fluent在燃烧方面的应用

fluent中的heat release rate-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热释放速率在燃烧领域中扮演着至关重要的角色，它是描述燃烧过程中能量释放速率的重要参数。

热释放速率的准确模拟可以帮助我们更好地理解燃烧现象，并优化工程设计。

Fluent是一款流体力学仿真软件，可以用来模拟各种流体现象，包括燃烧过程。

本文将重点探讨在Fluent中如何模拟热释放速率，以及其在燃烧领域中的应用和意义。

通过深入研究和分析，我们可以更好地利用Fluent软件进行燃烧仿真，并为工程实践提供更好的支持和指导。

1.2文章结构1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三部分。

在引言部分，首先对文章的主题进行了概述，介绍了研究的背景和意义。

接着对文章的结构进行了概述，简要说明了各部分的内容和逻辑关系。

最后阐明了本文研究的目的，指明了对Fluent中的heat release rate进行深入探讨的意义。

正文部分主要分为三个小节。

首先介绍了Fluent软件的基本情况，包括其特点、应用领域和优势。

然后重点讨论了燃烧模拟中的heat release rate的重要性，分析了其在燃烧过程中的作用和意义。

最后详细介绍了在Fluent中进行heat release rate模拟的方法和步骤，包括模型选择、边界条件设定和求解器设置等方面。

结论部分对全文进行了总结，强调了对Fluent中heat release rate 研究的重要性和必要性。

同时展望了未来在该领域的研究方向和发展前景。

最后，通过对全文的回顾和思考，对本文的研究成果进行了总结，并提出了对读者的建议和思考。

1.3 目的本文旨在探讨在使用Fluent软件进行热释放速率模拟时的方法和技巧。

通过深入分析Fluent中的热释放速率模拟方法，我们可以更好地了解热释放速率在燃烧模拟中的重要性和应用价值。

同时，本文旨在为研究人员和工程师提供一些有用的指导和建议，以便他们在实际工程项目中更好地应用Fluent软件进行热释放速率模拟。

第六章，FLUENT中的燃烧模拟6.1 燃烧模拟的重要性●面向实际装置（如锅炉、内燃机、火箭发动机、火灾等）●面向实际现象（如点火、熄火、燃烧污染物生成等）6.2 FLUENT燃烧模拟方法概要●FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧（反应流）问题。

然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。

FLUENT在燃烧模拟中的应用可如下图所示：●气相燃烧模型一般的有限速率形式（Magnussen 模型）守恒标量的PDF模型（单或二组分混合物分数）层流火焰面模型（Laminar flamelet model）Zimont 模型●离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧●热辐射模型DTRM, P-1, Rosseland 和Discrete Ordinates模型●污染物模型NO x 模型，烟（Soot）模型6.3 气相燃烧模型6.3.1 燃烧的化学动力学模拟实际中的燃烧过程是湍流和化学反应相互作用的结果，燃烧的化学反应速率是强非线性和强刚性的。

通常的化学反应机理包含了几十种组分和几百个基元反应，而且这些组分之间的反应时间尺度相差很大（10－9～102秒），因此在实际问题的求解过程中计算量和存储量极大，目前应用尚不现实。

在FLUENT 中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：● 有限速率燃烧模型——>预混、部分预混和扩散燃烧● 混合物分数方法（平衡化学的PDF 模型和非平衡化学的层流火焰面模型）——>扩散燃烧● 反应进度方法（Zimont 模型）——>预混燃烧● 混合物分数和反应进度方法的结合——>部分预混燃烧6.3.2一般的有限速率模型● 化学反应过程一般采用总包机理（即简化化学反应，如单步反应）进行描述 ● 求解组分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：6－1其中组分j 的反应源项为所有K 个反应中，组分j 的净生成速率：6－2 式中，反应k 中的组分j 的反应速率可按照Arrhenius 公式、混合（mixing ）速率或 “eddy breakup” 速率的方法求解。

