Analysis of premixed flame kernel/turbulence interactions under engine conditions based on direct numerical simulation data

预混火焰 湍流 层流火焰速度 层流 机械 扩散火焰 曲率 火焰结构 火焰速度 材料科学 直接数值模拟 物理 经典力学 燃烧 几何学 化学 数学 燃烧室 雷诺数 有机化学
作者
Tobias Falkenstein,Seongwon Kang,Heinz Pitsch
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:885 被引量:11
标识
DOI:10.1017/jfm.2019.995
摘要

Although the evolution of premixed flames in turbulence has been frequently studied, it is not well understood how small flames interact with large-scale turbulent flow motion. Since this question is of practical importance for the occurrence of cycle-to-cycle variations in spark ignition engines, the objective of the present work is to fundamentally differentiate early flame kernel development from well-established turbulent flame configurations. For this purpose, a DNS database consisting of three flames propagating in homogeneous isotropic turbulence (Falkenstein et al., Combust. Flame, 2019) is considered. The flames feature different ratios of the initially laminar flame diameter to the integral length scale. To quantify flame kernel development, the time evolution of flame topology and flame front geometry are analysed in detail. It is shown that some realizations of the early flame kernel are substantially influenced by high compressive strain caused by large-scale turbulent flow motion with characteristic length scales greater than the flame kernel size. As a result, the initial spherical kernel topology may become highly distorted, which is reflected in the stochastic occurrence of excessive curvature variance. Two mechanisms of curvature production resulting from early flame kernel/turbulence interactions are identified by analysis of the mean curvature balance equation. Further, it is shown that the curvature distribution of small flame kernels becomes strongly skewed towards positive curvatures, which is contrary to developed turbulent flames. Hence, the transition of ignition kernels to self-sustaining turbulent flames is very different in nature compared with the development of a statistically planar flame brush.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
郑森友完成签到,获得积分10
刚刚
ler应助淡然语芙采纳,获得10
刚刚
YYYY完成签到,获得积分10
1秒前
DarrenVan完成签到,获得积分10
1秒前
MiaJ完成签到 ,获得积分10
1秒前
zz完成签到,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
河河完成签到,获得积分10
1秒前
MRFJZY完成签到,获得积分10
2秒前
橘子29完成签到 ,获得积分10
2秒前
高景行完成签到 ,获得积分10
2秒前
roger发布了新的文献求助10
2秒前
hong发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
天侠客完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
linney0325发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
年轻的冷雁完成签到,获得积分10
4秒前
Niko完成签到,获得积分10
4秒前
pluto应助河河采纳,获得10
5秒前
5秒前
一投就中完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
Wang完成签到,获得积分10
7秒前
雨霖铃完成签到,获得积分10
7秒前
Xu1909发布了新的文献求助20
7秒前
美好斓应助大号安全蛋采纳,获得100
7秒前
planto完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
zww发布了新的文献求助10
8秒前
LLLL完成签到,获得积分10
9秒前
生动的问柳完成签到,获得积分10
9秒前
张佳贺完成签到 ,获得积分10
9秒前
小_n完成签到,获得积分10
9秒前
mg完成签到,获得积分10
10秒前
gengfu完成签到,获得积分10
11秒前
任性的思远完成签到 ,获得积分10
11秒前
張肉肉完成签到,获得积分10
11秒前
BigFlash完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5698860
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5127041
关于积分的说明 15222713
捐赠科研通 4853854
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2604340
邀请新用户注册赠送积分活动 1555814
关于科研通互助平台的介绍 1514139