沸腾模型参考

沸腾模型将模拟壁面加热到超过液体沸腾温度的温度时,与壁面接触的液体的汽化潜热影响。

液体-固体交界面沸腾在三个特征阶段发生:

  • 泡核沸腾涉及汽泡(源自表面上的离散点)在受热面上的生成和增长。表面温度只是略高于液体的饱和温度。通常,成核点数会随着表面温度的增加而增加。增加表面粗糙度可能会生成更多成核点,而非常平滑的表面可能会导致过热。
  • 当超过临界热通量且连续蒸汽膜覆盖受热面时,会发生液膜沸腾。蒸汽层比液体的导热率低,因此蒸汽层通常与表面隔离。
  • 在介于泡核沸腾中可达到的最大温度和液膜沸腾中可达到的最小温度之间的表面温度下,会发生过渡沸腾。它是一种包含两种元素的不稳定的中间沸腾形式。
Simcenter STAR-CCM+ 中有两个不同的选项可用于壁面沸腾建模,即:Rohsenow 沸腾模型和过渡沸腾模型。前者根据 Rohsenow [417]对泡核沸腾使用经验值相关性,适用于在相对较低的固体温度下沸腾。过渡沸腾模型提供泡核和过渡沸腾表达式。
表 1. 沸腾模型参考
模型名称和缩写 Rohsenow 沸腾 RB
过渡沸腾 TB
理论 请参见沸腾。
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 沸腾模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > Rohsenow 沸腾
要求
  • 材料:液体
  • 流体: 分离流或耦合流体
  • 可选模型:分离流体焓、分离流体等温、分离流体温度或耦合能量
  • 可选模型:沸腾
属性 请参见属性查找。
激活 材料
  • 沸腾温度
参见材料。
场函数 请参见场函数。

属性查找

RB TB
C_qw
壁面热通量的 Rohsenow 表达式 Eqn. (1829) 中的经验系数 。 C q w 此值会随液体-表面组合发生变化。
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delT1
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (1831) 到 Eqn. (1833))。 Δ T 1
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delT2
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (1831) 到 Eqn. (1833))。 Δ T 2
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k1
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (1833) 到 Eqn. (1831))。 K 1
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k2
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (1833) 到 Eqn. (1831))。 K 2
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潜热
蒸发的潜热。
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n_p
Eqn. (1829) 中的普朗特数指数 (默认为 1.73)。 n p
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phi
过渡沸腾模型中的常数 (Eqn. (1831) 到 Eqn. (1833))。 ϕ
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q_max
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (1831) 到 Eqn. (1833))。 q max
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表面张力
液体和其蒸汽之间的表面张力系数。
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蒸汽密度
蒸汽的密度。
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材料

沸腾温度

液体的饱和温度。此值是Eqn. (1829)中的 T s a t 。

场函数

Wall Boiling Heat Flux(壁面沸腾热通量)
垂直于壁面的热通量矢量的幅值,表示导热传递因壁面边界上的沸腾而增加的量的估计值。