液滴蒸发模型参考(LMP 至 VOF)
液滴蒸发模型可用于对蒸发成 VOF 气相的拉格朗日多组分液滴建模。
化学加工业和内燃机中的许多应用都涉及液体、气体、蒸汽和液滴的共存。液滴可以蒸发并增加空气中的蒸汽含量。
对于液滴,液滴蒸发模型在组分质量守恒方程中添加了蒸发源。仅当液滴材料是多组分液体时,此模型才可用。此模型与实际气体状态方程模型兼容。请参见什么是实际气体模型?
利用液滴蒸发模型,液滴内的部分或全部组分可通过蒸发失去质量。此外,液滴还可通过冷凝增加质量。蒸发和冷凝的驱动力是与液-汽系统平衡的偏差。此系统包含液滴和指定为交换质量的气体组分。也就是说,气体组分可以指定为表示所选液滴组分的蒸汽。如同等效的单组分液滴蒸发率模型一样,每个组分的平衡状态在理想化的相图上定义。
除了驱动力之外,还有另外两个重要参数确定液滴蒸发率,即,液滴的舍伍德数和气体的分子扩散率。(假设所有组分的分子扩散率相等。)
当此模型处于活动状态时,用于指定汽化潜热的焓差法变为可用。
液滴蒸发模型属性
- 冷凝
- 打开时,指定除蒸发外还允许冷凝。默认值为开。
- Xs 上限
- 限制 Eqn. (3046) 中的表面平衡蒸汽质量分数 的值,以防 Spalding 传递数 变为奇异数。默认值为 0.99999。
- 热传递限制模式
- 打开时,指定允许热传递限制蒸发模式。当颗粒表面上的蒸汽饱和并在临界点之下时,将使用此模式。请参见热传递限制蒸发。设为关时,将应用蒸汽扩散限制模式(液滴表面上的蒸汽摩尔分数固定为 Xs 上限)。默认值为开。
- Equilibrium Boiling Mode(平衡沸腾模式)
- 打开时,指定平衡沸腾模式处于激活状态。该模式用于确保计算的液滴温度不超过液滴表面上的饱和温度。请参见液滴蒸发。仅当热传递限制模式也处于打开状态时,该模式才处于活动状态。默认值为开。
舍伍德数属性
舍伍德数用于设定多组分液滴的准稳态蒸发率方程。
| 方法 | 对应方法节点 |
|---|---|
| Ranz-Marshall |
|
| 场函数 |
|
材料和方法
- 临界压力
- 在任何温度下高于该压力,液体和气体将无法共存。每个液体组分都需要此值。
- 临界温度
- 无论应用的压力如何,超出此温度材料均无法液化的温度。每个液体组分都需要此值。
- 汽化潜热
- 可用于多组分相的组分级别。此属性可以使用常数、场函数、多项式 (T)、表 (T) 或以下项之一指定:
- 饱和压力
-
饱和压力 是平衡相应液体组分时每个蒸汽组分的压力。每个液体组分都需要此值,可以将其指定为场函数、多项式 (T)、表 (T) 或以下任一项:
液滴蒸发边界设置
- 壁面
-
- 活动模式
- 选择液滴蒸发模型后,边界模式蒸发在中可用。请参见蒸发边界相互作用节点。