两相热力学平衡

两相热力学平衡是仅限对两个相建模的多相混合法。Simcenter STAR-CCM+ 通过该模型将质量、动量和能量作为混合物量而非相量进行求解。因此,通过假设悬浮液是均匀的单相系统来减少计算量。

两相热力学平衡模型旨在对涉及同一物质的两相(通常为水和蒸汽)的应用建模。可以使用静焓分布和热力学平衡的假设来计算相的分布。

两相热力学平衡模型的工业应用示例包括蒸汽发生器、锅炉和蒸汽轮机。

此模型包含三个不同级别的近似值:
  • 零滑移模型(默认)
    多相混合物被视为均匀单相系统,假设([634][640])以下条件成立:
    • 相的混合物表现为单个流体。

      混合物的一组质量、动量和能量传输方程将作为一个整体进行求解。需要设置各个相的属性并指定相体积分数。将根据同质性假设,通过相属性和相体积分数计算密度、粘度和其他流体属性。

    • 相处于热平衡状态。

      这两个相具有相同的温度,且基于热平衡计算相分布。

    • 相间无相对/滑移速度。

    • 穿过具有孔隙率 χ 的多孔介质的相流体。

  • 代数滑移模型

    此模型使用相速度之间的滑移比的经验相关性来计算空隙率。但是,不考虑相间相对运动的运动学效应。

    与均匀模型相比,此方法可以更好地估计空隙率分布和混合物密度。

  • 漂移通量模型。

    此模型考虑相间相对运动的运动学效应。

    相对运动可通过使用特定流态和热-水力条件的运动学本构方程来定义。

两相热力学平衡模型唯一支持的相间相互作用是沸腾。