与实验结果进行比较

比较模拟结果和实证数据。

关注的主要结果是平均空隙的轴向分布。 由于此结果是一个后处理计算，不对均匀方格进行特殊假设将难以实现，因此使用自定义用户宏进行此计算：

  1. 选择文件 > 宏 > 播放宏。
  2. 在打开对话框中，导航至工作目录并选择 wb_createAxialPlots.java。
  3. 单击打开以运行该宏。

    该宏将创建两个标题为 Compare Axial Void 和 Compare Calorimetric Temperature 的新绘图。 同时，该宏将从文件中加载实验数据。

注要刷新这些绘图，请首先运行宏 wb_deleteAxialPlots.java。

Compare Axial Void 绘图如下所示：



轴向空隙预测在净蒸汽产生的开始位置附近情况良好，通过最先的几个实验点，直到到达某个中间水平的空隙。 超过此中间水平，它在最后一个实验点处过大预测空隙约 20%。 可通过调整模型来改善一致性。 但更令人满意的是，这组模型和松弛因子可以将求解提供给 Bartolemei (1982) [972] 中指定的许多情形，而不需要做任何进一步调整。

这种大范围的适用性在很大程度上是由于 Kocamustafaogulari 和 Hibiki-Ishii 对大范围压力（最高 150 bar）的校准。 在 150 bar，气泡脱离大小变得非常小（与此测试 45 bar 的 50 微米相比，约为 5 微米）。 这也是由于 S-gamma 模型能够跟踪过冷流中的气泡大小，从 Kocamustaogulari 脱离直径模型开始。

有关详细信息，请参见以下部分：

Bartolemei (1967) [971] 中提供的“量热温度”未在此论文中进行充分说明，有点难以解释。 从俄语翻译的名称意思是速度加权跨直径平均温度，该宏根据计算结果准备了这样一个平均值。

Compare Calorimetric Temperature 绘图如下所示：



Bartolemei (1967) [971] 确实提供了大量的“量热温度”点，仿佛这些点是实验数据。 这些点看起来位于一条直线上，直到恰好在零热力学特性处达到恒定饱和温度。

在产生蒸汽时，Simcenter STAR-CCM+ 结果偏离了这条线。 此结果正如热平衡所预期，因为如果蒸汽在过冷条件（热力学特性 < 0）下共存，则流体必定低于均质混合物可达到的温度。

现在沿轴向考虑流体过冷。 实验数据指示，已经有一个加热段的温度梯度上游。

资料来源 [Bartolemei (1967) [971]] 未在此处提供详细信息，但是您可以继续假定，模拟可以对任何沸腾开始之前的短长度热边界层发展进行建模。 本教程还使用相同的热力学特性尺度来比较实验和模拟，以便在某个距离后，由于入口条件而造成的任何差别都将变得无关。

Axis Subcooling 绘图如下所示：



此处，正如预料的那样，在与零热力学特性线交叉时，流体过冷仍高于零。 热量将在壁面附近生成蒸汽，而不是加热液体核心。 Simcenter STAR-CCM+ 对此核心过冷做出的过度预测与出口蒸汽的过度预测一致。

最后比较预测和实验壁面过热。 在沸腾管外部使用 Bartolemei (1967) [971] 温度测量值，使用 Bartolemei 自己估计的管壁内温降将其转换为内表面温度。

Wall Superheat 绘图显示如下：



很明显，实验中在指定加热段之前便有加热，而Simcenter STAR-CCM+ 采取了一小段距离来发展热边界层。 在此距离后，在沸腾开始（零过热）处和较接近出口的充分发展沸腾（过热为 6K）处，一致性良好。 在两者之间，在对流/蒸发混合区域中，当前模型低估了过热。

再次强调，可调整此模型以改善此特定情形的过热（Bartolemei 未提供任何其他条件的温度数据）。 但是，欣喜地看到此模型可用于固定温度应用及固定流量应用。