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本文致力于用概率密度函数方法(PDF)研究湍流辐射交互作用(TRI)、用PDF方法联合求解辐射传递方程(RTE)的有限体积法(FVM)研究湍流非预混(Non-premixed)火焰中热辐射对温度场、组分浓度场的影响。 有关高温湍流反应流中热辐射影响的详细数值模拟要求考虑湍流辐射交互作用(TRI)，而具体数值工作中对TRI的模拟实际就落实在一系列脉动关联项的求解上。在现有的计算水平下，传统的对脉动关联项建立偏微分方程的二阶矩方法是不成功的。迄今为止，PDF方法被认为是唯一有实际应用价值的模拟TRI的方法。本文的一个论题就是采用PDF方法模拟TRI，通过具体的算例数值研究引起TRI的主导因素，并且分析影响TRI在热辐射中地位的因素。 本文的另外一个重点是研究湍流非预混火焰中热辐射的影响，选取了Sandia实验室的火焰D和火焰L作为模拟算例。作为准备工作，在本文的开篇部分介绍了作为辐射传递方程(RTE)求解器的有限体积法(FVM)在直角坐标／柱坐标、结构／非结构网格中的实现。同时也介绍了吸收系数的各求解模型，特别介绍了关联k分布模型和气体辐射“灰”处理的普朗克平均吸收系数概念，并且通过具体算例，体会了气体辐射的非“灰”属性。 在Sandia火焰L中热辐射影响的模拟中，采用非结构网格下的相容混合算法FVMC2D来模拟湍流过程和燃烧过程、FVM／普朗克吸收系数方法计算辐射项，首次在FVMC2D中实现了湍流、燃烧、辐射换热之间的耦合，热辐射计算中考虑了TRI的影响，最后通过对计算结果的分析，讨论了热辐射的影响，特别是热辐射对温度场的影响。在FVMC2D中，采用基于颗粒(Lagrangian)的Monte Carlo法求解脉动速度—频率—组分联合PDF方程、有限体积(FV)方法来求解Reynolds平均的质量、动量和能量方程。 在Sandia火焰D中热辐射影响的模拟中，采用多时间尺度(MTS)κ-ε模型模拟湍流流动，求解混合物分数的PDF输运方程、Lagrangain火焰面模型结合的方法模拟燃烧过程，FVM／CK计算热辐射项，模拟过程中详细考虑了TRI。最后通过将数值结果和实验数据的比较，讨论了热辐射对温度场以及组分浓度场的影响，并对数值计算捕捉到的一些现象做了解释。在这个算例中，混合物分数的PDF输运方程采用基于节点(Eulerian)的Monte Carlo方法求解。