Полный набор моделей для расчёта реагирующих потоков с подробной химией в фазе газа, на поверхности и химией частиц

Процесс горения представляет собой реагирующий поток, в котором составные элементы многокомпонентной текучей среды вступают в химическую реакцию друг с другом. Реагирующие потоки применяются в самых разнообразных областях промышленности. Правильное понимание поведения реагирующих потоков позволяет получить необходимый процесс горения, контуры пламени и температуры.

В аэрокосмической промышленности реагирующие потоки присутствуют повсюду: в газовых турбинах, высокоскоростных реактивных двигателях (прямоточных воздушно-реактивных двигателях и гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателях), форсажных камерах сгорания и ракетных двигателях (твёрдотопливных, жидкостных и гибридных)..

STAR-CCM+ предлагает полный набор моделей реагирующего потока, позволяющего правильно и эффективно смоделировать процесс горения, с детализированными моделями химических процессов в фазе газа, на поверхности и химией частиц.

STAR-CCM+ имеет целый ряд моделей, совместимых с моделями турбулентности RANS, DES и LES, для расчёта следующего ряда сценариев горения:

• Горение смеси с предварительным перемешиванием, частичным смешиванием и неперемешанной смеси

• Современнейшая технология горение угля и биомассы

• Связка с DARS-CFD для расчёта комплексной химии

• Горение многофазных, переходных неустойчивых потоков, а также горение LES

В STAR-CCM+ доступны следующие виды моделей горения:

Модель разрушения вихрей (Eddy Break-Up – EBU) STAR-CCM+ предлагает три варианта модели EBU: стандартная, с гибридной кинетикой и смешанной временной шкалой.

Модель гомогенного реактора (Homogeneous Reactor Model)

Модель включает в себя подробное описание химии, а также возможность выбирать химию на поверхности для расчёта реагирующих (реактивных) поверхностей

Модель когерентного пламени (Coherent Flame Model – CFM)

Модель позволяет смоделировать пламя предварительно перемешанной смеси, где топливо и окислитель полностью перемешиваются до попадания в расчётную область

Предполагаемая функция плотности вероятностей (Presumed Probability Density Function - PPDF)

Модель использует предполагаемое распределение вероятностей для представления турбулентных пульсаций в реагирующем потоке с помощью нескольких параметрических переменных.

Модель утолщенного пламени (Thickness Flame Model – TFM)

Используется, в первую очередь, в расчётах LES-горения

МПомимо полного охвата всех возможных моделей горения STAR-CCM+ отличается лёгкостью в использовании, позволяя без труда установить сложные химические реакции и смоделировать сложную геометрию камеры сгорания. Всё это делает STAR-CCM+ предпочтительным инструментом для расчёта задач с горением.

STAR-CCM+ предлагает полный набор моделей реагирующего потока, позволяющего правильно и эффективно смоделировать процесс горения, с детализированными моделями химических процессов в фазе газа, на поверхности и химией частиц. На рисунке показаны линии тока в камере сгорания.