蒸发过程UDF程序fluent

合集下载

fluent蒸发冷凝相变模型 -回复

fluent蒸发冷凝相变模型 -回复

fluent蒸发冷凝相变模型-回复蒸发冷凝相变是物质由液态向气态的转变过程,以及由气态向液态的转变过程。

在这个相变过程中,分子之间的相互作用起着重要的作用。

在本文中,我们将介绍一种被广泛应用的蒸发冷凝相变模型,即[fluent蒸发冷凝相变模型]。

首先,让我们了解一下什么是相变过程。

相变是物质由一种状态转变到另一种状态的过程,其中最常见的是液体到气体的蒸发和气体到液体的冷凝。

这种相变过程是由分子之间的相互作用以及与外界环境的热交换所决定的。

而[fluent蒸发冷凝相变模型]是一种数学模型,通过对物质内部相变过程的描述,帮助我们更好地理解和预测相变的行为。

[fluent蒸发冷凝相变模型]基于质量和能量守恒原理,结合传热传质理论,通过建立一组偏微分方程来描述相变过程。

这些方程包括质量守恒方程、能量守恒方程、动量守恒方程以及物质的状态方程。

通过求解这组方程,我们可以得到相变过程中液相和气相的分布以及相变速率等重要参数的变化趋势。

在[fluent蒸发冷凝相变模型]中,最关键的是描述相变速率的方程,即蒸发速率和冷凝速率的计算模型。

蒸发速率是指液体中分子从液态向气态转变的速率,而冷凝速率是指气体中分子从气态向液态转变的速率。

这两个速率在不同的条件下会有所不同,因此需要根据具体的情况进行修正。

在描述蒸发速率时,[fluent蒸发冷凝相变模型]考虑了多个因素的影响。

首先是液体表面的蒸汽压力,该压力决定了分子从液态向气态转变的趋势。

其次是液体的物性参数,如温度、密度和粘度等。

这些参数与相变速率之间存在一定的关联,通过模型中的经验公式进行描述。

最后,还考虑了传热传质的影响,即液体中分子的自由扩散和对流传热。

类似地,在描述冷凝速率时,[fluent蒸发冷凝相变模型]也考虑了多个因素。

除了气体中的蒸汽压力和物性参数,还考虑了冷凝核的形成和生长过程。

冷凝核是使气体分子从气态向液态转变的起始点,其形成和生长与气体中的浓度和温度分布有关。

FLUENT中水水蒸汽蒸发过程UDF程序段及其解释

FLUENT中水水蒸汽蒸发过程UDF程序段及其解释
if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT)‘如果混合区的单元温度高于蒸发温度。质量转移由液相向气相转移,吸热,质量转移量前有负号
{
m_dot = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*
fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;
}
return m_dot_l;
}
DEFINE_SOURCE(vap_src, cell, sec_th, dS, eqn)‘气相质量源项UDF
{
Thread * mix_th, *pri_th;
real m_dot_v;
mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(sec_th);‘指向混合区的第二相即气相的指针
pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0);指向单相控制区的液相的指针,液相为主相
if(C_T(cell, mix_th)>=SAT)‘如果混合区单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移
{
m_dot_v = 0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*
}
DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn)‘混合模型能量源项UDF
{
Thread *pri_th, *sec_th;
real m_dot;
pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0);‘指向混合区的液相的指针
sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1);‘指向混合区的气相的指针

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现Fluent是一款流体动力学软件,其中包含了离散相方法(DPM)用于模拟颗粒的运动和传热传质过程。

