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。

表 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)(自动激活分离流和梯度)
  • 可选模型:分离多相温度和重力
液体主相和作为该液体蒸汽的气体次相。对于每个相:
  • 材料:气体或液体

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 沸腾或过渡沸腾
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 沸腾和过渡沸腾:无。

模型控制(子节点)

VOF 沸腾:无

Rohsenow 沸腾和过渡沸腾: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 [相间相互作用] 的沸腾率、[相间相互作用] 的壁面沸腾热通量、[相间相互作用] 的比沸腾率

Rohsenow 沸腾模型属性

C_qw
壁面热通量的 Rohsenow 表达式 Eqn. (2692) 中的经验系数 。 C q w 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。 C e w 用于 Eqn. (2693) 中。
Sc_t
湍流施密特数,与汽泡的湍流扩散相关联。用于 Eqn. (1874) 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. (2692) 中的普朗特数指数 (默认为 1.73)。 n p
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。 C e w 用于 Eqn. (2693) 中。
Sc_t
湍流施密特数,与汽泡的湍流扩散相关联。用于 Eqn. (1874) 中。
q_max
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2696) 到 Eqn. (2698))。 q max
k1
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2698) 到 Eqn. (2696))。 K 1
delT1
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2696) 到 Eqn. (2698))。 Δ T 1
k2
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2698) 到 Eqn. (2696))。 K 2
delT2
过渡沸腾模型中的正经验常数 (Eqn. (2696) 到 Eqn. (2698))。 Δ T 2
phi
过渡沸腾模型中的常数 (Eqn. (2696) 到 Eqn. (2698))。 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 / m 2 K m 2 / m 3 此值为 Eqn. (2699) 中的 。 H T C x A r e a

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. (2692) 和 Eqn. (2699) 中的 。 T s a t

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

与液膜沸腾的开始关联的蒸汽体积分数。此值为 Eqn. (2695) 中的蒸汽体积分数 。 α f i l m B o i l i n g

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。 q max 此值为 Eqn. (2696)、Eqn. (2697) 和 Eqn. (2698) 中的 。 S

仅应用于过渡沸腾。