目前對NOx的生成反應(yīng)的模擬有直接數(shù)值模擬、輸運(yùn)方程PDF模擬、簡化PDF模擬、二階矩模型等方法。

基于詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的直接數(shù)值模擬通常用來研究湍流和化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)之間的相互作用，這對于研究污染物的生成機(jī)理有非常重要的作用。但，DNS對計算機(jī)資源要求很高，引入詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)之后，對計算機(jī)資源的要求就更加突出。而PDF輸運(yùn)方程模型在污染物生成問題中具有很強(qiáng)的優(yōu)勢。許多學(xué)者釆用該方法計算NOx的生成，所預(yù)報的NOx生成量與實(shí)驗(yàn)比較吻合。一般認(rèn)為，PDF輸運(yùn)方程模型能準(zhǔn)確詳細(xì)模擬有限反應(yīng)動力學(xué)和湍流間的相互作用，但它的計算量也非常大，目前還不能直接用于模擬工程中實(shí)際復(fù)雜流動，如三維回流、旋流的湍流兩相流動和煤燃燒NOx生成的模擬等。

簡化的PDF由于簡單在研究和工程應(yīng)用中十分廣泛。Schlatter對氫氣射流火焰的熱力型NO的生成進(jìn)行了計算，計算過程中PDF釆用溫度T脈動PDF和混合物分?jǐn)?shù)脈動PDF取乘積的形式。文獻(xiàn)釆用混合分?jǐn)?shù)和反應(yīng)度的聯(lián)合PDF形式對氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w的射流燃燒中NO的生成進(jìn)行計算。而文獻(xiàn)采用混合分?jǐn)?shù)和反應(yīng)度的聯(lián)合PDF形式計算了天然氣旋流擴(kuò)散燃燒中的熱力型NOx的生成。以上這些不同假定的PDF模型計算出的NOx的趨勢與實(shí)驗(yàn)值相一致，但是定量上都有一些差別，這主要是模型的簡化引起的。目前CFX中采用的都是簡化的PDF模型，其中設(shè)瞬時反應(yīng)率為兩個變量——溫度和混合物分?jǐn)?shù)或溫度和氧濃度的函數(shù)，給定Beta函數(shù)形式的PDF,即戶p(T),p(f),p(Yo)，將瞬時反應(yīng)率乘以p(T)p(f)或p(T)p(Yo)進(jìn)行積分，給出時均反應(yīng)率。

在湍流燃燒中，NOx生成實(shí)際是一種湍流反應(yīng)過程。由于NOx的生產(chǎn)反應(yīng)進(jìn)行得很慢，因此溫流對其該反應(yīng)過程的影響不能忽略。因此，對NOx生成的數(shù)值預(yù)報而言，其關(guān)鍵是如何考慮湍流和N0x生成的化學(xué)反應(yīng)之間的相互作用。如果考慮詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)，則NOx的生成反應(yīng)及其復(fù)雜，會涉及到100多個反應(yīng)，因此ZeldOvich、FenimOre等人發(fā)展了簡化的NOx生成機(jī)理，NOx的生成一般有下列四種機(jī)理：熱力型、快速型、燃料型和N20型。

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