Distribution de l'H2O dans la flamme du jet turbulent du corps du bluff de Sydney à différentes sections axiales. Crédit :©Science China Press
En combustion turbulente, l'interaction entre une forte source de réaction non linéaire et la turbulence conduit à un large spectre des échelles spatio-temporelles. Du point de vue de la modélisation, il est particulièrement difficile de prédire les statistiques de terrain de manière satisfaisante. Bien qu'il existe différents modèles de combustion turbulente, par exemple. le modèle en forme de flammelette, modèle de type fonction de densité de probabilité, modèle de fermeture de moment conditionnel et modèle de concept de dissipation turbulente, les bases de la clôture du modèle n'ont pas été raisonnablement justifiées.
Récemment, une nouvelle idée de modélisation pour la flamme de diffusion turbulente a été proposée par le groupe de Lipo Wang de l'Université Jiao Tong de Shanghai et Jian Zhang de l'Institut de mécanique, CAS. L'article intitulé "Modélisation de la combustion turbulente non prémélangée basée sur l'équation de la flamme turbulente filtrée" a été publié dans Science Chine Physique, Mécanique &Astronomie .
Dans le cadre de la grande simulation de Foucault (LES), une nouvelle équation de flammelet filtrée a d'abord été dérivée, sur la base duquel un modèle de flammelette filtré pourrait être construit directement à partir des quantités filtrées. Par exemple, le taux de dissipation scalaire de la variable de progression filtrée, au lieu de celui non filtré, participe à la construction du modèle. Par conséquent, l'incertitude du modèle peut être largement réduite. Les figures 1 et 2 montrent la comparaison entre les résultats de la simulation de la flamme turbulente du jet turbulent à corps bluff de Sydney en utilisant différents modèles, y compris le nouveau modèle de flammelette filtrée proposé avec un mécanisme simplifié (lignes rouges continues), l'approche flammelet/variable de progression avec mécanisme détaillé (lignes roses pointillées); l'approche flammelet/variable de progression avec mécanisme simplifié (traits bleus pointillés), le modèle de flammelette laminaire avec mécanisme détaillé (lignes vertes en pointillés) et les résultats de l'expérience (marques triangulaires pleines). Globalement, les résultats du nouveau modèle concordent de manière satisfaisante avec les données expérimentales.
En résumé, les performances prometteuses du présent modèle de flammelet filtré peuvent être attribuées à la nouvelle inspiration de la construction de modèles basée sur l'équation de la flamme de filtre. D'autres améliorations et divers cas tests seront mis en œuvre dans les travaux futurs.
Distribution du CO2 dans la flamme du jet turbulent du corps du bluff de Sydney à différentes sections axiales. Crédit :©Science China Press