fluent甲烷燃烧例子介绍甲烷是一种常见的天然气，也是一种重要的燃料。

在工业和家庭中，甲烷常被用于加热、烹饪和发电等用途。

了解甲烷的燃烧过程对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。

Fluent是一种流体动力学软件，可以用于模拟和分析各种流体流动和燃烧过程。

在本文中，我们将使用Fluent来模拟甲烷的燃烧过程，并通过一个具体的例子来探讨甲烷燃烧的特点和影响因素。

模拟设置在Fluent中，我们需要提供一些基本参数来定义模拟场景。

对于甲烷燃烧例子，我们可以假设一个封闭的燃烧室，其中包含甲烷和空气。

具体的模拟设置包括：1.定义几何形状：燃烧室的几何形状可以是简单的长方体或圆柱体，具体大小和比例可以根据实际情况进行设定。

2.设定边界条件：燃烧室的各个边界需要定义不同的条件，例如进口边界可以设定为甲烷和空气的混合物，出口边界可以设定为燃烧产物的组合。

3.确定初始条件：模拟开始时，需要给定燃烧室内各个区域的初始温度、压力和组分分布等信息。

4.定义物理模型：在模拟中，需要选择适当的物理模型来描述甲烷的燃烧过程，例如湍流模型、燃烧模型等。

燃烧过程甲烷的燃烧过程可以简化为以下几个步骤：1.混合：甲烷和空气在燃烧室中混合，形成可燃混合物。

混合过程中需要考虑气体的扩散和对流等因素。

2.点火：在适当的条件下，混合物中的甲烷可以被点火，引发燃烧反应。

点火过程需要考虑点火源的位置和能量等因素。

3.燃烧：点火后，甲烷开始燃烧，产生燃烧产物和释放能量。

燃烧过程需要考虑燃烧速率、温度分布等因素。

4.燃烧产物：甲烷燃烧的主要产物包括二氧化碳、水蒸气和一氧化碳等。

燃烧产物的生成和分布对环境和能源利用具有重要影响。

影响因素甲烷的燃烧过程受到多种因素的影响，下面列举了一些主要的影响因素：1.温度：燃烧温度是影响燃烧速率和产物生成的重要因素。

较高的温度可以促进燃烧反应，但过高的温度会导致产物生成的变化。

2.氧气浓度：氧气是燃烧的必要条件，较高的氧气浓度可以提高燃烧速率。

fluent 燃烧算例
本文介绍了fluent软件在燃烧流动领域的应用算例。

首先介绍了燃烧流动的基本概念和fluent软件的基本使用方法，然后通过具体的算例来展示 fluent 软件在燃烧流动中的应用。

算例一：气体燃烧室内部流动分析。

通过建立三维模型，使用fluent 软件对燃烧室内部的流动进行模拟和分析，得到了室内流场的速度分布、温度分布等参数，为燃烧过程的优化和控制提供了重要的参考和依据。

算例二：柴油机燃烧过程的数值模拟。

通过建立柴油机的三维模型，结合燃油喷射的过程和燃烧反应机理，使用 fluent 软件对柴油机燃烧过程进行数值模拟，得到了燃烧的温度、压力、速度、质量分数等相关参数，为柴油机的性能优化和燃烧控制提供了重要的参考和依据。

算例三：天然气管道燃烧事故的模拟分析。

通过建立天然气管道的三维模型，结合管道内的燃烧反应机理，使用 fluent 软件对天然气管道的燃烧事故进行模拟和分析，得到了燃烧事故的发展过程、温度、压力等参数，为燃气安全事故的预防和控制提供了重要的参考和依据。

以上三个算例展示了 fluent 软件在燃烧流动领域的广泛应用和高效性能，为燃烧流动领域的研究和实践提供了重要的工具和技术支持。

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FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。

然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。

FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示：图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM，P-1，Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型，烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应，如单步反应)进行描述。

求解积分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中，组分j的净生成速率：-----(2)-----(3)计算所需参数包括：1、组分及其热力学参数值；2、反应及其速率常数值。

有限速率模型的有缺点：优点：适用于预混、部分预混和扩散燃烧，简单直观；缺点：当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性，难以解决化学反应与湍流的耦合问题，难以预测反应的中间组分，模型常数具有不确定性。

