一种混合物分数方法来预测聚合物燃烧
Artem Shaklein1, Alexander Karpov1, Stanislav Trubachev2
1Udmurt Federal Research Center, Russian Academy of Science, Ural Branch, T. Baramzinoi, 34, 426067 Izhevsk, Russia.
混合物分量方法对预测聚合物燃烧具有前景,但过于简单的热传递导致聚甲基甲酸 (PMMA) 的过度预测的火焰传播率. 未来的工作需要纳入多维热传输,以获得准确的结果.
科学领域:
- 燃烧科学是一种科学.
- 聚合物科学 聚合物科学
- 计算流体动力学 计算流体动力学
背景情况:
- 由于固体燃料的特性,预测聚合物燃烧是复杂的.
- 精确的燃烧特性需要解决气体和固体相之间的热量和质量转移.
- 在固体燃料上传播的火焰是燃烧中的关键现象.
研究的目的:
- 应用混合物分数方法来预测聚合物材料的燃烧行为.
- 为了模拟火焰在聚甲基甲酸 (PMMA) 上蔓延,作为一种代表性的聚合物.
- 调查当前模型在捕获热量和质量转移动态方面的准确性.
主要方法:
- 使用混合物分数方法与表化学相结合.
- 模拟的逆流扩散火焰与燃料表面非常接近,以计算热量损失.
- 采用了骨化学机制 (29种,33个反应) 进行气相燃烧.
- 分析了以前关于PMMA火焰传播的研究的数值结果.
主要成果:
- 混合物分量方法令人满意地解决了火焰尖的形状.
- 在火焰区域观察到混合物分量的单调分布.
- 该模型过度预测了固体燃料的热量流,导致火焰传播率高于实验数据.
- 在火焰尖区域过度简化热传递被确定为不准确性的关键来源.
结论:
- 混合物分数方法为描述聚合物燃烧提供了潜力.
- 准确的预测需要将多维热传递纳入表化化学模型.
- 需要进一步的研究来完善传热计算,以提高准确性.
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