液膜沸腾模型参考

在液膜模拟中，Habchi 沸腾模型和 Rohsenow 沸腾模型用于对液膜的传热率建模，并预测由沸腾产生的壁面热通量。


理论	请参见沸腾。
模型名称	Habchi 沸腾 Rohsenow 沸腾
提供方式	[相间相互作用] > 模型 > 沸腾模型
节点路径示例	连续体 > 物理 1 > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用 > [相间相互作用] > 模型 > Habchi 沸腾
	连续体 > 物理 1 > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用 > [相间相互作用] > 模型 > Rohsenow 沸腾
要求	物理连续体选择：具有多组分气体的单相物理连续体。可选模型：耦合能量，分离流体焓或分离流体温度液膜模型已激活，液膜相定义为多组分液体。液膜耦合能量：耦合温度或液膜分离能量：分离液膜温度需要液膜物理连续体相互作用相间相互作用。相间相互作用选择：可选模型：组分映射
属性	关键属性包括： Habchi 沸腾：请参见Habchi 沸腾模型属性。 Rohsenow 沸腾：请参见Rohsenow 沸腾模型属性。
激活	模型控制（子节点）	Rohsenow 沸腾：HTCxArea Habchi 沸腾：最小长度，热边界高度
	材料	成型热、汽化潜热、饱和压力、标准状态温度、临界温度、临界压力、莱登弗洛斯特温度、Nukiyama 温度。请参见材料属性。
	场函数	请参见场函数。

Rohsenow 沸腾模型属性

沸腾模型参数 c_sf: 表征流体壁面交界面。Eqn. (2825) 中的。 $c_{s f}$
n: 普朗特数指数。Eqn. (2825) 中的。 $n$
沸腾模型参数 c_s: 用于计算壁面热通量的参数。Eqn. (2829) 中的。 $c_{s}$
临界热通量的常数: $c_{m a x}$ （位于 Eqn. (2826) 中）。
最小热通量的常数: $c_{m i n}$ （位于 Eqn. (2827) 中）。
壁面沸腾蒸发因子 c_e: 壁面沸腾蒸发因子，用于确定沸腾热通量生成多少蒸汽。 $c_{e}$ 请参见 Eqn. (2830)。

Habchi 沸腾模型属性

干燥区域分数: 干燥区域分数系数，用于设置通过蒸气垫的沸腾率的强度。此值为 Eqn. (2843) 中的 $β_{2}$ 。
亚松弛因子: 热通量亚松弛因子。

HTCxArea

HTCxArea 节点应用于 Rohsenow 沸腾。

HTCxArea 节点表示汽泡与周围液体之间的传热系数 ( $W / m^{2} K$ )，乘以二者之间的特定接触面积（单位体积的接触面积， $m^{2} / m^{3}$ ）。

最小长度

使用 Habchi 沸腾模型时可用。

设置用于计算最小接触线长度密度

k_{c l l d}^{\min}

（Eqn. (2847) 中）的方法。

方法	对应方法属性
Habchi 根据 Eqn. (2848) 使用 Habchi 方法计算最小长度 $k_{c l l d}^{\min}$ 。	表面粗糙度在 Eqn. (2848) 中指定 $R_{u}$ 粗糙度前因子在 Eqn. (2848) 中指定 $k_{R u 1}$ 粗糙度功率指数在 Eqn. (2848) 中指定 $k_{R u 2}$
常数、场函数	将 $k_{c l l d}^{\min}$ 指定为标量值。
用户程序	函数将 $k_{c l l d}^{\min}$ 指定为用户自定义函数。

方法

对应方法属性

Habchi

根据 Eqn. (2848) 使用 Habchi 方法计算最小长度 $k_{c l l d}^{\min}$ 。

表面粗糙度: 在 Eqn. (2848) 中指定 $R_{u}$

粗糙度前因子: 在 Eqn. (2848) 中指定 $k_{R u 1}$

粗糙度功率指数: 在 Eqn. (2848) 中指定 $k_{R u 2}$

常数、场函数

将

k_{c l l d}^{\min}

指定为标量值。

用户程序

函数: 将 $k_{c l l d}^{\min}$ 指定为用户自定义函数。

热边界高度

使用 Habchi 沸腾模型时可用。

设置用于计算热边界高度

δ_{t h}

（Eqn. (2837) 中）的方法。

方法	对应方法属性
蒸发使用蒸发方法计算热边界高度。此方法根据最大蒸发速率计算 $δ_{t h}$ 的值。	最大蒸发速率指定临界热通量或 Nukiyama 温度下的最大蒸发速率 $\dot{m_{C H F}}$ 。这是 Eqn. (2838) 中的 $\dot{m_{C H F}}$ 。
常数、场函数	将 $δ_{t h}$ 指定为标量值。
用户程序	函数将 $δ_{t h}$ 指定为用户自定义函数。

