The lattice Boltzmann method (LBM) is widely studied andused in the last years to replace the conventional numerical solvers forthe Navier-Stokes equations. In this work, a general introduction tofluid dynamics equations and the changes when the flow is a reactivemulti-species one will be given first. The lattice Boltzmann method andalgorithm will then be explained in details with the kinetic theorybehind, tested and validated for canonical test cases of doubly shearlayer flow in reactive and non-reactive flows. Finally the method willbe applied to simulate a non-reacting propane jet and the results willbe validated using experimental data. The objectives of this thesis are mainly: first a better understandingof the LBM, the combustion reactions, the jets and how they work, secondthe use of this method to produce a simple code that works for a basictest case, third validate this code with more developed methods, andfinally apply this method to simulate a more complex configuration whichis the non-reacting propane jet flame into co-flowing air / Gitter Boltzmann-metoden LBM studeras och används i stor utsträckning under de senaste åren för att ersätta de konventionella numeriska lösare för Navier-Stokes ekvationer.I detta arbete kommer en allmän introduktion till vätskedynamikekvationer och förändringarna när flödet är en reaktiv multiart att ges först.Gitter Boltzmann metod och algoritm kommer sedan att förklaras i detaljer med kinetisk teori bakom, testas och valideras för kanoniska testfall av dubbelt savskikt flöde i reaktiva och icke-reaktiva flöden.Slutligen kommer metoden att tillämpas för att simulera en icke-reagerande propanstråle och resultaten kommer att valideras med hjälp av experimentella data.\\ \\ Målen för denna avhandling är främst: först en bättre förståelse av LBM, förbränningsreaktionerna, jetstrålarna och hur de fungerar, för det andra användningen av denna metod för att producera en enkel kod som fungerar för ett grundläggande testfall, tredje validera denna kod med mer utvecklade metoder och slutligen tillämpa denna metod för att simulera en mer komplex konfiguration som är den icke-reagerande propanstrålelågan i co-flowing luft.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-309194 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Boubaker, Mouadh |
| Publisher | KTH, Strömningsmekanik och Teknisk Akustik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2021:373 |
Page generated in 0.0021 seconds