燃燒仿真技術(shù)教程：燃燒安全性研究與化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)

燃燒仿真技術(shù)教程：燃燒安全性研究與化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)1燃燒仿真基礎(chǔ)1.1燃燒的基本概念燃燒是一種快速的氧化反應(yīng)，通常伴隨著光和熱的產(chǎn)生。在燃燒過程中，燃料與氧氣反應(yīng)，釋放出能量。燃燒可以分為完全燃燒和不完全燃燒。完全燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，而不完全燃燒則可能產(chǎn)生一氧化碳、碳?xì)浠衔锖推渌泻ξ镔|(zhì)。1.2燃燒反應(yīng)類型1.2.1擴(kuò)散燃燒擴(kuò)散燃燒發(fā)生在燃料和氧氣的混合速率低于化學(xué)反應(yīng)速率時，燃燒區(qū)域由燃料和氧氣的擴(kuò)散控制。1.2.2預(yù)混燃燒預(yù)混燃燒發(fā)生在燃料和氧氣預(yù)先混合，混合速率高于化學(xué)反應(yīng)速率時，燃燒區(qū)域由化學(xué)反應(yīng)速率控制。1.2.3層流燃燒與湍流燃燒層流燃燒：在低流速和低湍流條件下，燃燒過程是層流的，火焰?zhèn)鞑ニ俣确€(wěn)定。湍流燃燒：在高流速和高湍流條件下，燃燒過程變得復(fù)雜，火焰?zhèn)鞑ニ俣仁芡牧饔绊憽?.3燃燒仿真軟件介紹燃燒仿真軟件通?；谟嬎懔黧w動力學(xué)（CFD）原理，能夠模擬燃燒過程中的流體流動、熱量傳遞和化學(xué)反應(yīng)。常見的燃燒仿真軟件包括：ANSYSFluentSTAR-CCM+OpenFOAM這些軟件提供了豐富的物理模型和化學(xué)反應(yīng)模型，能夠處理復(fù)雜的燃燒場景。1.4仿真模型的建立與驗證1.4.1模型建立步驟定義幾何結(jié)構(gòu)：使用CAD軟件創(chuàng)建燃燒室的幾何模型。網(wǎng)格劃分：將幾何模型劃分為網(wǎng)格，以便進(jìn)行數(shù)值計算。設(shè)置邊界條件：定義入口、出口、壁面等邊界條件。選擇物理模型：包括湍流模型、燃燒模型、輻射模型等。設(shè)定初始條件：如溫度、壓力、燃料濃度等。運行仿真：設(shè)置計算參數(shù)，運行仿真。1.4.2示例：使用OpenFOAM進(jìn)行燃燒仿真#1.準(zhǔn)備幾何模型和網(wǎng)格

#使用blockMesh工具生成網(wǎng)格

blockMeshDict>system/blockMeshDict

blockMesh

#2.設(shè)置邊界條件

#在0文件夾中定義邊界條件

vi0/U邊界條件文件0/U示例：U

{

typevolVectorField;

dimensions[01-10000];

internalFielduniform(000);

boundaryField

{

inlet

{

typefixedValue;

valueuniform(100);

}

outlet

{

typezeroGradient;

}

walls

{

typefixedValue;

valueuniform(000);

}

}

}#3.選擇物理模型

#在constant文件夾中定義物理模型

viconstant/turbulenceProperties物理模型文件constant/turbulenceProperties示例：simulationTypeRAS;

RAS

{

RASModelkEpsilon;

turbulenceon;

printCoeffson;

}#4.設(shè)定初始條件

#在0文件夾中定義初始條件

vi0/T初始條件文件0/T示例：T

{

typevolScalarField;

dimensions[0001000];

internalFielduniform300;

boundaryField

{

inlet

{

typefixedValue;

valueuniform300;

}

outlet

{

typezeroGradient;

}

walls

{

typefixedValue;

valueuniform300;

