Spalding 蒸发/冷凝模型参考

此模型仅对多组分相启用。不支持单组分相，但可以使用仅含一个组分的多组分相。对于多组分相，并非所有组分都必须更改状态。

Spalding 蒸发/冷凝模型没有已知的不兼容性。但是存在以下限制：

• 不会求解相中的不同能量和速度。与 EMP 和拉格朗日蒸发/冷凝比较时，模拟结果中可能存在某些差异。
• 不支持单组分相。但是，可以使用多组分相，这些相只有一个用于对单组分相建模的组分。

Spalding 蒸发/冷凝属性

Spalding 蒸发/冷凝模型具有以下属性：

连接

将液相中的组分映射到气相中的对应组分。

亚松弛因子

因子 $\omega$ ，用于亚松弛蒸发率 ${\dot{m}}_{pi}$ （在 Eqn. (2885) 中计算得出）。

$\omega$ 的默认值为 $1$ 。

热传递限制模式

激活时，将在适用时（即，液体表面处的蒸汽饱和并在临界点之下时）使用热传递限制蒸发模式。饱和蒸汽的条件为液体表面处的蒸汽摩尔分数超过 1。液体表面处的蒸汽摩尔分数计算方式为液体表面温度下的饱和压力与周围气体中压力的比率。

停用后，将改为应用质量扩散限制蒸发模式，并且液体表面处的蒸汽摩尔分数固定为 0.99999。使用此设置时格外小心，因为如果应用得接近饱和条件，扩散限制蒸发质量传递率会导致数值不稳定。

Spalding 蒸发/冷凝子节点

Spalding 蒸发/冷凝模型具有以下子节点：

努赛尔数

设置用于指定努赛尔数 ${Nu}_p$ （用于计算热传递限制蒸发和冷凝的质量传递电导 $g^{*}$ ）的方法。

除了常用方法以外，还可以使用 Eqn. (2043) 中给定的 Armenante-Kirwan 相关性。可以设置的值为：

• Alpha

  默认情况下， $\alpha$ = 0.6。

• β

  默认情况下， $\beta$ = 0.5。

• Gamma

  默认情况下， $\gamma$ = 0.333333。

舍伍德数

设置用于指定舍伍德数 ${Sh}_p$ （用于计算扩散限制蒸发和冷凝的质量传递电导 $g^{*}$ ）的方法。

除了常用方法以外，还可以使用 Eqn. (2063) 中给定的 Armenante-Kirwan 相关性。可以设置的值与以上为努赛尔数设置的值相同。

相互作用长度尺度

用于定义相间相互作用的无量纲参数，以及用于计算相互作用面积密度。

此值与液滴直径等效。

请参见相互作用长度尺度模型参考。

材料和方法

Spalding 蒸发/冷凝模型可激活以下材料属性：

临界温度

超过该温度都无法仅通过压力液化气体。此值为液滴蒸发和冷凝中组分 $i$ 的 $T_{c,i}$ 。

生成热

从相应标准状态元素形成 1 千克物质时产生的热量 [J/kg]。

请参见 使用生成热。

饱和压力

蒸汽在给定的温度下与其液体平衡时的压力。此值为液滴蒸发和冷凝中组分 $i$ 的 $p_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{t}}^i$ 。

可使用下列方法：

• 安托因方程

  饱和压力的安托因方程基于比率 $P_{sat}/P_{atm}$ 的对数。

  请参见使用安托因方程。

• 瓦格纳方程

  瓦格纳方程可提供对实验数据的良好拟合，但是比安托因方程更复杂。它将折算蒸气压表示为折算温度的函数。

  请参见使用瓦格纳方程。

饱和温度

对于任何给定压力，气体饱和时的温度；固定压力下任何进一步的温度下降都会导致蒸汽冷凝为液体。此值为液滴蒸发和冷凝中组分 $i$ 的 $T_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{t}}^i$ 。

除了标准的常数和场函数方法以外，还可以使用迭代法。此方法可根据饱和压力的定义自动计算饱和温度。但是，与安托因法和瓦格纳法一样，仅当饱和压力随温度而变化时，才可使用此方法。

标准状态温度

用于计算不同条件下材料属性的参考点。默认值为 298.15 K (25.00 C)。

请参见 使用标准状态温度。

场函数

以下场函数立即可用：

Saturation Pressure of [liquid component]([液体组分] 的饱和压力)

Saturation Temperature of [liquid component]([液体组分] 的饱和温度)

当激活分离的 N 相混合物求解器中的“保留临时储存”标志时，以下场函数也变为可用：

Evaporation Rate of [vapor component]([蒸汽组分] 的蒸发率)