燃焼モデル — CAE用語解説
燃焼モデル
先生、燃焼モデルってガスタービンやエンジン内部の燃焼をシミュレーションするものですか?乱流と化学反応を同時に扱うのは難しそうです。
まさにそこが燃焼モデルの難しさだ。乱流の混合が燃焼を支配する場合(運動支配)と、化学反応進度が支配する場合(反応支配)でアプローチが全然違う。主なモデルには局所の速い化学反応用のEBU、遅い化学反応用のEDC・FGM、詳細な化学反応機構を考慮するリアクターネットワークなどがある。どれを選ぶかが設計の胆回だ。
定義
実務で一番よく使われるモデルはどれですか?
ガスタービンの主燃焼底(乱流混合達燃焼)にはEDC(Eddy Dissipation Concept)モデルが標準的だ。Ansys FluentやOpenFOAMのreactingFoamエンジンで使える。自動車エンジンの散乱履気燃焼のような反応支配では、遅い化学反応を考慮するEDCやFGM(Flamelet Generated Manifold)が適している。
CFDにおける位置づけ
NO_xの出履値も燃焼シミュレーションで計算できるんですか?
できるがメイン燃焼計算より気込みがかかる。Thermal NO_x(高温対沗素反応)は温度分布を引いた後処理モデルで計算できるので第一段階に組み込む場合が多い。Prompt NO_xやFuel NO_xは化学反応機構が必要なのでGRI-Mech 3.0などの詳細解析を使う必要があり計算コストが大幅に増える。
実験との照合わせがエンジニアの腕の見せ所なんですね!モデル選択標準が教教しいです。
関連用語
燃焼モデルと乱流モデルの組み合わせ、本当に複雑そうです。でも詳しく知れてうれしいです。
CAE用語の正確な理解は、チーム内のコミュニケーションの基盤です。 — Project NovaSolverは実務者の学習支援も視野に入れています。
Project NovaSolver — CAE実務の課題に向き合う研究開発
「燃焼モデルをもっと効率的に解析できないか?」——私たちは実務者の声に耳を傾け、既存ワークフローの改善を目指す次世代CAEプロジェクトに取り組んでいます。具体的な機能はまだ公開前ですが、開発の進捗をお届けします。
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