Анализ модели тонкого фронта пламени при расчете эмиссии вредных веществ камерами сгорания

Рассмотрены особенности моделирования образования вредных веществ – оксидов азота $(\mathrm{NO}_x$) и окиси углерода $(\rm CO)$ – при горении. Дан анализ причин возможного снижения точности при оценке эмиссии $\mathrm{NO}_x$ и $\rm CO$ в рамках стационарной модели тонкого фронта пламени, обусловленных неравновесным характером горения. Показано, что при диффузионном горении топлива в традиционных камерах сгорания образование $\mathrm{NO}_x$ и $\rm CO$ носит нестационарный характер, усиленный дополнительным фактором – большими градиентами скалярной диссипации восстановленной концентрации топлива. Рассмотрен перспективный способ совершенствования модели тонкого фронта, связанный с переходом к модели в нестационарной постановке. На примере горения метана, как модельного топлива для природного газа, показано, что модель тонкого фронта пламени в нестационарной постановке способствует повышению точности при оценке эмиссии $\mathrm{NO}_x$ и $\rm CO$.