准稳态蒸发模型参考

准稳态模型在液滴的Eqn. (3042)方程中加入准稳态蒸发率。仅当颗粒材料是单组分液体时,此模型才可用。此模型与实际气体状态方程模型兼容。

利用准稳态蒸发模型,液体颗粒(即液滴)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。此系统包含液滴和在连续相中指定为液滴蒸汽的气体组分。此平衡在理想化的相图上定义,如下所示。两个材料属性确定汽化线:饱和压力和临界温度。二者可将添加到拉格朗日相的材料属性中。



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:气体组分的分子扩散率和液滴的舍伍德数。对于后者,准稳态蒸发节点具有子节点。

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。

理论 请参见液滴蒸发。
提供方式 [相] > 模型 > 质量传递
节点路径示例 [相] > 模型 > 准稳态蒸发
要求
  • 颗粒类型:材料颗粒
  • 颗粒形状:球形颗粒(自动选择)
  • 材料:液体
属性 准稳态蒸发的关键属性为:蒸汽组分、冷凝、热传递限制模式。请参见准稳态蒸发。
激活 物理模型 温度、等值热
模型控制(子节点) 舍伍德数。请参见舍伍德数。
边界输入 请参见准稳态蒸发边界设置。
场函数 液滴汽化潜热、液滴饱和压力

准稳态蒸发

蒸汽组分
连续相中表示液滴蒸汽的气体组分。
冷凝
打开时,指定除蒸发外还允许冷凝。关闭时,只允许蒸发。默认值为打开。
Ys 上限
限制表面平衡蒸汽质量分数 Y v , s (在 Eqn. (3049) 中)的值,以确保 Spalding 传递数 B 不会变为奇异。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。当液滴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。设为关闭时,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 Ys 上限)。默认值为打开。
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。请参见热传递限制蒸发。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。当关闭时,液滴温度不再仅限于液滴表面饱和温度。默认值为打开。

舍伍德数

舍伍德数用于为单组分液滴、多组分液滴和液 - 固 - 气混合物颗粒制定准稳态蒸发率公式。
方法 对应方法节点
Ranz-Marshall Ranz-Marshall

使用 Ranz-Marshall 相关性定义舍伍德数。仅当连续相为粘性时,此相关性才可用。它适用于雷诺数最大可达到约 5000 的球形颗粒。

准稳态蒸发边界设置

壁面
蒸发
选择准稳态蒸发模型会将蒸发添加到一组可用的模式中。请参见“了解边界相互作用模式”下的蒸发。