1、湍流燃燒中滅火添加劑火焰抑制效果的數(shù)值模擬研究，對理解滅火添加劑的滅火機理以及高效滅火劑的研制都有著非常重要的意義。對于湍流燃燒的模擬其本身就是一項非常復雜的工作，目前國際上也有很多燃燒模型用以解決這一問題。由20世紀90年代Bilger和Klimenko共同推導出的條件矩封閉模型是其中模擬效果較好的模型之一，目前已成為與層流小火焰以及PDF輸運方程模型并重的湍流燃燒模型之一。其基本思想是以混合分數(shù)為統(tǒng)計條件對溫度等反應(yīng)標量進行條件平均

2、，減弱了湍流脈動的影響，使得化學反應(yīng)源項在條件平均值上得以封閉。
　　 另一方面，隨著哈龍產(chǎn)品的禁用，各國都在積極的尋找合適的替代物。其中羰基鐵化合物是目前最為高效的滅火添加劑之一，國內(nèi)外也逐漸開始重視對其的研究。這些研究大部分為各種條件下的實驗以及層流燃燒中的數(shù)值模擬，對湍流燃燒中該滅火添加劑的效果尚缺乏系統(tǒng)的研究。條件矩封閉模型作為一種湍流反應(yīng)流的封閉模型，用以研究湍流燃燒中該添加劑的效果是合適的。
　　 本文首先對

3、條件矩封閉模型進行了詳細的分析和算法設(shè)計，對Sandia H2/He火焰實驗上進行測試對比，建立了一個較為準確的條件矩封閉模型平臺。在此平臺之上耦合進Fe(OH)2添加劑的簡化反應(yīng)機理，計算結(jié)果表明該滅火添加劑在湍流燃燒中對H、OH和O的最大抑制效果要比層流下分別高出40％，10％和15％，其原因在于湍流擴散作用加強了Fe、Fe02等組分的擴散，使得滅火添加劑的效果更強，相比于層流燃燒，F(xiàn)e(OH)2更容易使湍流燃燒發(fā)生熄火。在這之后本

4、文對不同Re數(shù)下該滅火添加劑的效果進行了對比分析，引入Damk(o)hler數(shù)對火焰穩(wěn)定性進行定量分析，計算結(jié)果表明湍流燃燒中該滅火添加劑的作用類似于層流燃燒，即使得火焰變的不穩(wěn)定，Damk(o)hler數(shù)的分布表明穩(wěn)定燃燒位胥沿軸向方向提高了3倍噴口直徑的距離。
　　 最后本文將滅火劑替代物的思想引入湍流燃燒中，得到層流擴散火焰和湍流擴散火焰中稀釋劑替代物抑制效果占稀釋劑抑制效果的比例。由于缺乏該物質(zhì)在層流擴散火焰中的研究，本