液膜沸腾建模

要对液膜沸腾进行建模,则设置膜-物理连续体相间相互作用模型,激活液膜沸腾模型,并根据具体模拟设置属性值。

要设置液膜沸腾模拟,可以先选择和校准默认模型。如果有适当的实验数据,则还可以对沸腾属性进行校准或替换为用户自定义关系。

高热通量壁面沸腾的情况有时可能无法收敛,在这种情况下可能需要进行某种故障排除。有关更多信息,请参见液膜沸腾模拟故障排除。

您需要在物理连续体中激活使用液膜模型的模拟。
要设置液膜沸腾模拟:
  1. 选择液膜模拟所需的物理模型。包括以下模型:
    • 物理连续体中的多组分气体材料模型。
    • 物理连续体中的多相相互作用模型。
    • 选择“分离流体焓”或“分离流体能量”模型。
  2. 创建膜-物理连续体相互作用多相相互作用,然后选择“液膜”相。
  3. 在“膜-物理连续体相互作用”相间相互作用中,选择以下模型:
    组合框 模型

    可选模型

    多相材料
    组分映射
  4. 在相间相互作用模型选择对话框的沸腾模型组合框中,选择以下模型之一:
    • Habchi 沸腾

      Habchi 沸腾模型考虑了液膜在液膜蒸发、成核和过渡沸腾阶段的汽化。该模型根据饱和温度、Nukiyama 温度和莱登弗洛斯特温度来区分这些阶段。此外,模型还会调整液体的蒸发率,以适应环境气体压力和壁面粗糙度的影响。

    • Rohsenow 沸腾

      成核沸腾模型提供热通量、表面液体与主体液体之间温差之间的相关性。泡核沸腾涉及汽泡(源自表面上的离散点)在受热面上的生成和增长。当超过临界热通量且连续蒸汽膜覆盖受热面时,会发生液膜沸腾。

      请参见液膜沸腾模型参考。

  5. 如果使用 Habchi 沸腾模型,选择[相间相互作用] > 模型 > Habchi 沸腾节点,然后设置干燥面积分数。
  6. 展开 Habchi 沸腾节点,然后设置以下属性:
  7. 如果使用 Rohsenow 沸腾模型,则选择[相间相互作用] > 模型 > Rohsenow 沸腾节点,然后设置模型属性。
  8. 展开 Rohsenow 沸腾节点,然后为蒸汽气泡和周围液体之间的传热系数设置 HTCxArea。

沸腾模型必须已知液膜组分的临界压力和温度,以及汽化的潜热。汽化潜热是饱和温度下蒸汽与液体之间的焓差。

  1. 设置液膜相的液体组分的材料属性。

    重要属性为:

    • 临界温度
    • 临界压力
    • 生成热
    • 汽化潜热
    • 饱和压力
    • 标准状态温度

    请参见材料属性。

液膜沸腾模型必须已知多组分液膜的莱登弗洛斯特温度。Habchi 沸腾模型还需要 Nukiyama 温度。

  1. 设置多组分液相的莱登弗洛斯特温度和 Nukiyama 温度材料属性。