La modellazione fluidodinamica di flussi laminari reattivi con meccanismi cinetici dettagliati (centinaia di specie e migliaia di reazioni) presenta delle difficoltà numeriche significative, legate principalmente al numero delle equazioni coinvolte (fortemente non lineari) e al loro intrinseco carattere stiff (associato all‟ampio range di scale temporali e spaziali che caratterizzano le numerose specie chimiche coinvolte). In questo lavoro viene presentato un nuovo strumento computazionale, chiamato laminarSMOKE e basato sul framework OpenFOAM®, che si propone di modellare fiamme laminari multidimensionali con meccanismi cinetici dettagliati, su griglie di calcolo strutturate e non, in condizioni dinamiche oppure stazionarie. Il codice di calcolo (disponibile gratuitamente sul web e in forma completamente open-source) è stato convalidato attraverso la modellazione di diverse fiamme coflow, in condizioni stazionarie, alimentate con diversi combustibili. Le simulazioni numeriche sono state effettuate con schemi cinetici dettagliati (~200 specie e ~5000 reazioni), mostrando un soddisfacente accordo con i dati sperimentali.

Modellazione fluidodinamica di flussi laminari reattivi con meccanismi cinetici dettagliati

CUOCI, ALBERTO;FRASSOLDATI, ALESSIO;FARAVELLI, TIZIANO;RANZI, ELISEO MARIA
2012-01-01

Abstract

La modellazione fluidodinamica di flussi laminari reattivi con meccanismi cinetici dettagliati (centinaia di specie e migliaia di reazioni) presenta delle difficoltà numeriche significative, legate principalmente al numero delle equazioni coinvolte (fortemente non lineari) e al loro intrinseco carattere stiff (associato all‟ampio range di scale temporali e spaziali che caratterizzano le numerose specie chimiche coinvolte). In questo lavoro viene presentato un nuovo strumento computazionale, chiamato laminarSMOKE e basato sul framework OpenFOAM®, che si propone di modellare fiamme laminari multidimensionali con meccanismi cinetici dettagliati, su griglie di calcolo strutturate e non, in condizioni dinamiche oppure stazionarie. Il codice di calcolo (disponibile gratuitamente sul web e in forma completamente open-source) è stato convalidato attraverso la modellazione di diverse fiamme coflow, in condizioni stazionarie, alimentate con diversi combustibili. Le simulazioni numeriche sono state effettuate con schemi cinetici dettagliati (~200 specie e ~5000 reazioni), mostrando un soddisfacente accordo con i dati sperimentali.
2012
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