Investigation of Differential Diffusion Effects in Turbulent Hydrogen Jet Flame using Conditional Moment Closure Method
Notice bibliographique
Résumé
The effects of differential diffusion in the numerical modelling of a turbulent non-premixed hydrogen-air jet flame using a Conditional Moment Closure (CMC) method are investigated. The CMC calculations, which are coupled with computational fluid dynamics (CFD) calculations, relax the commonly used assumption of equal species mass diffusivities. The focus is on the predictions of species mass fractions and temperatures, especially the production of NO. The results of the calculations are compared with available experimental measurements. \n \nThe formulation of the CMC species transport equation including differential diffusion is presented and the closure of the terms are discussed. Further, the CMC equation for conditional enthalpy is also derived in the present study. The implementation of the CMC equations using two dimensional finite volume method is discussed, including a presentation of the discretised forms of the equations. \n \nThe results of the CMC calculations including the effects of differential diffusion show that NO mass fractions are increased from the large underpredictions observed for equal diffusivity results near the jet nozzle. Improvements are also found for other species such as H2 and H2O. The results show physical behaviours, such as a shift in the location of the reaction zone and increased reaction rates due to increased diffusion rates of H2. It is also found that differential diffusion effects persist downstream from the nozzle, where the effects are expected to be small, and reasons for the discrepancies are discussed in the present study. The profiles obtained from the CMC calculations show large radial variations, much larger than in equal diffusivity calculations. An analysis isolating the differential diffusion effects of various species shows that the largest changes occur due to the accounting for the differential diffusivity of H2. A budget of the terms in the CMC equations for the differentially diffusing chemical species and enthalpy is also investigated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».