}

}

}#5.運行仿真

#使用simpleFoam求解器進(jìn)行仿真

simpleFoam1.4.3模型驗證模型驗證是通過比較仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)或理論預(yù)測，確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。驗證過程包括：選擇驗證標(biāo)準(zhǔn)：如溫度、壓力、燃燒效率等。獲取實驗數(shù)據(jù)：通過實驗測量或文獻(xiàn)查找。比較仿真與實驗結(jié)果：使用圖表或數(shù)值比較。調(diào)整模型參數(shù)：如果結(jié)果不匹配，調(diào)整模型參數(shù)，重新運行仿真。重復(fù)驗證過程：直到仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)一致。通過以上步驟，可以建立和驗證一個燃燒仿真模型，為燃燒安全性研究提供有力的工具。2燃燒化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)2.1化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)速率以及反應(yīng)機(jī)理的科學(xué)。在燃燒過程中，動力學(xué)參數(shù)至關(guān)重要，它們決定了燃料如何轉(zhuǎn)化為能量和副產(chǎn)品?；A(chǔ)動力學(xué)研究涉及反應(yīng)速率方程、活化能、頻率因子等概念。2.1.1反應(yīng)速率方程反應(yīng)速率方程描述了反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。對于一個簡單的反應(yīng)A→B，其速率方程可以表示為：速率=k[A]^n其中，k是速率常數(shù)，[A]是反應(yīng)物A的濃度，n是反應(yīng)級數(shù)。2.1.2活化能與頻率因子活化能（Ea）是反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物過程中必須克服的能量障礙。頻率因子（A）與反應(yīng)物分子碰撞的頻率有關(guān)，反映了分子碰撞的有效性。2.2燃燒反應(yīng)機(jī)理燃燒反應(yīng)機(jī)理是描述燃燒過程中化學(xué)反應(yīng)序列的詳細(xì)模型。它包括燃料的氧化、自由基的生成與消耗、中間產(chǎn)物的形成等步驟。2.2.1機(jī)理的構(gòu)建構(gòu)建燃燒反應(yīng)機(jī)理需要考慮燃料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、燃燒條件（如溫度、壓力）以及可能的副反應(yīng)。機(jī)理通常由一系列基元反應(yīng)組成，每個反應(yīng)都有其特定的速率常數(shù)和活化能。2.2.2機(jī)理的驗證驗證燃燒反應(yīng)機(jī)理的準(zhǔn)確性通常通過實驗數(shù)據(jù)與模型預(yù)測的對比來進(jìn)行。例如，使用實驗測量的燃燒速率與機(jī)理模型計算的速率進(jìn)行比較。2.3反應(yīng)速率常數(shù)的確定反應(yīng)速率常數(shù)是燃燒動力學(xué)模型中的關(guān)鍵參數(shù)，其準(zhǔn)確值對于預(yù)測燃燒過程至關(guān)重要。2.3.1Arrhenius方程Arrhenius方程是計算反應(yīng)速率常數(shù)的常用方法，公式如下：k=A*exp(-Ea/(R*T))其中，A是頻率因子，Ea是活化能，R是理想氣體常數(shù)，T是絕對溫度。2.3.2代碼示例使用Python計算Arrhenius方程中的速率常數(shù)：importnumpyasnp

#定義Arrhenius方程參數(shù)

A=1e13#頻率因子，單位：1/s

Ea=100#活化能，單位：kJ/mol

R=8.314#理想氣體常數(shù)，單位：J/(mol*K)

#定義溫度范圍

T=np.linspace(300,1500,100)#溫度范圍從300K到1500K

#計算速率常數(shù)

k=A*np.exp(-Ea/(R*T))

#輸出速率常數(shù)

print(k)2.3.3數(shù)據(jù)樣例假設(shè)頻率因子A為1e13/s，活化能Ea為100kJ/mol，在溫度從300K到1500K的范圍內(nèi)計算速率常數(shù)。2.4化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的簡化在復(fù)雜的燃燒系統(tǒng)中，化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)可能包含成千上萬個反應(yīng)。簡化這些網(wǎng)絡(luò)對于提高計算效率和模型的可解釋性至關(guān)重要。2.4.1簡化策略常見的簡化策略包括：主反應(yīng)路徑法：保留對燃燒速率貢獻(xiàn)最大的反應(yīng)路徑。敏感性分析：移除對整體反應(yīng)速率影響較小的反應(yīng)。平衡態(tài)近似：假設(shè)某些快速反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，從而簡化模型。2.4.2代碼示例使用Python進(jìn)行敏感性分析，以確定哪些反應(yīng)對燃燒速率的影響最大：importnumpyasnp

fromegrateimportodeint

#定義反應(yīng)速率函數(shù)

defreaction_rates(y,t,k):

