2020 Fiscal Year Annual Research Report
A seamless modeling of premixed and non-premixed flames based on flamelet approaches
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18K03964
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松下 洋介 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80431534)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 秀之 東北大学, 工学研究科, 教授 (40241533)
齋藤 泰洋 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50621033)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 予混合火炎 / 拡散火炎 / Flamelet / FPV / FGM / Large Eddy Simulation / 乱流シュミット数 / 有限体積法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である今年度も研究計画にしたがい，複合Flameletアプローチによる部分予混合火炎を対象とした乱流燃焼のLarge Eddy Simulationを実施した．具体的には，部分予混合火炎であるSandia Flame Dを対象に，これまでのFlameletアプローチにしたがいつつ，局所燃焼場の性質が拡散火炎か予混合火炎かを評価可能なFlame Indexを用いて拡散火炎由来のFlamelet/Progress-Variableアプローチ (FPV)のFlamelet tableと予混合火炎由来のFlamelet Generated Manifolds法 (FGM)のFlamelet tableを線形結合することで温度，化学種の濃度，混合気の物性値，Progress Variableの正味の生成速度などを求めた．なお，FPVとFGMのFlamelet tableには去年度に構築した，部分予混合火炎であるSandia Flame Dの条件において，一次元の対向流拡散火炎あるいは一次元の予混合火炎を対象にそれぞれ構築したものをそのまま用いた．その結果，これまでのFPVあるいはFGMのみによるFlameletアプローチと比較して，これらを線形結合した複合Flameletアプローチは計算が不安定になる場合があった．これは，現在のところ，異なる火炎から構築したFlameletアプローチを単に線形結合したことおよび拡散火炎と予混合火炎が隣接する領域で物理量が若干不連続になるためであると考察している．そのため，拡散火炎と予混合火炎のいずれの性質も現れる領域でのFPVとFGMの結合方法に検討の余地が残る．さらに，この複合Flameletアプローチを予混合火炎の性質もより強く表れる噴霧燃焼などに適用したいと考える．
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