Cantera:バーナー火炎を計算する

Canteraでバーナー火炎を解析してみる。水素-酸素の予混合火炎の化学種組成を計算する。

ソースコード(GitHub)

# Simulation parameters
p = 0.05 * ct.one_atm # pressure [Pa]
Tin = 373.0 # temperature [K]
mdot = 0.06 # mass flux [kg/s/m^2]
comp = 'H2:1.5, O2:1, AR:7'  # premixed gas composition
width = 0.5  # region width [m]

圧力0.05atm、温度373K、流量0.06 kg/s/m2、計算領域0.5mで条件設定。組成は、予混合でH2:1.5、O2:1、AR:7の割合。

# IdealGasMix object used to compute mixture properties
gas = ct.Solution('h2o2.yaml')
gas.TPX = Tin, p, comp

反応メカニズムは、CanteraのインストールフォルダにあるH2-O2のメカニズムを使用。

# Set up flame object
f = ct.BurnerFlame(gas, width=width)
f.burner.mdot = mdot
f.set_refine_criteria(ratio=3.0, slope=0.05, curve=0.1)
f.show_solution()

平面火炎バーナーのモデル(BurnerFlame)を使う。set_refine_criteriaでグリッドの制御パラメータを設定する。

# Solve 
f.transport_model = 'Multi'
f.solve(loglevel=1, auto=True)
f.show_solution()

輸送モデルはMulticomponentモデルとして計算する。

# write the velocity, temperature, density, and mole fractions to a CSV file
f.write_csv('burner_flame.csv', quiet=False)

結果をCSVファイルに出力する。速度、温度、密度、化学種のモル分率が出力される。

バーナー火炎結果

速度、温度

バーナー火炎結果

化学種濃度

バーナー火炎結果

化学種濃度(原点付近拡大)

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