Modelado de Llama Premixed Turbulenta Usando el Modelo Algebraico de Arrugamiento de Superficie de Llama: Un Estudio Comparativo entre OpenFOAM y Ansys Fluent
Autores: Kutkan, Halit; Guerrero, Joel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelado de Llama Premixed Turbulenta Usando el Modelo Algebraico de Arrugamiento de Superficie de Llama: Un Estudio Comparativo entre OpenFOAM y Ansys Fluent
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Arrugamiento de la superficie de llama algebraica
Simulaciones numéricas
Alta presión
Experimentos de llama Bunsen premixed turbulenta
OpenFOAM
Ansys Fluent
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
A partir de ahora, utilizamos el modelo de Arrugado de Superficie de Llama Algebraica (AFSW) para realizar simulaciones numéricas de los experimentos de llama Bunsen premixed turbulenta a alta presión del Instituto Paul Scherrer (PSI). Implementamos el modelo AFSW en OpenFOAM y en Ansys Fluent, y comparamos los resultados de ambos solucionadores con los resultados experimentales. También destacamos las diferencias entre ambos solucionadores. Todas las simulaciones se realizaron utilizando un modelo bidimensional axisimétrico con el modelo de turbulencia k- estándar con funciones de pared. Se estudiaron dos mezclas de combustible/aire diferentes, a saber, una relación volumétrica de 100%CH4 y una relación volumétrica de 60%CH4 + 40%H2. Las propiedades termofísicas y de transporte de la mezcla se calcularon en función de la temperatura utilizando la biblioteca Cantera (conjunto de herramientas de código abierto para problemas que involucran cinética química, termodinámica y procesos de transporte), junto con el mecanismo químico GRI-Mech 3.0. Se encontró que el resultado del modelo AFSW implementado en ambos solucionadores estaba en buena concordancia con los resultados experimentales, tanto cuantitativa como cualitativamente. Una evaluación adicional de los resultados mostró que, tanto la química como el modelo de turbulencia y las condiciones de frontera/inicial turbulentas impactan significativamente en la forma y altura de la llama.
Descripción
A partir de ahora, utilizamos el modelo de Arrugado de Superficie de Llama Algebraica (AFSW) para realizar simulaciones numéricas de los experimentos de llama Bunsen premixed turbulenta a alta presión del Instituto Paul Scherrer (PSI). Implementamos el modelo AFSW en OpenFOAM y en Ansys Fluent, y comparamos los resultados de ambos solucionadores con los resultados experimentales. También destacamos las diferencias entre ambos solucionadores. Todas las simulaciones se realizaron utilizando un modelo bidimensional axisimétrico con el modelo de turbulencia k- estándar con funciones de pared. Se estudiaron dos mezclas de combustible/aire diferentes, a saber, una relación volumétrica de 100%CH4 y una relación volumétrica de 60%CH4 + 40%H2. Las propiedades termofísicas y de transporte de la mezcla se calcularon en función de la temperatura utilizando la biblioteca Cantera (conjunto de herramientas de código abierto para problemas que involucran cinética química, termodinámica y procesos de transporte), junto con el mecanismo químico GRI-Mech 3.0. Se encontró que el resultado del modelo AFSW implementado en ambos solucionadores estaba en buena concordancia con los resultados experimentales, tanto cuantitativa como cualitativamente. Una evaluación adicional de los resultados mostró que, tanto la química como el modelo de turbulencia y las condiciones de frontera/inicial turbulentas impactan significativamente en la forma y altura de la llama.