材料属性

可以为每个薄膜相以及薄膜多组分相的每个组分设置以下材料属性：

生成热

指从相应标准状态元素形成 1 千克材料时产生的热量 [J/kg]。请参见使用生成热。

汽化潜热

可用于多组分相的组分级别。

方法	对应方法节点
焓差	焓差此节点不提供任何属性。请参见使用焓差法计算汽化潜热。

对于 Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 液膜模拟，可以使用恒定标量分布、场函数、多项式 (T) 或表 (T) 方法指定此属性。

饱和压力

饱和压力 $p_{s a t}$ 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：

方法	对应方法节点
安托因方程	安托因方程使用安托因方程定义饱和压力。请参见使用安托因方程。
瓦格纳方程	瓦格纳方程使用瓦格纳方程定义饱和压力。请参见使用瓦格纳方程。

方法

对应方法节点

安托因方程

使用安托因方程定义饱和压力。请参见使用安托因方程。

瓦格纳方程

使用瓦格纳方程定义饱和压力。请参见使用瓦格纳方程。

标准状态温度

定义材料标准状态时的温度。请参见使用标准状态温度。

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。
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。

可以为每个液膜多组分相设置以下材料属性：

莱登弗洛斯特温度

莱登弗洛斯特效应发生时的温度。此效应在液态相和固态相之间产生蒸汽屏障，会降低热传递和粘附。请参见使用莱登弗洛斯特温度。

Nukiyama 温度

设置 Nukiyama 温度 $T_{N}$ ，也称为临界热通量温度 $T_{c r}$ （Eqn. (2851) 中）。液体达到此温度时开始沸腾并产生蒸汽气泡。每种多组分液体都需要 Nukiyama 温度。

方法	对应材料属性
估算值根据 Eqn. (2852)，Nukiyama 温度估计为膜饱和温度和莱登弗洛斯特温度的中间值。	无。
Habchi 如果预计模拟中存在压力变化，则使用此方法。	激活每个多组分液膜相的以下材料属性：临界温度指定液体组分的最高临界温度。在 Eqn. (2851) 中为 $T_{c}$ 。饱和温度 $T_{s a t}$ （Eqn. (2851) 中）。常压沸腾温度标准温度和压力条件下的沸腾温度。在 Eqn. (2851) 中为 $T_{b}$ 。标准 Nukiyama 温度标准温度和压力条件下的 Nukiyama 温度。

场函数

当激活沸腾模型时，可使用以下场函数。这些场函数仅在液体侧可用。

液膜沸腾潜热: 沸腾导致相间传递的潜热 (J/kg)。

Film Boiling Latent Heat Flux(液膜沸腾潜热通量): 壁面沸腾导致相变期间耗费的总功率 (W/m²)。

[组分]的液膜沸腾质量分数: 沸腾导致相间传递的潜热 (J/kg)。

[组分]的液膜沸腾率: 每个相互作用组分因壁面沸腾导致的蒸发速率 (kg/m²-s)。

液膜沸腾温度: 液体混合物的沸腾温度 (K)。

Film Bulk Boiling Latent Heat Flux(液膜总体沸腾潜热通量): 液膜网格单元中壁面沸腾导致相变期间耗费的总功率 (W/m²)。

Film Bulk Boiling Rate(液膜总体沸腾率): 每个相互作用组分的液膜网格单元内因沸腾导致的蒸发速率 (kg/m²-s)。

[相间相互作用] 的壁面沸腾热通量: 用于相间相互作用的壁面沸腾导致相变期间耗费的总功率 (W/m²)。

Nukiyama 温度: 从 Eqn. (2851) 中的 $T_{c r}$ 获得的 Nukiyama 温度。