#y是物種濃度向量，t是時間，k是速率常數(shù)向量

#這里簡化為一個示例反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

dydt=np.zeros_like(y)

dydt[0]=-k[0]*y[0]*y[1]#反應(yīng)1：A+B→C

dydt[1]=-k[1]*y[1]*y[2]#反應(yīng)2：B+C→D

dydt[2]=k[0]*y[0]*y[1]-k[1]*y[1]*y[2]#物種B的濃度變化

returndydt

#初始條件和參數(shù)

y0=[1,1,0]#初始濃度：A=1mol/L,B=1mol/L,C=0mol/L

t=np.linspace(0,1,100)#時間范圍

k=np.array([1e-3,1e-4])#速率常數(shù)向量

#解決微分方程

y=odeint(reaction_rates,y0,t,args=(k,))

#輸出濃度變化

print(y)2.4.3數(shù)據(jù)樣例假設(shè)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包含兩個反應(yīng)：A+B→C和B+C→D。初始濃度為A=1mol/L，B=1mol/L，C=0mol/L。速率常數(shù)分別為k1=1e-3/s和k2=1e-4/s。計算在時間從0到1秒內(nèi)物種濃度的變化。以上內(nèi)容詳細(xì)介紹了燃燒化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的基礎(chǔ)原理、燃燒反應(yīng)機(jī)理的構(gòu)建與驗證、反應(yīng)速率常數(shù)的確定方法以及化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的簡化策略。通過理論與代碼示例的結(jié)合，旨在幫助讀者深入理解燃燒動力學(xué)的復(fù)雜性及其在安全性研究中的應(yīng)用。3燃燒安全性研究3.1燃燒安全性的評估方法燃燒安全性的評估是通過一系列的測試和分析，來確定材料、產(chǎn)品或系統(tǒng)在燃燒條件下的安全性能。這包括了對燃燒速率、熱釋放速率、煙霧生成、毒性氣體釋放等參數(shù)的測量。評估方法通常分為實驗室測試和現(xiàn)場測試兩大類。3.1.1實驗室測試實驗室測試通常在控制條件下進(jìn)行，以模擬特定的燃燒環(huán)境。例如，使用錐形量熱計（CONECALORIMETER）來測量材料的熱釋放速率和煙霧生成。以下是一個使用Python進(jìn)行熱釋放速率計算的示例：#示例代碼：熱釋放速率計算

defheat_release_rate(heat_of_combustion,mass_loss_rate):

"""

計算熱釋放速率

:paramheat_of_combustion:燃燒熱（單位：kJ/kg）

:parammass_loss_rate:質(zhì)量損失速率（單位：g/s）

:return:熱釋放速率（單位：kW）

"""

#將質(zhì)量損失速率從g/s轉(zhuǎn)換為kg/s

mass_loss_rate_kg_s=mass_loss_rate/1000

#計算熱釋放速率

hrr=heat_of_combustion*mass_loss_rate_kg_s/3600

returnhrr

#示例數(shù)據(jù)

heat_of_combustion=15000#燃燒熱，單位：kJ/kg

mass_loss_rate=50#質(zhì)量損失速率，單位：g/s

#計算熱釋放速率

hrr=heat_release_rate(heat_of_combustion,mass_loss_rate)

