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A parametric study of microjet assisted methane/air turbulent flames

机译：微型喷射辅助甲烷/空气湍流火焰的参数研究

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A parametric study of microjet assisted methane/air turbulent flames characteristics is numerically investigated. The Presumed Probability Density Function model and the Discrete Ordinates model are respectively considered for combustion and radiation modeling. The k-epsilon Standard model with Pope Correction is adopted as a turbulence closure model. The two step Tesner model is used to quantify the soot particle production in the flame configuration. Comparison with our previous work using the k-epsilon Realizable model shows that the k-epsilon Standard model with Pope Correction ensures better predictions. The microjet velocity and diameter effects on thermal field, mixing process and soot emission are then discussed. Numerical findings show that the microjet can be used as an efficient tool controlling methane/air turbulent flames. On the one hand, it is shown that the microjet creates an inner flame in the vicinity of the central nozzle exit but does not globally alter the methane/air flame shape. On the other hand, mixing process can be enhanced for high microjet Reynolds number either by increasing the microjet velocity or by decreasing its nozzle diameter for a constant microjet mass flow rate. Soot production can be consequently reduced for low microjet diameter and high velocity values. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：数值研究了微射流辅助甲烷/空气湍流火焰特性的参数研究。对于燃烧和辐射建模，分别考虑了假定概率密度函数模型和离散纵坐标模型。采用带有教皇校正的k-ε标准模型作为湍流闭合模型。两步Tesner模型用于量化火焰配置中的烟尘颗粒产生。与我们先前使用k-epsilon可实现模型的工作进行的比较表明，带有教皇校正的k-epsilon标准模型可确保更好的预测。然后讨论了微射流速度和直径对热场，混合过程和烟尘排放的影响。数值结果表明，微射流可以用作控制甲烷/空气湍流火焰的有效工具。一方面，示出了微射流在中央喷嘴出口附近产生内部火焰，但是不会整体改变甲烷/空气火焰的形状。另一方面，对于恒定的微喷射质量流量，通过提高微喷射速度或减小其喷嘴直径，可以提高高微喷射雷诺数的混合过程。因此，对于低微射流直径和高速度值，可以减少烟尘的产生。 （C）2017 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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