基于大涡模拟的油池火焰瞬态辐射传热研究

为探究油池火焰燃烧过程中火焰辐射的瞬态辐射传热特性，基于大涡模拟方法建立甲醇油池火焰的燃烧模型，并采用准确性高的灰气体加权和模型(WSGG)模拟高温气体非灰辐射特性；研究甲醇火焰瞬态燃烧过程中的温度、速度、组分浓度变化及辐射热量的瞬态分布特性。结果表明：燃烧气体温度呈现周期性的变化，会不断地有高温气体在油池表面生成，然后上升、膨胀扩散，且在上升过程中气体速度先变大后减小。受此影响，池火液面受到的辐射热反馈随时间剧烈震荡，液面中心辐射热流密度在-17～-7 kW/m²之间变化，且向液面边缘逐渐减小；液面的热流密度概率密度分布呈现三角形；地面的辐射热量因为距离火焰较远及油罐的遮挡作用，比液面小一个数量级。