第14章 非预混燃烧模拟75(8)

?在MS-DOS命令提示符窗口中提示符后键入“prepdf”启动。然而，作这些工作前，必须首先调整用户环境以便MS-DOS命令应用程序发现prepdf。可以通过选择程序项中的“Set Environment”作这些工作。“Set Environment”也可在Fluent.Inc程序组中找到。这个程序将添加Fluent.Inc目录到命令提示路径。

热动力学数据库 （The Thermodynamic Database）

prePDF使用热动力学数据库［112］而且必须能访问数据库文件，

THERMO.DB。这个文件必须放在运行prePDF的目录上，或者必须通过环境变量THERMODB访问它。THERMODB指定文件的位置。在多数的安装中，将应用Fluent.Inc提供的使用顺序运行prePDF，并且这些顺序会为你设置环境变量。

第二步：分配内存 （Allocate Memory）

prePDF使用的内存总量一旦被分配后，不重新启动应用程序，是不能改变的。因此，必须分配足够的内存给PDF表中的点数最大值，组分最大值以及计划使用的小火焰最大值。

调整内存分配的参数如下：

“Maximum Number of Species”为PDF表中组分的最大值。默认值为20，这个参数可最大升至65。

“Maximum Number of f-mean Points”为PDF表中混合分数点数的最大值。默认值

为45，参数最大可升至100。

“Maximum Number of f-var Points”为PDF表中混合分数变化量点数的最大值。默认值为22，最大可升至30。

“Maximum Number of Enthalpy Points”为PDF表中焓的点数的最大值。默认值为45，最大可升至100。

“Maximum Number of Scalar Dissipation Points in Adiabatic Flamelet PDF Table ”绝热小火焰PDF表中最大标量扩散点数默认值为45，最大可升至100。

“Maximum Number of Flamelets”为小火焰模型中小火焰数的最大值。默认值为20，最大可升至30。

可以在内存分配面板（Memory Allocation panel）中设置这些参数（图14.3.1）。 Setup→Memory Allocation?

图14.3.1：prePDF中内存分配面板

Figure 14.3.1: The Memory Allocation Panel in prePDF

单击“Apply”，将为这些参数分配内存。如果需要在安装过程中晚些分配内存，则需要保存一个输入文件，退出prePDF并重起。然后，分配合适的内存数量，将输入文件读入prePDF，继续问题的建立。

注：如果读一个输入文件或PDF文件而没有首先分配内存，prePDF将根据文件中指定的组分数和点数分配内存。如果这个数比默认分配小，将会分配默认内存。如果大于，将会为文件中的组分和点的数分配适当的内存。

第三步：初始化问题定义 （Initialize the Problem Definition）

一旦分配好内存，在prePDF中的第一个任务是定义想要使用的反应系统和反应模型的类型。这一任务包括下面几个选项：

?添加次要流 （Addition of a secondary stream）。

（Partially premixed model option） ?部分预混模型选项（见16章）

（Adiabatic or non-adiabatic modeling ?绝热或非绝热模拟选项（见14.1.2节）

options）。

?平衡化学模型或化学当量反应（mixed-is-burned）模型（见14.1.2节）（Equilibrium chemistry model or stoichiometric reaction (mixed-is-burned) model ）。

！ 设置小火焰PDF模型的顺序在14.1.6节描述。

（Beta PDF or Double-Delta PDF）。 ??－PDF或双?－PDF（见14.1.2节）

?经验定义燃料和／或次要流组成（Empirically de_ned fuel and/or secondary stream composition）。

你后来的输入及prePDF希望来自你的输入依赖于这些选择。

可以用“Define Case”面板对这些模型进行选择（图14.3.2）。 Setup→Case?

下面详细介绍每一个模拟选择。完成输入后确定单击“Apply”。 如果模拟一个有单一燃料和单一氧化剂流组成的系统，则不需要在PDF计算中启动次要流。如14.1.2节所讨论，如果PDF反应模型中将包括下列情形之一，则要启动次要流：

图14.3.2：prePDF中Define Case面板

Figure 14.3.2: The Define Case Panel in prePDF

?两种不相似的气体燃料流：在这些模拟中，燃料流定义为燃料中的一种，次要流定义为第二种燃料。

?不相似气体和液体燃料的混合燃料系统：在这些模拟中，燃料流定义

为气体燃料，次要流定义为液体燃料（或者，反之亦然）。

?不相似气体燃料和煤燃料的混合燃料系统：在这些模拟中，燃料流必须定义为煤，次要流必须定义为气体燃料。见14.3.5节，用非预混燃烧模型模拟煤燃烧。

在这些模拟中，燃料流必须定义为煤，?煤和液体燃料的混合燃料系统：

次要流必须定义为液体燃料。见14.3.5，用非预混燃烧模型模拟煤燃烧。 ?煤燃烧：使用次要流可以更精确地模拟煤燃烧。燃料流必须定义为焦炭，次要流必须定义为煤的挥发分。见14.3.5，用非预混燃烧模型模拟煤燃烧。

?单一燃料和两个不相似的氧化剂流：在这些模拟中，燃料流定义为燃料，氧化剂流定义为氧化剂中的一种，次要流定义为第二种氧化剂。

！ 使用次要流会大大增加模拟的计算时间，因为在运行时间上FLUENT中要执行多维PDF积分。

选择绝热或非绝热（Choosing Adiabatic or Non-Adiabatic Options）

如果FLUENT里的问题定义中包含下列情况一个或一个以上，应该使用非绝热模拟：

?辐射或墙传热

?拥有不同温度的多燃料流入口 ?拥有不同温度的多氧化剂入口 ?废气循环

?液体燃料，煤颗粒，和／或对惰性粒子的传热

注：绝热模型是一个包含二维查询表的简单模型，在查询表中，标量仅依赖于f和f?2（或依赖于ffuel和psec。如果模型定义为绝热，将需要在FLUENT中解焓方程，系统温度将直接通过混合分数和燃料温度和氧化剂入口温度确定。非绝热情况将更复杂一些，在计算上更费时，需要在prePDF小红产生三维查询表。然而，非绝热模型选项允许包括上面所描述反应系统的类型。

在“Define Case” 面板中的“Heat transfer options”下选择绝热“Adiabatic”或非绝热“Non-adiabatic”。

使用绝热计算来决定非绝热模型的输入 （Using the Adiabatic Calculation to Determine Inputs to the Non-AdiabaticModel）

即使FLUENT模型将最终需要包括非绝热效应，也会受益于在prePDF中用非绝热计算开始分析。这种简单的计算可被用来调整非绝热模型的输入，确定非绝热情况中需要考虑的峰温和确定那种组分重要、那种组分需要考虑。因此，绝热prePDF计算提供一种对系统能帮助开发一种有效的非绝热模型的理解。

选择化学模型 （Choosing the Chemistry Model）

通常，平衡化学模型比化学当量模型更值得推荐。在这种方法中，感兴趣的组分浓度用化学平衡的假设由混合分数来确定（见14.1.2节）。使用这种模型，能包括中间组分和离解反应效应，在燃烧模型中产生更真实的火焰温度预测。相反，化学当量反应（mixed-is-burned）模拟选项提供精确度低一点的系统化学反应的单步描述。当选择平衡化学反应选项时，将有机会使用部分平衡模型“partial equilibrium”，在第8步里。

在“Define Case”面板中的化学模型“Chemistry models”下选择平衡化学模型“ Equilibrium Chemistry”或化学当量反应“Select or Stoichiometric Reaction”。

！如果想模拟非平 …… 此处隐藏：2237字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……