利⽤fluent组分输运模型模拟锅炉混煤燃烧过程fluent组分输运模拟混煤燃烧之前⽤组分输运做过⼀些混煤燃烧的⼯作，因为⾃⼰⼀开始接触组分输运的时候也遇到很多困难，⽤组分输运做混煤模拟更是⼀⽆所知，后来在之前课题组基础上，加上⾃⼰的摸索，对⽤组分输运做混煤模拟的套路⼤概了解了，所以就把这个“套路”总结了⼀下写了出来，希望可以帮到有需要的朋友。

当然，下⾯的内容更多的是做混煤模拟的⼀个过程的描述，具体⾥⾯的有些参数的设置我也不是太懂，尤其是⼀些涉及到化学反应的参数，所以这篇⽂章只是告诉⼤家设置的“套路”，具体的参数还是要⼤家查阅相关⽂献或书籍。

另外⼤家也没必要死搬硬套我这个套路，我这篇⽂章只是希望能给想做混煤模拟的朋友⼀些启发，⼤家应当在我这个⽂章的基础上多去琢磨，搞清楚每⼀步的设置都是在做什么，这样⾃⼰遇到⼀些我⽂中没有提到的问题时也能⾃⼰解决。

⽂中若有什么错误或未描述清楚的地⽅，欢迎互相交流。

1.打开species⾯板，选择species transport（组分输运），Reactions勾选上Volumetric，表⽰组分输运在某体积内有化学反应，Turbulence-Chemistry Interaction点选Finite-Rate/Eddy-Dissipation，表⽰化学反应是有限反应速率的，反应速率受化学反应本⾝与湍流混合⼆者共同控制。

2.点Finite-Rate/Eddy-Dissipation后，下⾯会出现coal calculator，⽤于对煤的反应进⾏计算，点coal calculator，弹出如下界⾯，根据煤质分析结果，填⼊相应数据，这⾥假设有两种煤，⼀种中等挥发份，取名为coal-mv，⼀种为⾼挥发份，取名为coal-hv，相应结果如下图。

3.点完Apply后点OK，会弹出如下界⾯。

4.这样coal-hv就设置好了，然后继续点coal-calculator，以同样的⽅法设置coal-mv。

FLUENT中的燃烧模拟第六章，FLUENT中的燃烧模拟6.1 燃烧模拟的重要性●⾯向实际装置（如锅炉、内燃机、⽕箭发动机、⽕灾等）●⾯向实际现象（如点⽕、熄⽕、燃烧污染物⽣成等）6.2 FLUENT燃烧模拟⽅法概要●FLUENT可以模拟宽⼴范围内的燃烧（反应流）问题。

然⽽，需要注意的是：你必须保证你所使⽤的物理模型要适合你所研究的问题。

FLUENT在燃烧模拟中的应⽤可如下图所⽰：●⽓相燃烧模型⼀般的有限速率形式（Magnussen 模型）守恒标量的PDF模型（单或⼆组分混合物分数）层流⽕焰⾯模型（Laminar flamelet model）Zimont 模型●离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧●热辐射模型DTRM, P-1, Rosseland 和Discrete Ordinates模型●污染物模型NO x 模型，烟（Soot）模型6.3 ⽓相燃烧模型6.3.1 燃烧的化学动⼒学模拟实际中的燃烧过程是湍流和化学反应相互作⽤的结果，燃烧的化学反应速率是强⾮线性和强刚性的。

通常的化学反应机理包含了⼏⼗种组分和⼏百个基元反应，⽽且这些组分之间的反应时间尺度相差很⼤（10－9～102秒），因此在实际问题的求解过程中计算量和存储量极⼤，⽬前应⽤尚不现实。

