Systematische studie van modelleren van uitdoving en herontsteking met behulp van eindige chemische reactiesnelheid in LES-simulaties van vlammen met natuurlijke convectie

LES (Large Eddy Simulations) is in zwang voor turbulentie. Er is een waaier aan modellen voor verbranding en interactie tussen turbulentie en chemie (TCI) in turbulent reagerende stromingen. Een populaire aanpak in simulaties van brand is EDC (Eddy Dissipation Concept). Het is de gewoonte om oneindig snelle chemie te veronderstellen. Een model voor uitdoving is dan echter nodig, typisch gebaseerd op temperatuur of enthalpie. In dit project wordt onderzocht of met het invoeren van eindige chemische reactiesnelheid (FRC) in EDC, uitdoving automatisch kan worden voorspeld. Een ander voordeel van het invoeren van FRC is het potentieel om stoffen met lage concentratie te voorspellen, interessant m.b.t. toxiciteit, alsook voor het modelleren van straling. Een andere aanpak voor FRC is CMC (Conditional Moment Closure). Lopend onderzoek heeft echter mogelijke problemen aan het licht gebracht m.b.t. het correct weergeven van het warmtevermogen, hetgeen essentieel is bij uitdoving. Dit zal worden onderzocht en, in geval van succes, mogelijkheden scheppen voor LES-CMC in brandsimulaties, door hetzelfde potentieel m.b.t. stoffen met lage concentratie. De focus in LES-CMC zal liggen op de vorm van de conditionele SDR, gecombineerd met numerieke aspecten en gridafmetingen. Goed gedocumenteerde testgevallen zullen methanol badbranden omvatten, alsook methaan-, propaan- en ethyleenvlammen (gaande van volledige verbranding tot uitdoving). Straling zal in alle simulaties worden beschouwd.