FLUENT回火模拟

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正文共： 1028字 8图预计阅读时间： 3分钟

1前言

我们知道，燃烧可以分为预混燃烧和非预混燃烧，其中预混燃烧在燃烧发生前，燃料和氧化剂已预先混合形成可燃混合气体，这种燃烧方式火焰传播速度快，燃烧效率通常较高。但是，预混燃烧相对比较危险，而且其存在一种需要特别注意避免的因素——回火，但混合气体流速控制不当时，火焰可能往上游回蹿，亦即发生回火。这个现象可以通过FLUENT来模拟，今天我们就演示一个简单的回火案例。

2建模与网格

创建如下的二维轴对称燃烧器模型，包括上游的预混管，喷嘴火孔和燃烧室。划分四边形结构化网格，节点数10850，最小正交质量0.78。

3边界条件与求解设置

本案例，我们采用部分预混燃烧模型，设置如下，燃料为甲烷，注意需要先计算并保存一下PDF表。

预混管入口为速度边界，设置如下，注意平均混合物分数表征了燃料的浓度，详细内容可以查看我们之前的案例（2020年5月31日推文—基于的氢气爆炸分析简单案例）。另外，入口的进程变量设置为0，不开启自动点火。

燃烧室出口设置成压力边界，表压为0Pa，有可能这个计算域设置在计算过程中存在回流现象，因此我们将回流进程变量设置为1，强制回流自动点火。

注意，上述设置并不能启动燃烧反应，我们可以通过在燃烧室适当位置patch一个进程变量为1的区域手动启动反应。

计算时，我们先获得稳定的燃烧解，然后采用UDF方法减小预混管入口的流速，创造回火条件，代码如下。

#include "udf.h"DEFINE_PROFILE(velocity_profile,t,i){real time=RP_Get_Real("flow-time");face_t f;begin_f_loop(f,t){if(time>=0.55&&time<=0.7)F_PROFILE(f,t,i)=3-19.9*(time-0.55);else if(time<0.5)F_PROFILE(f,t,i)=3;elseF_PROFILE(f,t,i)=0.015;}end_f_loop(f,t)}

创建一个温度云图动画，观察回火的过程，瞬态求解时间步长设置为0.01s，实际上瞬态时间步长取更小一点较为合适，因为我们的目的是观察火焰锋面移动情况，越小的时间步长，分辨率越高。

4计算结果

先看一下稳定燃烧解，可以看出甲烷基本燃烧殆尽，且火焰处在火孔外面，没有发生回火。

调整入口流速后，某个时刻的燃烧状态（温度）如下，可以看出发生了回火，火焰蹿到了预混管里面。

来源：仿真与工程

FLUENT根据自定义条件停止计算后继续计算（技巧分享）

正文共：368字4图预计阅读时间：1分钟1前言有时候，我们在做仿真计算时，可能想当关注的某个变量达到预设值时，就自动停止计算而不用人盯着。之前我们做过一个案例，今天我们继续做一个案例，分享一个技巧。2方法描述假设我们在软件自定义停止计算后想再次点击calculate计算，会发现始终跳出计算完成提示而无法继续计算，即使我们将commands语句和挂载的UDF都删除还是不行，似乎求解器被锁定了一样。经过数次尝试，我们发现这种情况必须使用Scheme语句来唤醒求解器继续计算，因为我们之前通过以下的语句将求解器置为stop状态了。(if(>(%rpgetvar'interruptflag)0)(set!mstop?#t))因此，我们通过以下的这个Scheme语句便可以重新启动计算，在TUI界面输入以下语句后再次点击calculate便可继续计算了。(set!mstop?#f)来源：仿真与工程