本书详细阐述了PDF模型的基本理论,包括输运方程的推导、模型的建立、求解方法以及化学反应机理的简化等,并结合实际燃烧过程,介绍了模型的应用方法和计算结果,目的是为PDF模型的理论基础和实际应用提供一个比较全面和易于理解的描述。
PDF模型是用来对湍流反应流进行数值模拟的一种极富潜力的模型。本书详细阐述了PDF模型的基本理论,包括输运方程的推导、模型的建立、求解方法以及化学反应机理的简化等,并结合实际燃烧过程,介绍了模型的应用方法和计算结果,目的是为PDF模型的理论基础和实际应用提供一个比较全面和易于理解的描述。本书的读者对象是在工程热物理、能源、航空、航天、化工和冶金等领域从事燃烧、流动和传热方面的研究、教学和工程设计的人员,也可作为大专院校有关专业的研究生、高年级大学生的教材或参考用书。
第1章 导论
1.1湍流与湍流反应流
1.2数值模拟的意义和作用
1.3湍流反应流的数值模拟
1.4 PDF输运方程模型的研究和发展
1.5内容梗概
第2章 概率论的基本知识
2.1湍流混合实验
2.2概率分布函数*
2.3概率密度函数(PDF)
2.4数学期望
2.5联合PDF
2.6条件概率
第3章 速度和标量的联合PDF
3.1速度和标量的守恒方程
3.2速度和标量的联合PDF
3.3PDF的离散表达式
3.4速度和标量联合PDF的输运方程
第4章 PDF方程的Lagrangian描述
4.1概率相似体系
4.2Lagrangian形式的方程
4.3Lagrangian形式的PDF
4.4确定性体系
4.5随机体系
4.6本章小结
第5章 PDF方程中条件期望的模化
5.1标量耗散
5.2通用Langevin模型
5.3联合PDF的模型
5.4一般条件下的流动
第6章 PDF方程的Monte Carlo解法
6.1PDF的离散表达
6.2PDF方程的分步运算
6.3第一个分步骤P1
6.4第二个分步骤P2:随机混合模型
6.5第三个分步骤P3:对流和平均压力梯度
6.6PDF方程的Monte Carlo算法
6.7平均值的确定
第7章 标量联合PDF输运方程模型及算法
7.1标量联合PDF的输运方程和模型.
7.2有限差分和Monte Carlo相结合的求解方法
7.3计算效率
7.4本章小结
第8章 化学反应机理的数学简化方法.
8.1前言
8.2化学反应体系的矢量表达
8.3简化方法的数学模型
8.4H2/O2/N2反应机理的数学简化及验证
8.5本章小结
第9章 湍流速度和耗散率的联合PDF模型
9.1湍动能耗散率的随机模型
9.2对速度Langevin随机模型的修正
9.3速度和耗散率联合PDF的输运方程
9.4速度和耗散率联合PDF模型在均匀湍流中的应用
9.5本章小结
第10章 PDF输运方程模型的实际应用
lO.1湍流自由剪切流的模拟
10.2复杂反应流的模拟
10.3湍流预混火焰的模拟
10.4湍流扩散火焰的模拟
第11章 湍流两相流的PDF模型
11.1湍流两相流速度联合PDF输运方程
11.2湍流两相流速度联合PDF输运方程的封闭
11.3湍流两相流速度联合PDF输运方程的误差分析
11.4湍流两相流速度联合PDF输运方程的Monte Carlo求解
11.5轴对称突扩通道内的有旋气粒两相流的雷诺应力一拉氏PDF数值模拟
11.6考虑颗粒碰撞的PDF模型和多重Monte Carlo算法求解
11.7本章小结
第12章 湍流气粒两相反应流的联合PDF模型
12.1有反应的流体一颗粒联合PDF输运方程
12.2轴对称突扩通道内喷雾蒸发过程的PDF模拟
12.3本章小节
参考文献