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Lewis数和Karlovitz数对湍流动能和拟能输运方程的影响
文献摘要：
本文通过考虑复杂化学的三维直接数值模拟(DNS),研究了氢火焰(Lewis数约为0.4)和十二烷火焰(Lewis数约为4.2)中的湍动能(TKE)与拟涡能输运方程的统计行为.算例中,Karlovitz(Ka)数在4到150之间,涉及薄反应区和破碎反应区.对湍动能与拟涡能输运方程进行了收支分析,并重新验证了过往文献中的标度项.高Ka数下,粘性耗散项是湍动能平衡中最重要的项,而拟涡能输运方程中的主导项则是粘性耗散项与涡拉伸项,这一性质与薄反应区火焰相似.湍动能输运方程中的速度-压强梯度项和平均速度膨胀项,以及拟涡能输运方程中的膨胀项则受Lewis数的影响.本文提出了受Lewis数影响项的修正标度估计,以解释不同燃烧状态下的Lewis数效应.这项工作表明,Kolmogorov的第一假设并不适用于本文所研究的低Ka数火焰,这类火焰中涡拉伸项与粘性耗散项并不与局部耗散率与粘性呈比例关系.当Ka数足够高时,涡量可以用Kolmogorov时间尺度来衡量,平均拟涡能值接近均匀各向同性的非反应湍流,但较低的Lewis数的燃料需要更高的Ka数才能实现这一点.
文献关键词：
中图分类号：
作者姓名：
李树洲;刘晓宇;戴鹏;陈正;Abouelmagd Abdelsamie;万敏平
作者机构：
文献出处：
引用格式：
[1]李树洲;刘晓宇;戴鹏;陈正;Abouelmagd Abdelsamie;万敏平-.Lewis数和Karlovitz数对湍流动能和拟能输运方程的影响)[J].力学学报（英文版）,2022(07):29-44
A类：
Karlovitz,不同燃烧状态
B类：
Lewis,湍流动能,输运,直接数值模拟,DNS,火焰,湍动能,TKE,反应区,收支分析,过往,标度,粘性耗散,平均速度,工作表,Kolmogorov,耗散率,比例关系,涡量,时间尺度,能值,各向同性
AB值：
0.281499
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