print(f"熱釋放速率：{hrr:.2f}kW")3.1.2現(xiàn)場測試現(xiàn)場測試是在實際環(huán)境中進(jìn)行的，以評估真實條件下的燃燒安全性。這可能包括了對建筑物、交通工具或工業(yè)設(shè)施的火災(zāi)模擬測試。3.2火災(zāi)蔓延模型火災(zāi)蔓延模型用于預(yù)測火災(zāi)在不同條件下的發(fā)展和蔓延。這些模型可以是基于經(jīng)驗的，也可以是基于物理原理的。常見的模型包括：3.2.1火焰蔓延指數(shù)模型火焰蔓延指數(shù)模型（FlameSpreadIndexModel）通過測量火焰在材料表面的蔓延速度來評估材料的燃燒性能。模型的計算通?；趯嶒灁?shù)據(jù)。3.2.2熱輻射模型熱輻射模型（RadiativeHeatTransferModel）考慮了火焰和周圍環(huán)境之間的熱輻射交換，這對于預(yù)測火災(zāi)蔓延至相鄰物體的速率至關(guān)重要。3.3爆炸極限與燃燒穩(wěn)定性爆炸極限（ExplosionLimits）是指可燃?xì)怏w或粉塵與空氣混合時，能夠引發(fā)爆炸的濃度范圍。燃燒穩(wěn)定性則關(guān)注燃燒過程是否能夠持續(xù)進(jìn)行，而不發(fā)生突然的爆炸或熄滅。3.3.1爆炸極限計算爆炸極限的計算通?；诨瘜W(xué)反應(yīng)動力學(xué)和熱力學(xué)原理。以下是一個使用Python計算甲烷爆炸極限的示例：#示例代碼：計算甲烷爆炸極限

defmethane_explosion_limit(methane_concentration,oxygen_concentration):

"""

計算甲烷在空氣中的爆炸極限

:parammethane_concentration:甲烷濃度（單位：%）

:paramoxygen_concentration:氧氣濃度（單位：%）

:return:是否在爆炸極限內(nèi)（True/False）

"""

#甲烷爆炸極限的下限和上限

lower_limit=5

upper_limit=15

#氧氣濃度低于12%時，甲烷無法燃燒

ifoxygen_concentration<12:

returnFalse

#判斷甲烷濃度是否在爆炸極限內(nèi)

iflower_limit<=methane_concentration<=upper_limit:

returnTrue

else:

returnFalse

#示例數(shù)據(jù)

methane_concentration=10#甲烷濃度，單位：%

oxygen_concentration=21#氧氣濃度，單位：%

#計算是否在爆炸極限內(nèi)

is_in_limit=methane_explosion_limit(methane_concentration,oxygen_concentration)

print(f"是否在爆炸極限內(nèi)：{is_in_limit}")3.4燃燒產(chǎn)物的毒性和環(huán)境影響燃燒產(chǎn)物的分析對于評估燃燒安全性至關(guān)重要，尤其是對于有毒氣體和顆粒物的生成。這不僅影響人類健康，也對環(huán)境造成潛在危害。3.4.1毒性氣體分析毒性氣體分析通常包括一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等的測量。這些氣體的濃度可以通過化學(xué)傳感器或光譜分析技術(shù)來確定。3.4.2環(huán)境影響評估環(huán)境影響評估（EnvironmentalImpactAssessment）考慮了燃燒產(chǎn)物對大氣、水體和土壤的長期影響。這可能包括了對溫室氣體排放、酸雨形成和土壤污染的分析。在進(jìn)行燃燒安全性研究時，上述方法和模型的綜合應(yīng)用能夠提供全面的評估，幫助設(shè)計更安全的材料和系統(tǒng)，減少火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險，同時降低對環(huán)境的負(fù)面影響。4高級燃燒仿真技術(shù)4.1多相流燃燒仿真4.1.1原理多相流燃燒仿真涉及到氣體、液體和固體三相在燃燒過程中的相互作用。在燃燒環(huán)境中，燃料可能以液滴、氣態(tài)或固態(tài)存在，而燃燒產(chǎn)物則主要以氣態(tài)形式存在。多相流模型需要考慮相間傳質(zhì)、傳熱以及動量交換，以準(zhǔn)確預(yù)測燃燒過程中的流場、溫度分布和化學(xué)反應(yīng)速率。4.1.2內(nèi)容多相流燃燒仿真通常采用歐拉-拉格朗日方法，其中氣體相采用歐拉方法描述，而液滴或固體顆粒則采用拉格朗日方法追蹤。這種方法可以處理復(fù)雜的相間相互作用，如液滴蒸發(fā)、顆粒燃燒和氣固反應(yīng)。示例在OpenFOAM中，實現(xiàn)多相流燃燒仿真可以使用interFoam和dieselEngineFoam等求解器。下面是一個使用interFoam進(jìn)行水油兩相流仿真的簡單示例：#創(chuàng)建案例目錄

