和混合分数之间服从直线关系，如图14.1.3所示。

由于不需要反应率或者平衡计算，火焰面近似值可以很容易地并且快速的计算出。然而，火焰面近似值模型受限于一步反应的预测，不能预测中间组分形成或离解效应。这经常会导致严重过高预测火焰峰值温度，特别是那些涉及高温的系统（例如，预热或者富氧）。

? 平衡假设Equilibrium Assumption：平衡模型假设对化学平衡来说，为使其总存在分子水平上，化学反应足够迅速。根据最小吉布斯自由能［120］法则，可用来由f计算组分摩尔分数。图14.1.4显示对在甲烷在空气中的燃烧中一个包括10种组分的反应系统的摩尔分数。

由于其能预测中间组份的生成以及不需要详细的化学动力学比率数据的知识，因此平衡模型很有效。取代定义一个专门多级反应机制（见13章），可以简单的定义系统中会出现的重要的化学组分。FLUENT会根据化学平衡预测每一种组分的摩尔分数。

FLUENT允许对那些瞬时混合分数低于指定富限frich以下的情况限制完全平衡计算。在富燃料区域（如，等价比大于1.5），当瞬时混合分数超过frich，FLUENT就假定燃烧反应熄灭，未燃燃料与已反应物质共存。在富燃料区域，根据已知化学当量，对混合分数给定值的混合物由限制混合（f=frich）和燃料入口流（f=1）组成计算。化学当量即可人为给出，也可由在富限（f=frich）处的化学平衡自动确定。本方法，如部分平衡法，允许在富火焰区域绕过复杂的平衡计算。后者计算耗时且可能不代表真正的燃烧过程。当需要完全平衡法时，可以简单定义富限为frich＝1.0。