在FLUENT 中，针对不同的燃烧现象，采⽤了不同的化学动⼒学处理⼿段，以减少计算成本，如下：●有限速率燃烧模型——>预混、部分预混和扩散燃烧●混合物分数⽅法（平衡化学的PDF 模型和⾮平衡化学的层流⽕焰⾯模型）——>扩散燃烧●反应进度⽅法（Zimont 模型）——>预混燃烧●混合物分数和反应进度⽅法的结合——>部分预混燃烧6.3.2⼀般的有限速率模型●化学反应过程⼀般采⽤总包机理（即简化化学反应，如单步反应）进⾏描述●求解组分的输运⽅程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：6－1其中组分j 的反应源项为所有K 个反应中，组分j 的净⽣成速率：6－2 式中，反应k 中的组分j 的反应速率可按照Arrhenius 公式、混合（mixing ）速率或 “eddy breakup” 速率的⽅法求解。

FLUENT软件的燃烧模型介绍Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍：一、气相燃烧模型·有限速率模型这种模型求解反应物和生成物输运组分方程，并由用户来定义化学反应机理。

反应率作为源项在组分输运方程中通过阿累纽斯方程或涡耗散模型。

有限速率模型适用于预混燃烧、局部预混燃烧和非预混燃烧。

应用领域：该模型可以模拟大多数气相燃烧问题，在航空航天领域的燃烧计算中有广泛的应用。

∙PDF模型该模型不求解单个组分输运方程，但求解混合组分分布的输运方程。

各组分浓度由混合组分分布求得。

PDF模型尤其适合于湍流扩散火焰的模拟和类似的反应过程。

在该模型中，用概率密度函数PDF来考虑湍流效应。

该模型不要求用户显式地定义反应机理，而是通过火焰面方法(即混即燃模型)或化学平衡计算来处理，因此比有限速率模型有更多的优势。

应用领域：该模型应用于非预混燃烧（湍流扩散火焰），可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。

∙非平衡反应模型层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展，从而用来模拟非平衡火焰燃烧。

在模拟富油一侧的火焰时，典型的平衡火焰假设失效。

该模型可以模拟形成Nox的中间产物。

应用领域：该模型可以模拟火箭发动机的燃烧问题和RAMJET及SCRAMJET的燃烧问题。

∙预混燃烧模型该模型专用于燃烧系统或纯预混的反应系统。

在此类问题中，充分混合的反应物和反应产物被火焰面隔开。

通过求解反应过程变量来预测火焰面的位置。

湍流效应可以通过层流和湍流火焰速度的关系来考虑。

应用领域：该模型可以用来模拟飞机加力燃烧室中的复杂流场模拟、气轮机、天然气燃炉等。

fluent 氢燃烧算例Fluent氢燃烧算例Fluent是一种流体动力学软件，可以用于模拟各种流体现象，包括氢燃烧。

在本文中，我们将介绍如何使用Fluent进行氢燃烧模拟，并分析模拟结果。

我们需要建立一个氢燃烧模型。

在Fluent中，我们可以使用预定义的化学反应模型，也可以自定义反应模型。

在本文中，我们将使用预定义的化学反应模型，即氢气和氧气的完全燃烧反应：2H2 + O2 -> 2H2O接下来，我们需要定义氢气和氧气的初始条件。

在本文中，我们将假设氢气和氧气的初始温度均为300K，初始压力为1 atm。

我们还需要定义氢气和氧气的初始浓度。

在本文中，我们将假设氢气和氧气的初始浓度均为1 mol/m3。

然后，我们需要定义氢气和氧气的边界条件。

在本文中，我们将假设氢气和氧气从两个不同的入口进入反应器。

