燃料饱和分布

在燃料液滴在整个电池单元中蒸发和均匀混合之前，蒸发的燃料最初位于紧密接近燃料液滴的位置。燃料饱和分布模型使用燃料质量分数分布来考虑电池单元中燃料质量分数的初始不均匀分布。

燃料饱和分布模型可识别与燃料液滴距离相关的三个区域。


质量分数分布区	燃料质量分数	质量分数	分析分布 ${\tilde{Z}}_{F} (x)$
1 均匀区域，其燃料质量分数对应于燃料液滴表面附近的饱和条件。	${\tilde{Z}}_{F U M}$	${\tilde{Z}}_{F} (0) = {\tilde{Y}}_{F S}$	$\begin{matrix} {\tilde{Z}}_{F} (x) = {\tilde{Y}}_{F S} & \forall x \in [- x_{f s}, 0] \end{matrix}$
2 饱和条件和完全混合区之间的线性区域。	${\tilde{Z}}_{S P U M} - {\tilde{Z}}_{F U M}$	${\tilde{Z}}_{F} (x_{\infty}) = {\tilde{Z}}_{\infty}$	$\begin{matrix} {\tilde{Z}}_{F} (x) = {\tilde{Y}}_{F S} + \frac{{\tilde{Z}}_{\infty} - {\tilde{Y}}_{F S}}{x_{\infty}} x & \forall x \in [0, x_{\infty}] \end{matrix}$
3 燃料质量分数完全混合的均匀区域。	${\tilde{Z}}_{F} - {\tilde{Z}}_{S P U M}$	${\tilde{Z}}_{\infty}$	$\begin{matrix} {\tilde{Z}}_{F} (x) = {\tilde{Z}}_{\infty} & \forall x \in [x_{\infty}, 1 - x_{f s}] \end{matrix}$

{\tilde{Z}}_{S P U M}

和

{\tilde{Z}}_{F U M}

由以下传输方程给出：

图 1. EQUATION_DISPLAY

\frac{\partial (\bar{ρ} {\tilde{Z}}_{S P U M})}{\partial t} + \nabla\cdot (\bar{ρ} {\tilde{v} \tilde{Z}}_{S P U M}) = \nabla\cdot (\bar{ρ} {D \nabla \tilde{Z}}_{S P U M}) + \tilde{S} - {\tilde{T}}_{S P U M}

(3949)

图 2. EQUATION_DISPLAY

\frac{\partial (\bar{ρ} {\tilde{Z}}_{F U M})}{\partial t} + \nabla\cdot (\bar{ρ} {\tilde{v} \tilde{Z}}_{F U M}) = \nabla\cdot (\bar{ρ} D {\tilde{Z}}_{F U M}) + \tilde{S} - {\tilde{T}}_{F U M}

(3950)

其中

\tilde{S}

为液滴蒸发源项。

{\tilde{T}}_{S P U M}

和

{\tilde{T}}_{F U M}

为从非混合非均质区到完全混合均质分布区 3 的传输项。

{\tilde{T}}_{S P U M}

和

{\tilde{T}}_{F U M}

假定由以下公式给出：


${\tilde{T}}_{S P U M}$	（ ${\tilde{Y}}_{F S}$ 已定义）	图 3. EQUATION_DISPLAY ${\tilde{T}}_{S P U M} = \bar{ρ} K_{s p u m} [{\tilde{Y}}_{F S} - {\tilde{Z}}_{\infty}] \frac{C ({Re}_{t})}{τ} {\tilde{Z}}_{S P U M}$ (3951)
${\tilde{T}}_{S P U M}$	（ ${\tilde{Y}}_{F S}$ 未定义）	图 4. EQUATION_DISPLAY ${\tilde{T}}_{S P U M} = \bar{ρ} K_{s p u m} \frac{C ({Re}_{t})}{τ} {\tilde{Z}}_{S P U M}$ (3952)
${\tilde{T}}_{F U M}$	（ ${\tilde{Y}}_{F S}$ 已定义）	图 5. EQUATION_DISPLAY ${\tilde{T}}_{F U M} = \bar{ρ} (K_{s p u m} + K_{f u m}) [{\tilde{Y}}_{F S} - {\tilde{Z}}_{\infty}] \frac{C ({Re}_{t})}{τ} {\tilde{Z}}_{F U M}$ (3953)
${\tilde{T}}_{F U M}$	（ ${\tilde{Y}}_{F S}$ 未定义）	图 6. EQUATION_DISPLAY ${\tilde{T}}_{F U M} = \bar{ρ} (K_{s p u m} + K_{f u m}) \frac{C ({Re}_{t})}{τ} {\tilde{Z}}_{F U M}$ (3954)

假定液-气交界面的饱和条件，给定电池单元中液滴表面的燃料质量分数

{\tilde{Y}}_{F S}

由以下公式给出：

图 7. EQUATION_DISPLAY

{\tilde{Y}}_{F S} = \frac{P_{s a t} M_{W, F}}{M_{W, S} P}

(3955)