相耦合流体能量模型参考

对欧拉多相流内的能量守恒进行建模。

在某些应用(尤其是涉及相变的应用)中,可以关注焓场。在此类应用中,建议还要为每个相材料设置“生成热”和“标准状态温度”属性。这两个参数和相的比热允许完全定义特定相的焓。相焓的一致定义(即针对所有相通用的参考温度定义的相参考焓)还正确定义相焓的幅值和符号。

这些参考条件输入已命名为反应流体中常用的“生成热”和“标准状态温度”。但是,可以改为使用任何其他一致的参考数据集。

对于相变计算,典型的用法是指定对应于系统压力的饱和温度下的相焓。在 101,325 Pa 下工作的两相沸腾水系统示例值为:

  • 焓参考温度:373.12 K
  • 焓参考值(液体):417436 J/kg
  • 焓参考值(蒸汽):2674950 J/kg

然后,可以将针对此系统计算的焓结果直接与蒸汽表值进行比较。

1. 相耦合流体能量模型参考
理论 请参见能量方程
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 相耦合流体能量
要求
  • 材料多相
  • 多相流模型欧拉多相流 (EMP)
属性 无。
激活 物理模型 在每个欧拉相中:能量

可用模型如下:

  • 分离流体焓

  • 分离流体温度

材料

生成热、比热、标准状态温度、导热率。

请参见材料属性

参考值

最小允许温度、最大允许温度。

请参见参考值

初始条件

静态温度

请参见初始条件

边界输入

对于流入和流出边界:静态温度

请参见边界设置

交界面输入

请参见交界面设置

区域输入

对于激活分离流体焓模型的相:能量源选项

请参见区域设置

求解器

分离能量

请参见多相分离能量求解器

报告选项

相热传递。

请参见报告

场函数

请参见场函数

材料属性

可以为每个相以及多组分相的每个组分设置下列属性:

生成热
请参见 使用生成热
比热
方法对应方法节点
气体运动学

仅适用于多组分气体的组分。

请参见使用气体运动学法计算比热

多项式 (T)

适用于每个相以及多组分相的每个组分。

焓计算为在指定的标准状态温度与 T 之间的间隔中比热的 T 积分加上生成热。如果未指定相应的材料属性值,则生成热默认为零。

请参见使用多项式 (T)

质量加权混合

可用于多组分相的相级别。

为多组分相的每个组分指定比热

请参见使用质量加权混合

标准状态温度
请参见 使用标准状态温度
导热率
请参见使用导热率法

参考值

最小允许温度
连续体中任意位置允许的最小温度值。默认值为 100 K。

相耦合流体能量模型可限制温度校正,使得校正后的值不低于此最小值。如果超过,则输出窗口中将显示一条消息。

最大允许温度
连续体中任意位置允许的最大温度值。默认值为 5000 K。

相耦合流体能量模型可限制温度校正,使得校正后的值不超过此最大值。如果超过,则输出窗口中将显示一条消息。

初始条件

静态温度

激活能量模型(分离流体焓分离流体温度)时,为相激活此选项。

边界设置

流入和流出边界
静态温度

对于激活能量模型(分离流体焓分离流体温度)的每个相,在“物理值”中可用。

交界面设置

适用于壁面边界和交界面边界。

用户指定的壁面热通量系数

控制壁面和交界面处的热通量关系。

请参见能量源选项

对于激活分离流体焓模型的每个相,此设置在“物理条件”中可用。

多相模拟中的用户指定的壁面热通量系数与单相用法之间有一些区别。对于基于内部壁面热通量系数指定用户壁面热通量系数的能量方程,可以实现自己的壁面接触模型。

内部壁面热通量系数是针对每个相-壁面接触区域定义的,净壁面热通量系数是针对整个几何壁面区域定义的。对于欧拉多相流 (EMP) 模拟,这样就可以通过对相-壁面接触区域使用体积分数,实现默认模型的替代。可以单独为能量方程实现此替代。

有关详细信息,请参见相热通量

方法对应的物理值节点
指定
壁面热通量用户系数 A

壁面热通量常系数的用户部分,A。

壁面热通量用户系数 B

壁面热通量单元温度系数的用户部分,B。

壁面热通量用户系数 C

壁面热通量的壁温度系数的用户部分,C。

指定净值

将净边界热通量系数设为等于用户指定的热通量系数,以使净系数 = 用户自定义系数。

此方法仅在欧拉多相流 (EMP) 模拟中可用。

壁面热通量用户系数 A

壁面热通量常系数的用户部分,A。

壁面热通量用户系数 B

壁面热通量单元温度系数的用户部分,B。

壁面热通量用户系数 C

壁面热通量的壁温度系数的用户部分,C。

区域设置

应用于流体区域。

能量源选项

对于激活分离流体焓模型的每个相,在“物理条件”中可用。

请参见能量源选项

报告

相热传递

场函数

Boundary Advection Heat Flux of [Phase]([相] 的边界平流热通量)
Boundary Advection Heat Transfer of [Phase]([相] 的边界平流热传递)
Boundary Conduction Heat Flux of [Phase]([相] 的边界传导热通量)
Boundary Conduction Heat Transfer of [Phase]([相] 的边界传导热传递)
Boundary Heat Flux(边界热通量)
Boundary Heat Flux of [Phase]([相] 的边界热通量)
Boundary Heat Flux on External Side(外侧边界热通量)
Boundary Heat Transfer of [Phase]([相] 的边界热传递)
Effective Conductivity of [Phase]([相] 的有效导电率)
External Ambient Temperature(外部环境温度)
External Heat Transfer Coefficient(外部热传递系数)
热传递系数
Heat Transfer Coefficient of [Phase]([相] 的热传递系数)
Internal Wall Heat Flux Coefficient, A of [Phase](内部壁面热通量系数,[相] 的 A)
Internal Wall Heat Flux Coefficient, B of [Phase](内部壁面热通量系数,[相] 的 B)
Internal Wall Heat Flux Coefficient, C of [Phase](内部壁面热通量系数,[相] 的 C)
局部热传递系数
Local Heat Transfer Coefficient of [Phase]([相] 的局部热传递系数)
Local Heat Transfer Reference Temperature(局部热传递参考温度)
Local Heat Transfer Reference Temperature of [Phase]([相] 的局部热传递参考温度)
Net Wall Heat Flux Coefficient, A of [Phase](净壁面热通量系数,[相] 的 A)
Net Wall Heat Flux Coefficient, B of [Phase](净壁面热通量系数,[相] 的 B)
Net Wall Heat Flux Coefficient, C of [Phase](净壁面热通量系数,[相] 的 C)
Porous Solid Conductivity of [Phase]([相] 的多孔固体传导率)
Relative Total Enthalpy of [Phase]([相] 的相对总焓)
Relative Total Temperature of [Phase]([相] 的相对总温)
Rothalpy of [Phase]([相] 的转子焓)
Specific Heat of [Phase]([相] 的比热)
Static Enthalpy of [Phase]([相] 的静焓)
当在相中激活分离流体焓模型时。
Temperature Coefficient of [Phase]([相] 的温度系数)
Temperature of [Phase]([相] 的温度)
Temperature on External Side(外侧温度)
Thermal Conductivity of [Phase]([相] 的导热率)
热阻
Total Energy of [Phase]([相] 的总能量)
Total Enthalpy of [Phase]([相] 的总焓)
Total Temperature of [Phase]([相] 的总温)