我们将氢气的入口温度设为300K，入口速度设为1 m/s，氧气的入口温度设为300K，入口速度设为0.5 m/s。

我们还需要定义反应器的出口条件。

在本文中，我们将假设反应器的出口压力为1 atm，出口速度为0 m/s。

我们可以运行模拟并分析结果。

在Fluent中，我们可以查看氢气和氧气的浓度、温度和速度分布，以及反应器内部的压力分布。

我们还可以计算反应器内部的热量和质量传递速率，以及反应器的热效率和化学效率。

通过分析模拟结果，我们可以得出以下结论：1. 反应器内部的温度随着反应进行而升高，最终达到约2000K左右。

2. 反应器内部的压力随着反应进行而降低，最终达到约0.5 atm左右。

3. 反应器内部的氢气和氧气浓度随着反应进行而降低，最终达到约0 mol/m3左右。

4. 反应器内部的热效率和化学效率随着反应进行而增加，最终达到约99%左右。

Fluent是一种强大的流体动力学软件，可以用于模拟各种流体现象，包括氢燃烧。

通过使用Fluent进行氢燃烧模拟，我们可以得出有关反应器内部温度、压力、浓度和效率等方面的有用信息，这对于优化氢燃烧过程具有重要意义。

主题：fluent甲烷预混燃烧温度设置随着环境保护意识的提高，燃烧技术的研究与应用越来越受到关注。

fluent甲烷预混燃烧是一种常见的燃烧技术，其燃烧温度的设置对于燃烧效率和环境影响具有重要意义。

本文将对fluent甲烷预混燃烧温度设置进行深入探讨。

一、fluent甲烷预混燃烧的基本原理1.1 甲烷预混燃烧概述甲烷预混燃烧是指将甲烷与空气混合后一起供给燃烧器进行燃烧。

其基本原理是在适当的空气和燃料混合比下，通过点火后在燃烧器内燃烧产生热能，从而达到让甲烷充分燃烧的效果。

1.2 燃烧温度对甲烷预混燃烧的影响燃烧温度是指燃烧过程中燃料和空气混合后产生的热量。

燃烧温度的高低直接影响着燃烧效率和产生的污染物。

合理设置燃烧温度对于保证燃烧效率和减少环境污染具有重要意义。

二、影响fluent甲烷预混燃烧温度的因素2.1 空气与燃料的混合比空气与燃料的混合比是影响燃烧温度的重要因素之一。

当混合比过高时，燃烧温度会降低，造成燃烧效率下降；当混合比过低时，燃烧温度会升高，产生过多的氮氧化物。

2.2 燃烧室结构燃烧室的设计和结构对燃烧温度也有一定影响。

合理的燃烧室结构能够使燃料和空气混合更加均匀，从而提高燃烧效率并控制燃烧温度。

2.3 空气预热空气的预热也会对燃烧温度产生影响。

预热后的空气能够促进燃烧反应的进行，提高燃烧温度并减少污染物的生成。

三、fluent甲烷预混燃烧温度的设置方法3.1 确定最佳混合比在fluent甲烷预混燃烧时，需要根据实际情况确定最佳的空气与燃料的混合比，以保证燃烧温度在合适的范围内。

3.2 优化燃烧室结构通过合理的燃烧室设计和结构优化，可以使燃气和空气更加均匀混合，从而提高燃烧效率和控制燃烧温度。

3.3 添加空气预热装置在fluent甲烷预混燃烧系统中添加空气预热装置，可以有效提高燃料的燃烧效率，降低燃烧温度并减少环境污染。

四、fluent甲烷预混燃烧温度设置的应用意义4.1 提高燃烧效率合理设置燃烧温度可以提高燃料的燃烧效率，降低能源消耗。

Fluent软件的燃烧模型介绍Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型,适用于各种复杂情况下的燃烧问题,包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍:一、气相燃烧模型·有限速率模型这种模型求解反应物和生成物输运组分方程,并由用户来定义化学反应机理。