水滴的蒸发、冷凝和沸腾过程都是与传热传质密切相关的现象。

本文将介绍基于Fluent中DPM的水滴蒸发、冷凝和沸腾过程中的传热传质规律以及相应的程序实现。

1.水滴的蒸发过程:水滴在蒸发过程中,会受到环境中的热量传递,水分子在水滴内部形成蒸汽,并从水滴表面逐渐蒸发。

蒸发过程中的传热传质可以通过Fluent中DPM模型来模拟。

首先,需要构建一个包含水滴颗粒和气体介质的计算域。

水滴颗粒的初始位置、粒径和质量可以根据实际情况进行设定。

其次,通过设定水滴颗粒的表面属性,如温度、蒸汽质量分数等,来模拟水滴的蒸发过程。

可以通过设定边界条件或者设置适当的物理模型来实现。

针对传热传质规律,可以使用DPM中的蒸发模型。

该模型基于物理机理,考虑了水滴表面温度、湿度、传热参数以及气体介质中水分浓度梯度等因素,通过数值方法求解蒸发过程中的能量和质量传递方程。

2.水滴的冷凝过程:水滴在冷凝过程中,会释放热量给周围环境,水蒸气在与冷凝表面接触时变成液体。

冷凝过程中的传热传质可以同样通过Fluent中DPM模型来模拟。

与水滴蒸发相反,冷凝过程需要考虑水滴颗粒与冷凝表面间的传热传质。

可以通过设定边界条件或者设置适当的物理模型来实现。

针对传热传质规律,可以使用DPM中的冷凝模型。

该模型同样基于物理机理,考虑了水滴表面温度、湿度、传热参数以及冷凝表面与水滴颗粒的接触区域等因素,通过数值方法求解冷凝过程中的能量和质量传递方程。

3.水滴的沸腾过程:水滴在沸腾过程中,会迅速产生蒸汽,并从液态转化为气体态。

沸腾过程中的传热传质也可以通过Fluent中DPM模型来模拟。

为模拟水滴的沸腾过程,需要考虑水滴颗粒的表面属性、液相和气相的传热传质过程。

可以通过设定边界条件或者设置适当的物理模型来实现。

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现基于Fluent中DPM的水滴蒸发、冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现0 引言本文将详细讲述基于Fluent软件中DPM的水滴蒸发、冷凝和沸腾的控制方程和程序实现。

在包含水滴的多相流中(离散相和连续相)水滴(离散相)会和湿空气(连续相)发生传热传质。

对于传热过程,包括湿空气和水滴表面的对流换热和水滴蒸发和沸腾时的相变热。

对于传质过程,包括湿空气中水蒸气在液滴上冷凝,液滴的蒸发和沸腾。

请注意,在本文中,湿空气中的水只能在水滴上冷凝,不能在没有水滴的情况下生成水滴,且传热过程中不考虑辐射换热并假设液滴的温度试均匀的。

本文最后提供的程序仅适用于ANSYS19.1及其兼容版本。

为了统一词汇,湿空气(连续相)中的组成成分将表示为“组分(species)”,液滴(离散相)中的组成成分将表示为“成分(component)”。

1 传热液滴和湿空气的传热主要体现在两方面,一方面是液滴与湿空气之间的对流换热,另一方面是液滴和湿空气之间发生传质时的换热。

下式中,等号右侧第一项为对流换热热量,第二项为传质换热量。

m p c p dT pdt=?A p(T∞?T p)?dm pdtfg1.1对流换热湿空气和液滴之间的对流换热遵循牛顿冷却定律。

液滴与湿空气之间的对流换热流量用下式表示:m p c p dT p=?A p(T∞?T p)式中:m p:液滴(离散相)的质量,kg;c p:液滴的比热容,J/kg?K?1;T p:滴液的温度,K;:对流换热系数,W/m2?K?1;A p:颗粒表面积,A p=πd p2,m2;d p:颗粒直径,m;T∞:湿空气的温度,K。

上式中对流换热系数由湿空气和液滴之间的努塞尔数计算得到,液滴和湿空气之间的努塞尔数由下式给出:Nu=?d pk=2+0.6×Re12×Pr13式中:k:湿空气的导热系数,W/m?K?1;Re:雷诺数;Pr:湿空气的普朗特数,Pr=μc pk。

fluent蒸发冷凝模型介绍 -回复

fluent蒸发冷凝模型介绍 -回复

fluent蒸发冷凝模型介绍-回复Fluent蒸发冷凝模型介绍引言在工程领域,蒸发冷凝过程广泛应用于空调系统、热交换器、化工装置等,对能源转换和传热方面有着重要作用。

