VOF 沸腾模型参考

VOF 沸腾模型可用于对 VOF 多相流模拟中的泡核沸腾、液膜沸腾和总体沸腾进行建模。

1. VOF 沸腾模型系列参考
模型名称 VOF 沸腾
Rohsenow 沸腾
过渡沸腾
理论 请参见沸腾
提供方式 [相间相互作用] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 [相间相互作用] > 模型 > VOF 沸腾
要求
物理连续体选择:
  • 材料多相(自动激活多相流相互作用
  • 多相流模型流体域体积 (VOF)(自动激活分离流梯度
  • 可选模型分离多相温度重力
液体主相和作为该液体蒸汽的气体次相。对于每个相:
  • 材料气体液体

需要相间相互作用,液体主相和作为该液体蒸汽的气体次相。

相间相互作用选择:
  • 可选模型VOF 沸腾
  • 沸腾模型Rohsenow 沸腾过渡沸腾
属性 关键属性包括:

VOF 沸腾:无

Rohsenow 沸腾:请参见 Rohsenow 沸腾模型属性

过渡沸腾:请参见过渡沸腾模型属性

激活 物理模型

VOF 沸腾沸腾模型

Rohsenow 沸腾过渡沸腾:无。

模型控制(子节点)

VOF 沸腾:无

Rohsenow 沸腾过渡沸腾HTCxArea

请参见 HTCxArea 属性

材料

沸腾温度(仅液相)

生成热(液相和气相)

标准状态温度(液相和气相)

请参见材料属性

边界输入

仅用于壁面边界:

Alpha_filmBoiling(用于 Rohsenow 沸腾)

Boiling Scale Factor(沸腾比例因子)(用于过渡沸腾)

请参见边界设置

场函数 Boiling Rate of [phase interaction]([相间相互作用] 的沸腾率)Wall Boiling Heat Flux of [phase interaction]([相间相互作用] 的壁面沸腾热通量)

请参见场函数

Rohsenow 沸腾模型属性

C_qw
壁面热通量的 Rohsenow 表达式 Eqn. (2671) 中的经验系数 。 Cqw 随着液体-表面组合发生变化。
C_ew
壁面热通量分数 ,该通量由于产生汽泡时使用的沸腾而产生。 Cew 用于 Eqn. (2672) 中。
Sc_t
湍流施密特数,与汽泡的湍流扩散相关联。用于 Eqn. (1871) 中。
求解液体-汽体交界面

激活此选项后,HRIC 方案用于追踪液体和大汽泡之间的交界面,方法与其他 VOF 模拟类似。

在大多数 VOF 模拟中,HRIC 方案用于模拟 VOF 相的对流传输。HRIC 方案尝试保持各相之间的锐化交界面。在沸腾和空化模拟中,假设汽泡小于网格尺寸且无法求解。在此类情况下,HRIC 方案会产生非物理结果。默认情况下,VOF 沸腾模型改为使用一阶对流。

但是,如果模拟涉及液膜沸腾或大气泡,并且知晓网格分辨率足以对其进行求解,则激活此选项。

n_p
Eqn. (2671) 中的普朗特数指数 (默认为 1.73)。 np
URF_whf
由于沸腾而产生的热通量的亚松弛因子,位于具有指定热通量的壁面处。

过渡沸腾模型属性

C_ew
壁面热通量分数 ,该通量由于产生汽泡时使用的沸腾而产生。 Cew 用于 Eqn. (2672) 中。
Sc_t
湍流施密特数,与汽泡的湍流扩散相关联。用于 Eqn. (1871) 中。
q_max
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2675)Eqn. (2677))。 qmax
k1
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2677)Eqn. (2675))。 K1
delT1
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2675)Eqn. (2677))。 ΔT1
k2
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2677)Eqn. (2675))。 K2
delT2
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2675)Eqn. (2677))。 ΔT2
phi
过渡沸腾模型中的常数 (Eqn. (2675)Eqn. (2677))。 ϕ
求解液体-汽体交界面
请参见 Rohsenow 沸腾模型属性
URF_whf
请参见 Rohsenow 沸腾模型属性

HTCxArea 属性

HTCxArea 节点应用于 Rohsenow 沸腾和过渡沸腾。

指定汽泡与周围液体之间的热传递系数 (),其与二者之间的特定接触面积(单位体积的接触面积)相乘。 W/m2K m2/m3 此值为 Eqn. (2678) 中的 。 HTCxArea

材料属性

除非另有说明,否则这些材料属性同时应用于液相和蒸汽相。

沸腾温度
仅应用于液相。

液相的饱和温度。此值为 Eqn. (2671)Eqn. (2678) 中的 。 Tsat

生成热

请参见 使用生成热

标准状态温度

请参见 使用标准状态温度

边界设置

以下设置适用于每个壁面边界。

Alpha_filmBoiling

液膜沸腾的开始关联的蒸汽体积分数。此值为 Eqn. (2674) 中的蒸汽体积分数 。 αfilmBoiling

仅应用于 Rohsenow 沸腾

沸腾比例因子

用于按比例缩放每个边界热通量 的比例因子。 qmax 此值为 Eqn. (2675)Eqn. (2676)Eqn. (2677) 中的 。 S

仅应用于过渡沸腾

场函数

Boiling Rate of [phase interaction]([相间相互作用] 的沸腾率)
因沸腾而从液体到蒸汽的质量传递率。
仅当勾选分离 VOF求解器的保留临时储存选项时,此场函数才可用。
Wall Boiling Heat Flux of [phase interaction]([相间相互作用] 的壁面沸腾热通量)
从壁面传递到液体的热通量。