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Analytical solutions of superadiabatic filtration combustion

机译：超绝热过滤燃烧的解析解

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Analytical solutions for superadiabatic filtration combustion of lean methane-air mixtures in a monolithic porous burner are sought. The one-dimensional, local volume-averaged equations of energy and species conservation that assume a non-thermal equilibrium (i.e., the two-medium treatment), are converted by a coordinate transformation using a combustion wave speed and solved to obtain close-form solutions. A parametric examination varying inlet gas velocity, fuel equivalence ratio, porosity, and thermal conductivity and diffusivity of the solid phase of the porous burner proves the validity of the analytical solutions which are in an excellent agreement with the numerical benchmark. The analytical solutions depict the key features of the filtration combustion such as non-thermal equilibrium between the solid and gas phases, superadiabatic flame temperature, and internal heat recirculation between solid and gas phases of the porous burner.
机译：寻找用于整体多孔燃烧器中的贫甲烷-空气混合物的超绝热过滤燃烧的分析解决方案。假设能量和物种守恒的一维局部体积平均方程式（假设为非热平衡）（即两种介质处理），使用燃烧波速通过坐标变换进行转换，并求解以获得近似形式解决方案。对多孔燃烧器固相的进气速度，燃料当量比，孔隙率，导热系数和扩散系数进行的参数检查证明了分析方法的有效性，与数值基准非常吻合。分析解决方案描述了过滤燃烧的关键特征，例如固相和气相之间的非热平衡，超绝热火焰温度以及多孔燃烧器的固相和气相之间的内部热再循环。

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