为了更好地理解和优化这些工艺过程,工程师和研究人员常常依赖于数值模拟方法。

FLUENT(Fluent Inc.)软件是一种广泛应用于工程领域的流体力学数值模拟软件,它提供了丰富的模拟工具来模拟多种复杂流动和传热现象,其中就包括蒸发冷凝模型。

本文将详细介绍FLUENT软件中的蒸发冷凝模型,并逐步回答相关问题。

一、蒸发冷凝模型简介1.1 蒸发过程蒸发是液体变为气体的相变过程,需要吸收热量才能进行。

在蒸发过程中,液体表面上的分子通过能够克服表面张力的能量而从液相逸散到气相中。

蒸发是一种非常重要的过程,它常常用于各种应用中,如制冷循环中的蒸发器。

1.2 冷凝过程冷凝是气体变为液体的相变过程,需要释放热量才能进行。

在冷凝过程中,气体分子从气相逸散到液相中,并将其潜热转化为散热。

冷凝也是一种重要的热传导方式,常用于热交换器中。

1.3 FLUENT软件FLUENT软件是一种基于有限体积法的流体力学软件,广泛应用于工程领域。

它提供了丰富的模拟工具来模拟和分析多种复杂流动和传热现象,包括蒸发和冷凝过程的模拟。

二、FLUENT中的蒸发模型2.1 蒸发模型类型在FLUENT软件中,可使用以下几种蒸发模型:表面蒸发模型、二元燃烧模型、雾化模型和多组分液滴模型。

每个模型都有不同的适用范围和假设条件,具体选择取决于需要模拟的问题。

2.2 表面蒸发模型表面蒸发模型适用于液态物质在固体表面蒸发的情况,如水在热交换器管内的蒸发过程。

该模型基于质量传递方程,并使用表面修正系数和蒸发质量通量来计算液体蒸发速率。

在FLUENT软件中,可以选择不同的表面蒸发模型,如源项法、双流方程法和雾化模型等。

2.3 二元燃烧模型二元燃烧模型适用于液体燃料的蒸发和燃烧过程,如发动机喷油嘴内的燃油喷雾。

(精品)fluent 水沸腾相变UDF

(精品)fluent 水沸腾相变UDF

#include "udf.h" //包括常规宏#include "sg_mphase.h" // 包括体积分数宏CVOF(C,T)#define T_SAT 373 //定义蒸发温度100℃#define LAT_HT 1.e3 //定义蒸发潜热J/KgDEFINE_SOURCE(liq_src, cell, pri_th, dS, eqn) //液相质量源项UDF{Thread *mix_th, *sec_th; //定义计算区线指针real m_dot_l; //定义液相质量转移kg/(m2.s)mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(pri_th); //指向混合区的主相即液相的指针sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); //指向单相控制区的气相的指针,气相为第二相if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果液相单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移{m_dot_l = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; //定义源项对质量转移偏导}else{m_dot_l = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; //如果指向混合区液相的单元温度小于蒸发温度,气相向液相的质量转移,液相得dS[eqn] = 0.;//由于是气相向液相转移,所以液相的质量源项对质量转移的偏导为零}return m_dot_l;}DEFINE_SOURCE(vap_src, cell, sec_th, dS, eqn) //气相质量源项UDF{Thread * mix_th, *pri_th;real m_dot_v;mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(sec_th); //指向混合区的第二相即气相的指针pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); 指向单相控制区的液相的指针,液相为主相if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果混合区单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移{m_dot_v = 0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;dS[eqn] = 0.;‘由于是液相向气相转移,所以气相的质量源项对来自液相的质量转移的偏导为零}else{m_dot_v = -0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT;//如果指向混合区的单元温度小于蒸发温度,气相向液相的质量转移,气相失dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, sec_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;//由于是气相向液相转移,所以气相的质量源项对自身的质量转移的偏导不为零}return m_dot_v;}DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn) //混合模型能量源项UDF{Thread *pri_th, *sec_th;real m_dot;pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0);//指向混合区的液相的指针sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); //指向混合区的气相的指针if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果混合区的单元温度高于蒸发温度。

