宽广工况下湍流燃烧速度模型适用性评估与发展

作     者：蔡骁 代鸿超 王金华 黄佐华 CAI Xiao;DAI Hongchao;WANG Jinhua;HUANG Zuohua

作者机构：西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2025年第46卷第2期

页      面：117-128页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(52106183) 中国博士后科学基金(2023T160513) 中央高校基本科研业务费专项资金(xzy012022069) 

主　　题：湍流燃烧速度 湍流传播火焰 速度模型 宽广工况 差异扩散 

摘      要：为了发展高适用性的湍流燃烧速度(ST)模型,本研究对比了最近提出的多种ST预测模型在不同湍流预混燃烧条件的准确性。在宽广工况条件下使用300个数据确定了14个ST预测模型的平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)。通过寻找最小的MAPE,对这14个预测模型中原作者提出的可调常数项进行了修正。结果表明,基于宽广工况修正的拟合常数项均提升了模型准确度。然而,但大多数模型在宽广的Lewis数范围(Le=0.33~2.94)和Karlovitz数范围(Ka=0.03~90)下不具有普适性。研究发现,Liu和Nguyen的模型分别对固定Le工况(Le=1)和变化Le工况(Le=0.33~2.94)具有较好的适用性,但分别缺乏对Damk?hler数(Da)和相对湍流长度尺度(LI/δ)的考虑。因此,本文提出两个修正的预测模型,分别将其MAPE降低至11.5%和15.5%。