reactingFoam甲烷空气预混燃烧后处理

风云5091

各位老师，大佬们晚上好！openfoam小白最近做了一个关于甲烷空气预混燃烧的数值模拟，想请教一下应该怎么计算层流火焰的燃烧速度以及火焰厚度，另外reactingFoam似乎是一个不可压缩求解器，因此结果文件中并没有密度文件，也想问一下怎样将得到的物质的质量分数分布转换成摩尔浓度？是有相关的指令吗，还是得自己设置一个函数，以下是我速度的结果图：

红圈那块感觉不太合理？
速度边界条件如下：

wangfei9088

@风云5091 在 reactingFoam甲烷空气预混燃烧后处理中说：

怎么计算层流火焰的燃烧速度

laminar flame speed可以用这个公式[1]：
$$
S_{L} =- \frac {1} {\rho_1 Y_{F,1}} \int_{-\infty}^{\infty} \dot w_F dx
$$

@风云5091 在 reactingFoam甲烷空气预混燃烧后处理中说：

火焰厚度

flame thickness可以用这个公式[2]：
$$
\delta_{F} =\frac {T_{max} - T_{min}} {\rm max |\nabla T|}
$$

@风云5091 在 reactingFoam甲烷空气预混燃烧后处理中说：

reactingFoam似乎是一个不可压缩求解器，因此结果文件中并没有密度文件

reactingFoam是不可压缩求解器，applications/solvers/combustion/reactingFoam/createFields.H里密度是默认不输出的。要输出密度，需要将rho改为：

 volScalarField rho
 (
     IOobject
     (
         "rho",
         runTime.timeName(),
         //mesh               //comment
         mesh,                //add
         IOobject::NO_READ,   //add
         IOobject::AUTO_WRITE //add
     ),
     thermo.rho()
 );

@风云5091 在 reactingFoam甲烷空气预混燃烧后处理中说：

质量分数分布转换成摩尔浓度

摩尔浓度与质量分数的关系：
$$
[X_k] = \rho \frac {Y_k} {W_k}
$$

可以在createFields.H里定义一组摩尔浓度的体积标量场，size为化学组分的数量，设置成AUTO_WRITE。最简单直接的就是通过质量分数后处理得到。

@风云5091 在 reactingFoam甲烷空气预混燃烧后处理中说：

红圈那块感觉不太合理？

红圈位置的速度不合理可能有两个原因：计算时间太短了，需要增大end time。如果没有改善，就是因为Courant number太大了，办法是调小maxCo。

供参考。

References:
[1] https://doi.org/10.1016/j.cpc.2018.11.011
[2] https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120127

风云5091

@wangfei9088 好滴，感谢大佬

CFD中文网

reactingFoam甲烷空气预混燃烧后处理