Добрый день!
Очень нужна помощь, есть расчетная область, необходимо смоделировать форсуночную систему, которая будет распылять воду из устройств, тем самым охлаждая окружающий воздух.
Подскажите, пожалуйста, какой/какие методы используются для решения задач на испарение?
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 36.22 КБ |
![]() | 7.54 КБ |
Приветствую!
Есть несколько методов решения таких задач:
1) Discrete Phase Model (DPM)
В нем каждая капля воды будут моделироваться как отдельная частица в лагранжевой системе координат, которая будет взаимодействовать с потоком воздуха и стенками. Причём можно легко задать распределение капель по диаметру (хотя в такой задаче, где нет настильной траектории движения капель, это не имеет огромной значимости).
Можно найти кучу учебных материлов на Customer Portal, а в UDF Manual содержатся рабочие коды для улучшения гибкости данной модели (тепловые эффекты, изменение диаметра капель от испарения и конденсации, законы сопротивления).
2) Mixture или Euler Multiphase
В нём будет моделироваться две фазы в эйлеровых координатах: влажный воздух и вода. Фазы взаимопроникающие и взаимодействующие друг с другом.
Расчёт будет идти быстрее, чем для DPM, поскольку нет нужды отслеживать каждую капельку.
Если вы готовы к тому, чтобы задать все капли одного размера - то это однозначно ваш выбор! Подключите species transport, назначьте смесь из пара и воздуха, далее в массобмене подключите механизм испарения-конденсации (модель Lee) и код для температуры насыщения от парциального давления водяного пара в воздухе (снимок и код прилагаю) и дело в шляпе!
Ньюансы следующие:
а) если нужно распределение диаметров, то, вероятно, нужно использовать Population Balance с кодом для массообмена по данной модели DEFINE_PB_NUCLEATION_RATE.
(Если найдёте код - пожалуйста, поделитесь!)
б) модель Mixture применима тогда, когда объёмная доля капель мала (слабый распыл). Сильное оседание и скопление фазы воды выводит решатель из строя
в) модель Euler хороша на многих диапазонах, но при низкой объёмной доле воды (порядка e-8 или 0.01 [ppm]) данная модель начинает пренебрегать расчётом потока в ячейках с мелким распылом капель воды и может дать неточный результат.
г) обязательно используйте модель ideal gas для смеси газов, иначе при фазовых переходах не сохраняется масса!
д) о улучшении сходимости и назначении теплового эффекта читайте приложенный файл.
3) VOF to DPM
Очень крутой современный метод, но на практике его не применял. Материалы можно найти в интернете на нашем форуме, Customer Portal, CFD-Online, YouTube.
Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, почему в настройках модели Mixture (прикрепленный файл .pdf) у воды и воздуха постоянная плотность, теплоемкость, вязкость, коэффициент теплопроводности? Ведь фактически эти свойства меняются с изменением температуры.
Добавить комментарий