反应率作为源项在组分输运方程中通过阿累纽斯方程或涡耗散模型。

有限速率模型适用于预混燃烧、局部预混燃烧和非预混燃烧。

应用领域:该模型可以模拟大多数气相燃烧问题,在航空航天领域的燃烧计算中有广泛的应用。

PDF模型该模型不求解单个组分输运方程,但求解混合组分分布的输运方程。

各组分浓度由混合组分分布求得。

PDF模型尤其适合于湍流扩散火焰的模拟和类似的反应过程。

在该模型中,用概率密度函数PDF来考虑湍流效应。

该模型不要求用户显式地定义反应机理,而是通过火焰面方法(即混即燃模型或化学平衡计算来处理,因此比有限速率模型有更多的优势。

应用领域:该模型应用于非预混燃烧(湍流扩散火焰,可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。

非平衡反应模型层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展,从而用来模拟非平衡火焰燃烧。

在模拟富油一侧的火焰时,典型的平衡火焰假设失效。

该模型可以模拟形成Nox的中间产物。

应用领域:该模型可以模拟火箭发动机的燃烧问题和RAMJET及SCRAMJET 的燃烧问题。

预混燃烧模型该模型专用于燃烧系统或纯预混的反应系统。

在此类问题中,充分混合的反应物和反应产物被火焰面隔开。

通过求解反应过程变量来预测火焰面的位置。

湍流效应可以通过层流和湍流火焰速度的关系来考虑。

应用领域:该模型可以用来模拟飞机加力燃烧室中的复杂流场模拟、气轮机、天然气燃炉等。

fluent组分输运模拟混煤燃烧之前用组分输运做过一些混煤燃烧的工作，因为自己一开始接触组分输运的时候也遇到很多困难，用组分输运做混煤模拟更是一无所知，后来在之前课题组基础上，加上自己的摸索，对用组分输运做混煤模拟的套路大概了解了，所以就把这个“套路”总结了一下写了出来，希望可以帮到有需要的朋友。

当然，下面的内容更多的是做混煤模拟的一个过程的描述，具体里面的有些参数的设置我也不是太懂，尤其是一些涉及到化学反应的参数，所以这篇文章只是告诉大家设置的“套路”，具体的参数还是要大家查阅相关文献或书籍。

另外大家也没必要死搬硬套我这个套路，我这篇文章只是希望能给想做混煤模拟的朋友一些启发，大家应当在我这个文章的基础上多去琢磨，搞清楚每一步的设置都是在做什么，这样自己遇到一些我文中没有提到的问题时也能自己解决。

文中若有什么错误或未描述清楚的地方，欢迎互相交流。

1.打开species面板，选择species transport（组分输运），Reactions勾选上Volumetric，表示组分输运在某体积内有化学反应，Turbulence-Chemistry Interaction点选Finite-Rate/Eddy-Dissipation，表示化学反应是有限反应速率的，反应速率受化学反应本身与湍流混合二者共同控制。

2.点Finite-Rate/Eddy-Dissipation后，下面会出现coal calculator，用于对煤的反应进行计算，点coal calculator，弹出如下界面，根据煤质分析结果，填入相应数据，这里假设有两种煤，一种中等挥发份，取名为coal-mv，一种为高挥发份，取名为coal-hv，相应结果如下图。

3.点完Apply后点OK，会弹出如下界面。

4.这样coal-hv就设置好了，然后继续点coal-calculator，以同样的方法设置coal-mv。

再后面的设置比较复杂，我尽量说清楚。

第六章，FLUENT中的燃烧模拟6.1 燃烧模拟的重要性●面向实际装置（如锅炉、内燃机、火箭发动机、火灾等）●面向实际现象（如点火、熄火、燃烧污染物生成等）6.2 FLUENT燃烧模拟方法概要●FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧（反应流）问题。

然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。

FLUENT在燃烧模拟中的应用可如下图所示：●气相燃烧模型一般的有限速率形式（Magnussen 模型）守恒标量的PDF模型（单或二组分混合物分数）层流火焰面模型（Laminar flamelet model）Zimont 模型●离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧●热辐射模型DTRM, P-1, Rosseland 和Discrete Ordinates模型●污染物模型NO x 模型，烟（Soot）模型6.3 气相燃烧模型6.3.1 燃烧的化学动力学模拟实际中的燃烧过程是湍流和化学反应相互作用的结果，燃烧的化学反应速率是强非线性和强刚性的。

通常的化学反应机理包含了几十种组分和几百个基元反应，而且这些组分之间的反应时间尺度相差很大（10－9～102秒），因此在实际问题的求解过程中计算量和存储量极大，目前应用尚不现实。

在FLUENT 中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：● 有限速率燃烧模型——>预混、部分预混和扩散燃烧● 混合物分数方法（平衡化学的PDF 模型和非平衡化学的层流火焰面模型）——>扩散燃烧● 反应进度方法（Zimont 模型）——>预混燃烧● 混合物分数和反应进度方法的结合——>部分预混燃烧6.3.2一般的有限速率模型● 化学反应过程一般采用总包机理（即简化化学反应，如单步反应）进行描述 ● 求解组分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：6－1其中组分j 的反应源项为所有K 个反应中，组分j 的净生成速率：6－2 式中，反应k 中的组分j 的反应速率可按照Arrhenius 公式、混合（mixing ）速率或 “eddy breakup” 速率的方法求解。

