湍流火焰切向应变率的低维近似模型

作者：任嘉豪; 王海鸥^*; 邢江宽; 罗坤; 樊建人

来源：浙江大学学报(工学版), 2021, 55(06): 1128-1134.

• 湍流燃烧
• 燃烧模型
• 直接数值模拟
• 切向应变率
• 机器学习

利用理论方法,提出切向应变率二维与三维概率密度函数(PDF)之间的关系.基于3种不同湍流强度的自由传播预混火焰直接数值模拟(DNS)数据库,建立人工神经网络(ANN)和随机森林(RF)模型,从低维量预测三维切向应变速率.机器学习模型的输入特征包括组分质量分数、二维火焰面法向量梯度和二维速度梯度张量.模型预测结果与DNS结果对比表明,理论模型预测的PDF与DNS的真实PDF吻合较好. RF模型的预测值与DNS实际值间的相关系数大于0.97,优于ANN模型. RF模型得到的PDF与真实PDF间的误差小于理论模型得到的PDF与真实PDF间的误差. RF模型能够由低维量准确预测三维切向应变率.

• 单位
  浙江大学; 能源清洁利用国家重点实验室