mkdirwaterOilCase

cdwaterOilCase

#初始化案例

foamDictionarywaterOilCase

#設(shè)置網(wǎng)格

blockMesh

#設(shè)置物理屬性

echo"incompressibletwophaseflow">system/fvSolution

#設(shè)置初始條件

setFields

#運行仿真

interFoam4.1.3湍流燃燒模型原理湍流燃燒模型用于描述湍流環(huán)境中燃料的燃燒過程。湍流對燃燒速率有顯著影響，因為它增加了混合速率，從而影響化學(xué)反應(yīng)速率。湍流燃燒模型可以分為：均相湍流燃燒模型、非均相湍流燃燒模型和湍流-化學(xué)反應(yīng)相互作用模型。內(nèi)容常見的湍流燃燒模型包括：PDF（ProbabilityDensityFunction）模型、EddyDissipationModel(EDM)、Flamelet模型和LES（LargeEddySimulation）模型。這些模型在不同條件下有不同的適用性，選擇合適的模型對于準(zhǔn)確預(yù)測燃燒過程至關(guān)重要。示例在AnsysFluent中，使用Flamelet模型進(jìn)行湍流燃燒仿真，首先需要在Physics設(shè)置中選擇Turbulence和Combustion，然后在CombustionModel中選擇Flamelet。#AnsysFluentPythonAPI示例

#設(shè)置湍流燃燒模型為Flamelet

#導(dǎo)入FluentAPI

fromansys.fluent.coreimportlaunch_fluent

#啟動Fluent

fluent=launch_fluent(version="23.1",mode="solver")

#連接到Fluent

solver_session=fluent.launch_fluent()

#設(shè)置湍流模型

solver_session.setup.models.turbulence.model="k-epsilon"

#設(shè)置燃燒模型為Flamelet

solver_bustion.model="flamelet"

#設(shè)置Flamelet庫文件

solver_bustion.flamelet_library="myFlameletLibrary.flml"

#設(shè)置邊界條件和初始條件

solver_session.setup.boundary_conditions.patch("inlet").set_value("velocity",[10,0,0])

solver_session.setup.boundary_conditions.patch("outlet").set_value("pressure",101325)

#運行仿真

solver_pute()4.1.4燃燒仿真中的不確定性分析原理不確定性分析在燃燒仿真中用于評估模型參數(shù)、邊界條件或初始條件的不確定性對仿真結(jié)果的影響。這通常通過蒙特卡洛模擬、響應(yīng)面方法或基于靈敏度分析的方法來實現(xiàn)。內(nèi)容不確定性分析可以幫助識別哪些參數(shù)對燃燒過程的影響最大，從而指導(dǎo)實驗設(shè)計和模型改進(jìn)。在工業(yè)設(shè)計中，這有助于優(yōu)化燃燒器設(shè)計，減少排放，提高燃燒效率。示例使用Python的uncertainties庫進(jìn)行不確定性分析，可以對燃燒模型中的參數(shù)進(jìn)行不確定性量化。#Python示例：使用uncertainties庫進(jìn)行不確定性分析

#導(dǎo)入庫

fromuncertaintiesimportufloat

fromuncertainties.umathimport*

#定義有不確定性的參數(shù)

T=ufloat(300,10)#溫度，平均值300K，標(biāo)準(zhǔn)偏差10K

P=ufloat(101325,5066)#壓力，平均值101325Pa，標(biāo)準(zhǔn)偏差5066Pa

#定義燃燒速率方程

defcombustion_rate(T,P):

A=1e10#頻率因子

Ea=50000#活化能

R=8.314#氣體常數(shù)

returnA*exp(-Ea/(R*T))*sqrt(P)

#計算燃燒速率及其不確定性

rate=combustion_rate(T,P)

print("燃燒速率：",rate.nominal_value,"±",rate.std_dev)4.1.5燃燒仿真在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用內(nèi)容燃燒仿真在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用廣泛，包括但不限于汽車發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、火箭發(fā)動機(jī)和家用電器的燃燒器設(shè)計。通過仿真，工程師可以預(yù)測燃燒效率、排放水平和熱應(yīng)力分布，從而在設(shè)計階段進(jìn)行優(yōu)化，減少物理原型的制作和測試成本。示例在汽車發(fā)動機(jī)設(shè)計中，使用燃燒仿真可以優(yōu)化燃燒室形狀，以提高燃燒效率和減少排放。例如，通過調(diào)整燃燒室的幾何參數(shù)，如壓縮比、燃燒室容積和噴油器位置，可以使用CFD軟件進(jìn)行多輪仿真，以找到最佳設(shè)計。#使用OpenFOAM進(jìn)行汽車發(fā)動機(jī)燃燒室設(shè)計優(yōu)化的示例

