Simulation of partially premixed piloted CH4/air Sandia Flame (D) combustion and emissinos

Abstract

In this study, a numerical simulation of a piloted CH4/air (Sandia flame D) model, for partially-premixed combustion, with varying levels of O2/N2 by volume, is presented. The turbulence and combustion are modeled by the standard k–ε and burning velocity model (BVM) which also called turbulent flame closure (TFC) model which is used with laminar flamelet to give detailed chemistry. The main purpose this study is to predict the effect of the O2 and N2 volume percentage, on the turbulent flame characteristics and formation of harmful substances and emissions. Computations were achieved by the ANSYS CFX.

В даному дослідженні представлено чисельне моделювання горіння попередньо частково перемішаної метано-повітряної суміші з різними об'ємними частками О2 і N2. Турбулентність і горіння змодельовані за допомогою стандартної k–ε моделі турбулентності і моделі швидкості розповсюдження полум'я, яка відома також як модель змикання турбулентного полум'я і використовується для ламінарного полум'я з докладним описом хімічних реакцій. Основною метою даного дослідження є прогнозування впливу різного процентного співвідношення О2 і N2 на характеристики турбулентного полум'я та утворення шкідливих речовин і емісію. Розрахунки проведені за допомогою ANSYS CFX.