Расчет методом Монте-Карло воспламенения турбулентной гомогенной метановоздушной смеси

Представлены результаты численных расчетов нестационарным методом Монте-Карло одномерного распространения гомогенного пламени в среде с изотропной турбулентностью. Метод Монте-Карло представляет собой статистический метод слежения за жидкой частицей для моделирования турбулентности. Чтобы избежать решения полных уравнений движения, в предлагаемом методе используется функция распределения вероятности (PDF). Модель описывает распространение пламени в гомогенной турбулентной среде с использованием гауссовского распределения функции PDF для описания поля пульсаций скорости и концентрации топлива. Рассматриваемая модель уникальна в том смысле, что не требует моделирования сложных химических процессов и проведения сложных и дорогостоящих вычислений. Решение было получено для начальной стадии искрового воспламенения бедной метановоздушной смеси в турбулентной, сферически-симметричной среде. Простой и надежный метод Монте-Карло правильно предсказывает такую тенденцию, как рост скорости распространения пламени с увеличением интенсивности турбулентности. Данные по расчету турбулентной скорости пламени, полученные в настоящей работе, хорошо согласуются с опубликованными в литературе экспериментальными и численными результатами. Выражение, устанавливающее связь между турбулентной скоростью пламени и интенсивностью пульсаций скорости, хорошо согласуется с корреляционными соотношениями других исследователей.