每个控制微分方程都被离散化为一组代数方程,这些方程使用三对角矩阵算法求解。所有关于质量、动量、能量守恒的微分方程,以及在适当情况下关于纤维中溶剂的微分方程,都是按顺序(即相互分离)求解的。由于控制方程是耦合且非线性的,因此需要进行多次迭代以获得收敛解。求解过程包括以下几个步骤:
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根据初始化或当前解更新纤维的特性。
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根据纤维和流体速度的当前值计算纤维与周围流体之间的动量交换摩擦因子。
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求解纤维动量方程,并使用纤维中质量通量的当前值。
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使用迭代循环开始时的雷诺数计算传热系数。
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求解纤维能量方程。
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在干纺纤维的情况下,求解溶剂的质量分数方程。首先,更新质量传递系数。根据迭代循环开始时的气液平衡计算蒸发(凝结)的质量。最后,求解控制方程。
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更新纤维单元的质量通量和直径。
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检查方程组的收敛性。
这些步骤会持续进行,直到所考虑的纤维的所有方程都满足收敛标准,或者迭代次数超过给定限制。
此求解算法适用于所有定义的纤维。