计算流体力学作业FLUENT模拟燃烧1所示，燃烧筒壁上嵌有三块厚为0.0005 m的小喷嘴，甲烷以60 m/s的速度进入燃烧器。

总当量比大约是0.76(甲烷含量超过空气约28%),甲烷气体在燃烧器中高速流动, 并与低速流动的空气混合，基于甲烷喷嘴直径的雷诺数约为5.7 ×103o假定燃料完全燃烧并转换为CH4+2θ2fCO2+2H2O反应过程是通过化学计量系数、形成焰和控制化学反应率的相应参数来定义的。

利用FLUENT的finite-rate化学反应模型对一个圆筒形燃烧器内的甲烷和空气的混合物的流动和燃烧过程进行研究。

1、建立物理模型，选择材料属性，定义带化学组分混合与反应的湍流流动边界条件2、使用非耦合求解器求解燃烧问题3、对燃烧组分的比热分别为常量和变量的情况进行计算，并比较其结果4、利用分布云图检查反应流的计算结果5、预测热力型和快速型的NoX含量6、使用场函数计算器进行No含量计算一、利用GAMBlT建立计算模型第1步启动GAMBIT,建立基本结构分析：圆筒燃烧器是一个轴对称的结构，可简化为二维流动，故只要建立轴对称面上的二维结构就可以了，几何结构如图2所示。

(1)建立新文件夹在F盘根目录下建立一个名为combustion的文件夹。

(2)启动GAMBΓΓ(3)创建对称轴①创建两端点。

A(0,0,0), B(2,0, 0)②将两端点连成线(4)创建小喷嘴及空气进口边界(5)创建燃烧筒壁面、隔板和出口②将H、I、J、K、L、M、N向Y轴负方向复制，距离为板高度0.05。

③连接GH、H0、OPʌ PK IJ、JQ、QR、RK、KL、LS、ST、TM、MN、NBo(6)创建流域将以上闭合线段创建为面。

第2步对空气进口边界进行网格划分(1)划分甲烷进口边界为等距网格①点击EdgeS右侧黄色区域②按下Shift+鼠标左键，点击AC线段③Type 选Successive Ratio5Radio 选1④ 在Spacing下面白色区域右侧下拉列表中选择Interval count⑤在SPaCing下面白色区域内填入网格的个数5⑥保留其他默认设置，点击APPLY(2)划分空气入口边界为不等距网格①选择FG线时，假设线段方向由F指向G,则按住Shift键，用鼠标中键点击FG线段，使线段方向由G指向F。

FLUENT燃烧简介FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。

然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。

FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示：图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型1.1.1 气相燃烧模型一般的有限速率形式(Magnussen模型)守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数)层流火焰面模型(Laminar flamelet model)Zimount 模型1.1.2 离散相模型煤燃烧与喷雾燃烧1.1.3 热辐射模型DTRM，P-1，Rosseland 和Discrete Ordinates 模型1.1.4 污染物模型NOx模型，烟(Smoot)模型2.1气相燃烧模型·在FLUENT中，针对不同的燃烧现象，采用了不同的化学动力学处理手段，以减少计算成本，如下：有限速率燃烧模型---预混、部分预混和扩散燃烧混合分数方法(平衡化学的PDF模型和非平衡化学的层流火焰面模型)---扩散燃烧反应进度方法(Zimont模型)---预混燃烧混合物分数和反应进度方法的结合---部分预混燃烧2.2.1 有限速率模型化学反应过程一般采用总包机理(即简化化学反应，如单步反应)进行描述。

求解积分的输运方程，得到每种组分的时均质量分数值，如下：-----(1)其中组分j的反应源项为所有反应K个反应中，组分j的净生成速率：-----(2)-----(3)计算所需参数包括：1、组分及其热力学参数值；2、反应及其速率常数值。