Fluent 蒸发 相变 UDF

Fluent 蒸发 相变 UDF
Fluent 蒸发相变 模拟 UDF
2012-03-11 16:18 经过几天的不懈折腾,终于找到一个较为完成的用于 fluent 蒸发相变模拟的 udf 的一个程序。而且注释相对完整。
#include "udf.h" //包括常规宏
#include "sg_mphase.h" // 包括体积分数宏 CVOF(C,T)
dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, sec_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;
//由于是气相向液相转移,所以气相的质量源项对自身的质量转移的偏导不为零
}
return m_dot_v;
}
DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn) //混合模型能量源项 UDF
real m_dot_l;
//定义液相质量转移 kg/(m2.s)
mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(pri_th);
//指向混合区的主相即液相的指针
sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1);
//指向单相控制区的气相的指针,气相为第二相
if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT)
//如果液相单元的温度高于蒸发温度,液相向气
相的质量质量转移
{
m_dot_l = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;
偏导
dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; //定义源项对质量转移

fluent udf 编译教程

fluent udf 编译教程

在使用Fluent软件进行模拟计算时,经常会遇到需要自定义用户子程序(User Defined Function,简称UDF)的情况。

UDF是Fluent中用户自己编写的函数,用于描述流场中的边界条件、源项等物理过程。

为了正确地使用UDF并进行模拟计算,我们需要了解如何编写和编译UDF。

本教程将向大家介绍如何使用ANSYS Fluent进行UDF的编译,并提供一些常见问题的解决方法。

一、准备工作在进行UDF编译之前,我们需要进行一些准备工作。

1. 确保已安装ANSYS Fluent软件,并且能够正常运行;2. 确保已安装C/C++编译器,常见的编译器有Microsoft Visual Studio、GCC等;3. 编写好UDF的源代码文件,可以使用任何文本编辑器编写,但建议使用支持C/C++语法高亮的编辑器,以便于排查语法错误。

二、设置Fluent编译环境在进行UDF编译之前,我们需要设置Fluent的编译环境,以确保编译器可以正确地识别Fluent的API。

1. 打开命令行终端(Windows系统为cmd,Linux/Unix系统为Terminal);2. 运行以下命令设置Fluent的编译环境:对于Windows系统:```bashcd C:\Program Files\ANSYS Inc\v200\fluentfluent 3d -i```对于Linux/Unix系统:```bashcd /usr/ansys_inc/v200/fluent./fluent 3d -t xxx -g -i```其中,xxx是你的图形界面类型,可以根据你实际的图形界面类型进行替换,一般为Gl 或 X11。

运行上述命令后,Fluent将会启动,并且设置了编译环境。

在Fluent 的命令行界面中,我们可以进行UDF的编译和加载。

三、编译UDF在设置了Fluent的编译环境后,我们可以开始编译UDF了。

1. 将编写好的UDF源代码文件(后缀名通常为.c或.cpp)放置在Fluent的工作目录中;2. 在Fluent的命令行界面中,输入以下命令进行编译:```bash/define/user-definedpiled-functions load my_udf-name/define/user-definedpiled-functionspile my_udf-name/define/user-definedpiled-functions write my_udf-name/exit```其中,my_udf-name是你的UDF源代码文件的文件名(不包括后缀名),例如my_udf。

