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LARGE-EDDY SIMULATION OF SINGLE-SPECIES FLOWS UNDER SUPERCRITICAL THERMODYNAMIC CONDITIONS

机译：超临界热力学条件下单物种流动的大涡模拟

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摘要

The thermodynamic and transport properties of fluids above their critical point is far from that of a perfect gas. Strong nonlinearities in the equation of state and transport properties may modify the structure of turbulence but also require additional terms in turbulence models. The present work addresses the influence of a real-gas equation of state (Peng & Robinson, 1976) on turbulence properties and turbulence models. The numerical simulation of two single-species flows was conducted with the intent of validating the Large-Eddy Simulation (LES) methodology for flows under supercritical thermodynamic conditions. First, the set of equations for LES is presented, with appropriate approximations and assumptions, in particular those relevant to the nonlinear thermodynamic properties of real gases. A homogeneous isotropic turbulence case considered to study the influence of equation-of-state effects on the properties of turbulence. It is shown that the peculiar thermodynamic properties of single-species supercritical fluids do not affect the spectral content of the flow, which is promising for LES. Then, the case of a dense jet at supercritical pressure was computed with the LES methodology. This jet corresponded to an actual experimental setup, which allows for comparison with Raman measurements of density profiles.
机译：高于其临界点的流体的热力学和传输特性远不及理想气体。状态和传输特性方程中的强非线性可能会修改湍流的结构，但在湍流模型中也需要附加项。本工作解决了湍流特性和湍流模型对真实气体状态方程的影响（Peng＆Robinson，1976）。为了验证超临界热力学条件下流动的大涡模拟（LES）方法，对两种单物种流动进行了数值模拟。首先，介绍了LES方程组，其中包含适当的近似值和假设，尤其是与真实气体的非线性热力学性质有关的近似值和假设。考虑均质各向同性湍流的情况，以研究状态方程效应对湍流特性的影响。结果表明，单种超临界流体的独特热力学性质不会影响流的光谱含量，这对LES很有希望。然后，用LES方法计算了在超临界压力下致密射流的情况。该射流对应于实际的实验设置，可以与密度分布的拉曼测量进行比较。

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  • 来源
    《Combustion Science and Technology》 |2010年第6期|P.392-404|共13页
  • 作者

    L. Selle; T. Schmitt;

  • 作者单位

    INPT, UPS IMFT (Institut de Mecanique des Fluides de Toulouse) Universite de Toulouse, Toulouse, France CNRS IMFT, Toulouse, France Institut de Mecanique des Fluides, Allee Camille Soula, F-31400 Toulouse, France;

    rnCERFACS, Toulouse, France;

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  • 正文语种 eng
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