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Complex Chemistry Simulation Of Flox~r: Flameless Oxidation Combustion

机译：Flox〜r的复杂化学模拟：无焰氧化燃烧

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The major concern of the present paper is the numerical simulation of the flow and combustion of methane in a FLOX~R combustor at high-pressure operating conditions. The purpose is to investigate the ability of the FLOX~R concept to be used in a (micro) gas turbine combustor. FLOX~R combustion is a highly turbulent and high-velocity combustion process, which is strongly dominated by chemical nonequilibrium effects. In a turbulent flow, the key aspects of a combustion model are twofold: (i) chemistry and (ii) turbulence/chemistry interaction. In the FLOX~R combustion, we find that both physical mechanisms are of equal importance. Throughout our simulations, we use the complex finite rate chemistry scheme GRI3.0 for methane and a simple partially stirred reactor (PaSR) model to account for the turbulence effect on the combustion. The computational results agree very well with experimental data obtained at DLR test facilities. For a pressure level of 20 bar, computational results for a burner load of 417 kW and an air-to-fuel ratio of λ = 2.16 are presented and compared to experimental data.
机译：本文的主要关注点是在高压运行条件下，FLOX〜R燃烧室中甲烷的流动和燃烧的数值模拟。目的是研究FLOX_R概念在（微型）燃气轮机燃烧室中使用的能力。 FLOX〜R燃烧是一种湍流和高速燃烧过程，在化学非平衡效应中占主导地位。在湍流中，燃烧模型的关键方面是双重的：（i）化学和（ii）湍流/化学相互作用。在FLOX〜R燃烧中，我们发现两种物理机制同等重要。在整个模拟过程中，我们对甲烷使用复杂的有限速率化学方案GRI3.0和简单的部分搅拌反应器（PaSR）模型来说明湍流对燃烧的影响。计算结果与DLR测试机构获得的实验数据非常吻合。对于20 bar的压力水平，给出了417 kW燃烧器负载和λ= 2.16的空燃比的计算结果，并将其与实验数据进行了比较。

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