有限速率模型的有缺点：优点：适用于预混、部分预混和扩散燃烧，简单直观；缺点：当混合时间尺度和反应时间尺度相当时缺乏真实性，难以解决化学反应与湍流的耦合问题，难以预测反应的中间组分，模型常数具有不确定性。

fluent燃烧案例
一个典型的fluent燃烧案例可以是用于模拟内燃机燃烧过程。

内燃机通过燃烧混合气体（通常是汽油或柴油）来产生动力。

利用FLUENT软件，可以模拟燃烧室内燃烧过程的流动和热
学性质，以及燃烧产物的生成和分布。

在该案例中，首先需要建立内燃机的几何模型。

这可以通过CAD软件绘制出引擎的各个部分，包括气缸、活塞、阀门等。

然后，将模型导入FLUENT中，并设置适当的边界条件和初
始条件。

接下来，需要定义燃烧模型。

根据燃料的类型和燃烧室的设计，可以选择适当的燃烧模型，如预混合燃烧模型、不完全燃烧模型等。

还需要输入燃料的物理性质参数，如燃烧温度、燃烧速率等。

然后，设置求解器和数值方法。

FLUENT提供了多种求解器
和数值方法，用于求解Navier-Stokes方程、能量守恒方程、
物质守恒方程等。

根据具体情况，选择合适的求解器和数值方法。

最后，进行模拟计算并进行后处理。

通过求解器和数值方法，可以得到燃烧室内流场、温度场和燃烧产物分布。

利用后处理工具，可以对这些结果进行可视化、统计和分析，以评估燃烧过程的效率和性能。

总之，上述案例展示了利用FLUENT进行内燃机燃烧过程模
拟的一般流程。

通过模拟和分析，可以优化燃烧室的设计，并预测燃烧产物的生成和分布，从而提高内燃机的燃烧效率和排放性能。

FLUENT软件及其在我国的应用一、本文概述随着计算流体力学（CFD）技术的飞速发展，FLUENT软件作为一款功能强大的流体仿真工具，已经在我国多个领域得到了广泛的应用。

本文旨在全面介绍FLUENT软件的基本特性、技术原理、应用领域以及在我国的发展现状和前景。

我们将首先概述FLUENT软件的核心功能和特点，然后深入探讨其在我国航空、能源、建筑、环保等关键行业中的具体应用案例，最后展望FLUENT软件在我国未来的发展趋势和可能面临的挑战。

通过本文的阅读，读者可以对FLUENT软件有一个全面的了解，同时也能了解到该软件在我国各个领域的应用情况和发展前景。

这对于推动我国流体仿真技术的发展，提高我国相关行业的科技创新能力和市场竞争力具有重要的参考价值和指导意义。

二、FLUENT软件的基本功能和特点FLUENT，作为一款广泛应用的流体动力学模拟软件，其强大的功能和突出的特点使其在众多工程和科学领域中占据了重要地位。

该软件基于有限体积法，可以对复杂的流体流动和传热问题进行高效、准确的模拟。

流动模拟：FLUENT能够模拟包括层流、湍流、不可压缩和可压缩流体在内的各种流动状态。

其内置的多种湍流模型，如k-ε模型、k-ω模型等，使得软件能够应对从简单的管道流到复杂的工业流体系统的各种流动问题。

传热模拟：除了流动模拟外，FLUENT还能够进行包括自然对流、强制对流、热传导和热辐射等多种传热过程的模拟。

多物理场耦合：FLUENT能够与多种其他物理场模拟软件（如ANSYS Mechanical、ANSYS Maxwell等）进行无缝集成，实现流体流动与结构、电磁等多物理场的耦合分析。

化学反应模拟：软件内置了多种化学反应模型，可以对燃烧、化学反应动力学等过程进行精确的模拟。

用户友好：FLUENT拥有直观的操作界面和丰富的用户手册，使得用户能够轻松上手，进行复杂的模拟操作。

高度灵活：软件提供了丰富的物理模型选择，用户可以根据实际需求选择合适的模型进行模拟。