为了得到一个适用于高速湍流燃烧数值模拟的乙烯燃烧机理,开展了乙烯燃烧详细机理构建、简化及高速湍流燃烧数值模拟工作.基于分层方法并考虑压强相关反应,首先构建了乙烯的燃烧详细反应机理.通过采用直接关系图法(DRG)以及准稳态假设法(QSSA)的简化方法,从详细反应机理系统简化得到了24物种的简化机理.由简化机理计算的点火延迟时间跟详细机理相比最大误差17％,平均误差小于7％.将简化机理耦合到商业软件Fluent,开展了覆盖贫油和富油条件下凹槽构型燃烧室的三维数值模拟.数值模拟结果表明,所构建的简化机理能够准确地预测乙烯燃烧释热,可以很好地再现不同当量比条件下静压曲线,平均误差小于10％.该简化机理具有较高的化学保真度,可以应用于推进系统中的高速湍流燃烧模拟.
详细机理 骨架机理 简化机理 数值模拟 湍流燃烧