蒸发/冷凝模型参考
在液膜模型中,会在液膜和总体连续体之间的交界面上发生蒸发和冷凝。
此模型适用于液膜-VOF 相的相间相互作用(对于混合液膜-VOF 模拟)和液膜-物理连续体相互作用(对于所有其他模拟类型)。
液膜蒸发和冷凝模型将作为扩散限制模型实现。因此,它不直接用于能量传输支配相变的流态。例如,在纯蒸汽冷凝期间或在沸点附近产生蒸发时。在此类饱和状态下,可以切换为使用热限制蒸发和冷凝模型。
理论 | 请参见蒸发和冷凝。 | |
提供方式 | ||
节点路径示例 | ||
要求 | 物理连续体选择:
使用液膜相和相应 VOF 相或物理连续体定义了液膜-VOF 相间相互作用或液膜-物理连续体相互作用。 |
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属性 |
请参见蒸发/冷凝模型属性。 |
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激活 | 物理模型 |
仅限液膜物理连续体相互作用: |
材料 | 成型热、汽化潜热、饱和压力、标准状态温度、临界温度 请参见材料属性。 |
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场函数 | 请参见蒸发/冷凝模型场函数。 |
蒸发/冷凝模型属性
- 热限制
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热限制可防止无限蒸发率,即使温度等于饱和温度时也是如此。此模型限制可以远离或朝向交界面传输的热量,以补偿相变导致的潜热变化。
- 激活:求解器使用蒸发和冷凝模型的热限制实施。此模型用于饱和流态,例如,在纯蒸汽冷凝期间或在沸点附近产生蒸发时。此选项是默认选项。
- 停用:求解器使用流体动力受限的蒸发和冷凝模型。此模型用于非饱和流态。
有关详细信息,请参见蒸发和冷凝求解过程。
- 亚松弛因子
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每次迭代时,此属性都会控制新计算的求解取代旧求解的范围。如果蒸发过程非常密集,可能会出现收敛或稳定性问题。如有必要,降低此值以增强收敛并稳定模拟。
- 饱和阈值
- 在Eqn. (2799)中用于确定是否发生饱和的饱和比。此设置可用于调整液膜蒸发和冷凝模型切换到饱和模式的时间。
- 成核密度
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蒸发和冷凝液滴的成核密度。此值为 Eqn. (2801) 中的 。
有关更多信息,请参见干燥壁面蒸汽冷凝。
- 核最小半径
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蒸发和冷凝液滴的最小半径。此值为 Eqn. (2801) 中的 。
指定的成核密度和蒸发/冷凝液滴最小半径定义限制液膜厚度。低于此限制时,假设液膜为液体的液滴分布,而不是液体沿整个壳区域的平直分布。液滴数根据成核密度计算,液滴半径根据液膜厚度算出。如果计算的液滴半径小于指定的核最小半径,则使用核最小半径。
当根据液体液滴分布计算的交界面面积小于壳面积时,较小的面积用于计算蒸发和冷凝产生的质量和能量源。交界面面积的此类减少会降低相交换的速度。但是,如果液体液滴分布交界面面积大于壳面积,则不会改进相交换。壳面积将用于所有计算。
有关更多信息,请参见干燥壁面蒸汽冷凝。
- 线性化薄膜能量源
- 激活时,在薄膜能量方程中线性化相变效应。
- 线性化气体能量源
- 激活时,在气体能量方程中线性化相变效应。
- 冷凝
- 激活时,冷凝包含在相间相互作用中。
- 蒸发
- 激活时,蒸发包含在相间相互作用中。
材料属性
当液膜模拟中包含任何能量模型时可用。可以为每个薄膜相以及薄膜多组分相的每个组分设置以下材料属性:
蒸发/冷凝模型场函数
激活液膜蒸发和冷凝模型后,可以使用以下原始场函数。它们可用于监视发生蒸发或冷凝的速度。
液膜蒸发潜热通量 | 在交界面处喷射的蒸发潜热 (W/m2)。 |
液膜蒸发率 | 每个组分的蒸发率 (kg/m2-s)。 |
液膜蒸发质量分数 | 每个相互作用组分的交界面气体侧上的饱和蒸汽质量分数。 |