《流动及燃烧的模型与计算》求取 ⇩

1绪论1

1.1 计算燃烧学的研究对象和目标1

1.2 计算燃烧学的意义3

1.3 计算燃烧学的发展简史6

1.4 内容梗概9

参考文献13

2　基本方程14

2.1　守恒和平衡方程14

2.2　输运定律19

2.3　源项表达式25

2.4　基本方程组33

参考文献35

3　层流燃烧的计算36

3.1　非定常层流燃烧36

3.1.1　火花点火的数学模型37

3.1.2　求解过程41

3.1.3　计算结果43

3.2　定常层流燃烧44

3.2.1　运动单滴包复火焰的数学模型45

3.2.2　求解过程47

3.2.3　计算结果49

3.3　复杂化学反应系统的数学模型51

3.3.1　基本方程和辅助公式52

3.3.2　求解过程及结果59

参考文献66

4　湍流流动模型68

4.1.1　湍流的基本概念69

4.1　引言69

4.1.2　湍流均流的描述70

4.1.3　湍流模拟的思想观点76

4.2　湍流粘性系数模型77

4.2.1　湍流粘性概念77

4.2.2　混合长度模型79

4.2.3　单方程模型85

4.2.4　双方程模型90

4.3　雷诺应力方程模型95

4.3.1　雷诺应力的微分方程模型（DSM）96

4.3.2　雷诺应力的代数方程模型（ASM）116

4.3.3　雷诺应力方程模型与湍流粘性系数模型的关系118

4.3.4　浮力的影响119

4.3.5　标量输运通量方程模型120

4.4　低雷诺数湍流123

4.4.1　低雷诺数湍流的特点123

4.4.2　处理低雷诺数湍流的工程方法126

4.4.3　低雷诺数湍流模型128

4.4.4　壁面函数132

4.5.1　湍流的直接模化139

4.5　湍流的其它模化方法139

4.5.2　湍流的双流体模型144

4.6　小结147

参考文献150

5　湍流燃烧模型153

5.1　引言153

5.1.1　简单化学反应系统153

5.1.2　混合分数154

5.1.3　守恒量之间的线性关系157

5.2　湍流扩散火焰的k-ε-g模型159

5.3　湍流预混火焰模型166

5.3.1　旋涡破碎模型167

5.3.2　拉切滑模型169

5.4　几率分布函数的输运方程模型175

5.5　平均反应速率的输运方程模型177

5.6　ESGIMO湍流燃烧理论180

5.6.1　概述180

5.6.2　“经历”理论183

5.6.3　“统计”理论186

5.6.4　分析湍流射流扩散火焰的ESCIMO理论188

5.7　碳黑生成模型197

参考文献199

6　辐射换热202

6.1　引言202

6.2　辐射传播方程及介质辐射性质203

6.2.1　辐射传播方程203

6.2.2　燃烧产物的辐射性质205

6.3.1　物理思想及各种热通量法208

6.3　热通量法208

6.3.2　多通量模型209

6.4　区域法216

6.4.1　物理思想216

6.4.2　区域法内容216

6.5　蒙特卡洛法221

6.5.1　蒙特卡洛法计算积分值的基本原理221

6.5 2　蒙特卡洛法计算辐射换热223

6.6.2　离散传播法理论233

6.6.1　物理思想233

6.6　离散传播法233

6.6.3　算例238

6.7　几种常用辐射换热计算方法的比较239

参考文献243

7　数值计算方法245

7.1　引言245

7.2　积分区域的网格化247

7.2.1　概述247

7.2.2　网格系统的构造250

7.3　基本方程的离散化258

7.3.1　离散化的方法259

7.3.2　有限差分的一般形式260

7.4　差分方程的建立261

7.4.1　建立差分方程的方法262

7.4.2　瞬变项的离散化266

7.4.3　源项的离散化266

7.4.4　总通量项的离散化270

7.4.5　最终的离散化方程280

7.4.6　二次上风差分格式281

7.5　单个变量代数方程组的解法283

7.5.1　逐点Jacobi迭代法284

7.5.2　逐线迭代法及TDMA法284

7.5.3　逐面迭代法287

7.5.4　松弛方法289

7.6　多个变量联立方程组的求解291

7.6.1　流场计算的困难292

7.6.2　交错网格的引入292

7.6.3　动量方程和连续方程的离散296

7.6.4　SIVA算法298

7.6.5　SIMPLE算法299

7.6.6　SIMPLE算法的改进303

7.6.7　IPSA算法317

7.7　边界条件的处理319

7.7.1　边界网格的划分320

7.7.2　几种常见的边界条件323

7.7.3　壁面函数处理壁面边界329

7.7.4　空度方法处理不可流通区域338

7.8　自由边界流动的处理方法341

7.9　计算机程序的选择和编制349

7.9.1　影响的型式349

7.9.2　问题的类型351

7.9.3　编制计算机程序352

7.9.4　FAC程序简介353

7.9.5　选择通用程序355

参考文献356

8　应用举例358

8.1　平面管道内钝体后湍流预混火焰的数值分析359

8.1.1　概况359

8.1.2　数学模型359

8.1.3　求解过程366

8.1.4　计算结果及其与实验的比较368

8.2　受浮力影响的湍流模型371

8.2.1　引言371

8.2.2　湍流模型372

8.2.3　计算结果377

8.3　炉内燃烧的辐射换热计算380

8.3.1　问题及数学描述380

8.3.2　计算结果381

8.4　多孔燃料床非定常燃烧过程的计算386

8.4.1　引言386

8.4.2　数学描述387

8.4.3　计算结果及讨论393

参考文献396

符号表397