#創(chuàng)建案例目錄

mkdirengineCase

#設(shè)置網(wǎng)格和幾何參數(shù)

blockMesh

#設(shè)置物理模型和邊界條件

setFields

#運行仿真

dieselEngineFoam

#分析結(jié)果，調(diào)整設(shè)計參數(shù)

postProcess-func"writeObjects"通過上述示例和內(nèi)容，可以深入理解高級燃燒仿真技術(shù)中的多相流燃燒仿真、湍流燃燒模型、不確定性分析以及在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。這些技術(shù)對于推動燃燒安全性研究和燃燒化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的發(fā)展至關(guān)重要。5案例分析與實踐5.1住宅火災(zāi)仿真案例在住宅火災(zāi)仿真中，我們通常使用CFD（ComputationalFluidDynamics，計算流體動力學(xué)）軟件，如OpenFOAM，來模擬火災(zāi)發(fā)生時的煙氣流動、溫度分布和燃燒過程。下面是一個使用OpenFOAM進(jìn)行住宅火災(zāi)仿真的示例。5.1.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備首先，需要準(zhǔn)備住宅的幾何模型，這通常通過CAD軟件完成。然后，將模型轉(zhuǎn)換為OpenFOAM可讀的格式，如.stl或.obj。接下來，定義邊界條件，包括入口、出口、墻壁和熱源的位置。5.1.2代碼示例在OpenFOAM中，可以使用pyroFoam應(yīng)用來模擬火災(zāi)。以下是一個簡單的pyroFoam案例的設(shè)置文件system/controlDict：//system/controlDict

applicationpyroFoam;

startFromstartTime;

startTime0;

stopAtendTime;

endTime3600;

deltaT1;

writeControltimeStep;

writeInterval60;

purgeWrite0;

writeFormatascii;

writePrecision6;

writeCompressionoff;

timeFormatgeneral;

timePrecision6;

runTimeModifiabletrue;此文件定義了仿真開始和結(jié)束時間、時間步長、輸出頻率等參數(shù)。5.1.3運行仿真使用以下命令運行仿真：$foamJobpyroFoam5.1.4結(jié)果分析仿真結(jié)束后，可以使用ParaView等可視化工具查看結(jié)果，包括溫度、煙氣濃度和流場分布，以評估火災(zāi)對住宅結(jié)構(gòu)和居住者安全的影響。5.2工業(yè)燃燒過程仿真工業(yè)燃燒過程仿真，如在鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)中的燃燒，需要更復(fù)雜的模型來考慮燃料噴射、湍流和化學(xué)反應(yīng)。這里使用OpenFOAM的sprayFoam應(yīng)用來模擬一個簡單的燃料噴射燃燒過程。5.2.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備定義燃料噴射器的位置和特性，包括噴射速度、燃料類型和噴射角度。同時，需要設(shè)定燃燒室的邊界條件，如入口空氣流量和出口壓力。5.2.2代碼示例在system/controlDict中，設(shè)置仿真參數(shù)：//system/controlDict

applicationsprayFoam;

startFromstartTime;

startTime0;

stopAtendTime;

endTime10;

deltaT0.001;

writeControltimeStep;

writeInterval0.1;

purgeWrite0;

writeFormatascii;

writePrecision6;

writeCompressionoff;

timeFormatgeneral;

timePrecision6;

runTimeModifiabletrue;在constant/thermophysicalProperties中，定義燃料和空氣的熱物理性質(zhì)：//constant/thermophysicalProperties

thermoType

{

typehePsiThermo;

mixturepureMixture;

transportconst;

thermohConst;

equationOfStateperfectGas;

speciespecie;

energysensibleInternalEnergy;

}

mixture

{

specie

{

nMoles1;

molWeight16;//以甲烷為例

}

transport

{

specieTransportnone;

}

thermodynamics

{

Cp1200;//比熱容