当液体颗粒撞击壁面时，颗粒可能会发生变形，并在反弹之前短暂地与壁面保持直接接触。在此期间，颗粒与壁面之间会发生热交换。

在进行液滴与壁面间传热计算时，Ansys Fluent的离散相模型假设液滴在撞击壁面时变形为圆柱体（参见图12.16：传热计算中变形撞击液滴的几何参数（第540页））。

图12.16 传热计算中变形撞击液滴的几何参数

随后，从壁面到液滴的传热量可表示为：

$$\frac{d}{dt}\left(m_p{c}_p{T}_p\right)=\frac{k_l{A}_{\text{cont }}}{h}\left(T_w-T_p\right)\text{\hspace{1em}(12.349)}$$

其中

$m_p=$ 液滴颗粒质量 $\left(\mathrm{kg}\right)$

$c_p=$ 液滴比热容 $\left(\mathrm{J}/\mathrm{kg}/\mathrm{K}\right)$

$T_p=$ 颗粒温度 (K)

$A_{\text{cont }}=$ 有效颗粒-壁面接触面积 $\left({\mathrm{m}}^2\right)$

$h=$ 颗粒中心点到壁面距离 (m)

$k_l=$ 液滴导热系数 $\left(\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}\right)$

$T_w=$ 壁面温度 (K)

有效颗粒-壁面接触面积 $A_{\text{cont}}$ 是通过假设颗粒直径在接触期间从0变化到最大扩展直径 $D_{\max }$ 的正弦变化，并对颗粒-壁面接触面积进行时间平均计算得出的 [65]（第1060页）。最大扩展直径 $D_{\max }$ 根据 [11]（第1057页）计算如下：

$$A_{\text{cont }}=\pi D_{\text{max }}^2/8\text{\hspace{1em}(12.350)}$$

$$D_{\max }=0.61D_{0}W{e}^{0.38}\text{\hspace{1em}(12.351)}$$

其中

$D_0=$ 冲击前液滴直径 $\left(\mathrm{m}\right)$

$We=$ 冲击韦伯数

接触时间 $t_d$ 计算如下 [65]（第1060页）：

$$t_d=f\frac{\pi }{4}\sqrt{\frac{\rho D_0^3}{\sigma }}\text{\hspace{1em}(12.352)}$$

其中

$f=$ 常数，默认值为0.4

$\rho =$ 粒子密度 $\left(\mathrm{kg}/{\mathrm{m}}^3\right)$

$\sigma =$ 表面张力 $\left(\mathrm{N}/\mathrm{m}\right)$

通过在接触时间 $t_d$ 上对公式 12.349（第 540 页）进行积分，计算了壁面与颗粒之间的热交换。液滴温度的升高受到沸点的限制。

对于每个壁面，颗粒对壁面的能量传递 $Q_{imp}$ 是通过将从壁面碰撞的所有颗粒包的能量贡献相加来计算的，然后将其加入到壁面的热通量中。