燃烧室数值模拟计算RANS与LES结果对比

        本算例分别利用RANS与LES湍流模型对预混气体的燃烧进行了计算,对比分析了RANS稳态计算结果以及LES的统计平均结果。其中图6为流向速度平均场的结果对比,从图6(a)中可以看出,在LES统计平均结果中,燃烧室的轴线附近处会存在明显的回流区,而在RANS的定常计算结果中,这种现象不明显。而在图6(b)的速度平均场的局部结果中可以看出,在LES的统计平均结果中,气流在经过旋流器后,在径向内侧会存在明显的回流区,而在RANS计算结果中,回流区的大小明显要小于LES的统计平均结果,在图7的流线对比结果中,能更为清晰地看出这一现象。同时,通过比较RANS稳态结果与LES统计平均结果可以看出,LES显示出更小的系统粘性,而这种系统粘性的主要构成是由迎风格式带来的数值粘性。

 

                               (a).流向速度平均场整体结果对比

 

                       (b).流向速度平均场局部结果对比

      

              图6. 流向速度平均场结果对比

 

 

 

 

                图7. 平均速度流线结果对比

 

8为温度平均场的结果对比,从图8a)中可以看出,RANSLES的平均结果之间的差异主要存在于旋流器的后方以及燃烧室的入口处。从图8b)中可以看出,在LES的统计平均结果中,在旋流器后方,径向内侧会存在明显的高温区,而在RANS的计算结果中,并未观察到这一高温区的存在。

 

 

 

 

                             (a).温度平均场整体结果对比

 

 

 

 

                          (b).温度平均场局部结果对比

           

               图温度平均场结果对比