機率密度函數影響下的紊流邊界層擴散火燄

Abstract

本論文目的在作固体燃料平板紊流邊界層擴散火燄的研究，低雷諾數紊流模式被用來 預測紊流流場裡的各項性質。化學反應則假設為完全燃燒而且在瞬時以無限快的速度 進行。再配以混合物分率（mixture fraction）的機率密度函數（pdf ）來描述平均 質量濃度與溫度。在本文裡我們採用不同的pdf 來作比較，它們分別是beta pdf，cl ipped Gaussian pdf，double delta pdf與及１０－point delta delta pdf 。 對不同的pdf 而言，它們的火燄結構在定性上都非常相似，氧與燃料質量分數（mass fraction ）的分佈有重疊的現象，最大溫度都低於其絕熱火燄溫度且溫度的分佈形 狀是呈圓緩的變化。無論如何，速度，溫度，混合物分率及其擾動，enthalpy等性質 並不因pdf 型式的不同而變更。 質量分數與溫度的分佈形狀在採用beta與clipped Gaussian pdf時幾乎相同，而在使 用double delta pdf時則有不連續點出現。１０－point delta pdf 方法裡有最大的 火燄溫度，這是由於它有最小的氧與燃料之質量分數重疊區域所致。