我想尝试模拟(而非实验)驱动的方法来设计定制壁炉燃料燃烧器。
我可以使用哪些软件应用程序、库、代码和模型模板来对 3D 对象上的燃烧过程进行建模和可视化?
我想设计一个静态固体物体的 3D 模型,为其分配属性(例如,选择材料为钢或玻璃),将其放入环境(地球的重力和大气),并通过控制供应来模拟燃烧过程一些燃料(液态或气态,例如丙烷或乙醇)。该模型可以像一个带有燃料入口的杯子一样简单,也可以是更先进的东西,带有多个腔室、进气口和通风口。
我不需要担心物体的结构完整性,它的热膨胀或其他过于复杂的燃烧效应,如碳沉积等。也许,物体本身的热力学可以忽略不计。这些条件并不意味着极端,介于仍在燃烧液体燃料和小排气率的喷灯之间。
但是,我想获得或多或少准确的近似值,该近似值是物体耗尽的燃料的燃烧情况。在某一点产生火花后,“燃烧燃料和氧气”的副产品应该会影响燃烧过程的空气动力学。整个过程必须可视化。模拟必须捕捉燃烧的动态,例如火焰是否会稳定、是否会振荡、消失、传播到附近的通风口等。
理想情况下,软件应该是图形和直观的,能够在消费者桌面上进行实时模拟和可视化。但是,(让我们现实一点)也欢迎更高要求的选项(计算和设置)。
我对Octave/Matlab、Mathematica和一堆C/C++/Python科学库有一些经验。这些可能是主要的候选产品,但也可以考虑其他产品(成本高达 ~ 1000 美元)。