基于reactingFoam的管道内预混氢气点火爆炸
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这个原因有两个:分别在transport model和reactingFoam上。
- 不管哪个版本的OpenFOAM,都是用的unity Lewis transport model。Lewis number假设为1,那么,质量扩散率和热量扩散率相等。
$$Le = \frac {\lambda}{\rho D c_p}$$
通俗地说,组分的扩散和热量的扩散很可能就是同步的,这个时候空间的组分差异和热量差异其实是一致的,当量比和温度一样导致组分和热量的扩散又一致,如此循环,火焰锋面就不可能变得尖锐,因为组分扩散导致的能量输运因为1的假设被忽略了。解决这个问题就是用multicomponent或mixture-averaged或constant but non-unity Lewis number transport model。按这个顺序 ,精度逐渐降低,计算逐渐便宜,但都非常好。 - 因为reactingFoam把Schmidt number也假设为1,质量扩散率等于粘度,所以reactingFoam求解器里的组分和能量方程也都要修改。
$$Sc = \frac {\mu}{\rho D}$$
Fluent是商用软件,求解器肯定内置了的。而且transport model最开始就是chemkin里的,ANSYS把它收购了,能实现这种模拟不奇怪。
- 不管哪个版本的OpenFOAM,都是用的unity Lewis transport model。Lewis number假设为1,那么,质量扩散率和热量扩散率相等。
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@wangfei9088 感谢您的回复
参考您的建议1,正如您说的,我现在热物理属性用的是reactingMixture,之前尝试过multicomponent,但是这个属于在of7中问题很多,非常容易报错(在of8中倒是可以运行),我将会尝试下您说的其他属性。
参考您的建议1和2,您的意思是reactingFoam无法实现热质传输不平衡的模拟,进而导致这种情况,那如果需要修改这一点,需要对reactingFoam进行重新修改编译吗,我尚未接触到这种较底层的内容,那是不是代表用reactingFoam就难以实现我的需求了。我使用的热物理属性如下
thermoType { type hePsiThermo; mixture reactingMixture; transport sutherland; thermo janaf; energy sensibleEnthalpy; equationOfState perfectGas; specie specie; } inertSpecie N2; chemistryReader foamChemistryReader; foamChemistryFile "$FOAM_CASE/constant/reactions"; foamChemistryThermoFile "$FOAM_CASE/constant/thermo.compressibleGas";```
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下面所有的回复均是针对燃烧模拟来说的。
@xuqiming 在 基于reactingFoam的管道内预混氢气点火爆炸 中说:
我现在热物理属性用的是reactingMixture,之前尝试过multicomponent
OpenFOAM里只有sutherland这一个transport model可选,而multicomponent transport model/mixture-averaged transport model/constant but non-unity transport model这些都是没有的。thermoType里的这个multicomponent是mixture的类型,和同名的multicomponent transport model是完全不一样的。
@xuqiming 在 基于reactingFoam的管道内预混氢气点火爆炸 中说:
这个属于在of7中问题很多,非常容易报错(在of8中倒是可以运行)
of7以前的版本里,mixture的类型可选multicomponent和reactingMixture,燃烧选multicomponent是不对的。7以后的版本里只有multicomponent可选,没有reactingMixture了,所以可以运行。
@xuqiming 在 基于reactingFoam的管道内预混氢气点火爆炸 中说:
参考您的建议1和2,您的意思是reactingFoam无法实现热质传输不平衡的模拟,进而导致这种情况,那如果需要修改这一点,需要对reactingFoam进行重新修改编译吗,我尚未接触到这种较底层的内容,那是不是代表用reactingFoam就难以实现我的需求了。
是的。原生的reactingFoam无法实现你的需求。如果要实现热质传输不平衡的模拟,需要同时改transport model和求解器。
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@wangfei9088 那请问您是否了解其他公开求解器,比如blastFoam或者rhoCentralRfFoam有能解决这是问题的吗?
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@尚善若水 在 基于reactingFoam的管道内预混氢气点火爆炸 中说:
应该都没有特别考虑这个功能,这个也许可以 https://github.com/JieSun-pku/detonationFoam
对,这个应该可以。