Fluent_UDF_中文教程

Fluent_UDF_中文教程

Fluent_UDF_中文教程Fluent_UDF是Fluent中的用户定义函数,能够定制化模拟中的物理过程和边界条件。

通过Fluent_UDF,用户可自由地编写自己的程序,以扩展Fluent的功能。

Fluent_UDF具有灵活性和可移植性,可以用C语言或Fortran语言编写。

下面我们将介绍Fluent_UDF的使用方法和编写过程。

1. Fluent_UDF的基本概念在Fluent中运行的模拟,都是由CFD模型和相应的物理模型组成。

CFD模型负责离散化解决流动方程,在CFD模型的基础上,物理模型定义了流体在不同条件下的行为,例如燃烧过程、湍流模型、多相流模型等。

而Fluent_UDF则是一套可以编写自定义的物理模型或者边界条件的库,可以与Fluent中的各类模型进行整合工作。

用户可以通过编写Fluent_UDF来与Fluent交互,其中可以定义用户自定义的边界条件,定义新的物性模型、初始或边界条件以及仿真的物理过程等。

2. Fluent_UDF编译器Fluent_UDF需要使用自带的编译器来编译用户自定义函数,这个编译器名为Fluent_Compiler。

Windows系统下,Fluent_Compiler可在Fluent程序安装目录内找到。

在运行Fluent程序之前,用户需要确保其系统环境变量中设置了编译器路径的系统变量。

Linux系统下,Fluent_Compiler亦随Fluent程序安装,其使用方法与Windows类似。

3. Fluent_UDF文件夹的创建在Fluent安装目录下,用户必须创建一个名为udf的文件夹,以存储用户自定义的函数。

用户可以在命令行中进入Fluent 安装目录下的udf文件夹中,输入以下命令创建文件:mkdir myudf其中myudf是用户自定义的函数文件夹名称。

4. Fluent_UDF函数编写Fluent_UDF支持两种编程语言:C语言和Fortran语言。

fluent模拟融化蒸发冷凝凝固

fluent模拟融化蒸发冷凝凝固

fluent模拟融化蒸发冷凝凝固
融化是物质由固态转变为液态的过程。

一般情况下,提高物质的温度可以加速融化过程。

例如,将固态的冰块置于高温环境中,冰块的温度会逐渐升高,直到达到冰的熔点(0摄氏度),冰开始融化成液态的水。

蒸发是物质由液态转变为气态的过程。

它发生在液体表面的分子由较低的能级跃迁到气态,形成气体分子。

蒸发过程在常温下也会发生,但会在较高的温度下更快。

例如,将水放在开放的容器中,水的表面会逐渐蒸发,直到全部变成气态的水蒸气。

冷凝是气体由气态转变为液态的过程。

当气体分子的能量降低时,它们会接近到足够近的距离,以使分子之间的相互作用力足够大而形成液体。

冷凝可以通过降低气体的温度或增加气体的压力来促进。

例如,将水蒸气暴露在较低温度的表面上,水蒸气的分子会失去能量,并聚集在表面上形成液态的水。

凝固是物质由液态转变为固态的过程。

通常发生在物质的熔点以下的温度下。

当物质的温度降低时,其分子的运动会减慢,直至达到凝固点,分子之间的相互作用力变得足够大以使分子固定在一起形成固态。

例如,将液态的熔化的蜡放置在较低的温度下,蜡会逐渐冷却并凝固成固体的蜡。

这些过程在自然界和工业应用中都经常发生,对于物质的相变以及相关现象有着重要的影响。

fluentmixture蒸发冷凝案例

fluentmixture蒸发冷凝案例

fluentmixture蒸发冷凝案例
fluent mixture蒸发冷凝案例
一个常见的fluent mixture 蒸发冷凝应用案例是冷却系统中的冷凝器。

在这个系统中,水从冷却塔流入冷却器,通过换热器吸热而冷却。

冷却过程中,水蒸发并形成水蒸气,然后从冷却器中排放出来。

在这个过程中,使用fluent mixture 模拟冷却系统的蒸发冷凝过程。

首先,将水和水蒸气作为fluent mixture 输入程序。

然后,在计算开始之前,需要对冷却器进行网格划分。

接下来,使用涡旋法模拟水的蒸发过程和水蒸气的形成过程。

同时,使用质量守恒方程和能量守恒方程计算水蒸气和液体水的流量。

最后,使用蒸发模拟器在冷却器和换热器之间模拟水蒸气的蒸发和冷凝过程。

通过这种方法,可以模拟冷却系统中的蒸发冷凝过程,计算冷凝器的效率和水的使用量,以优化系统的性能。

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现

基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现

基于Fluent中DPM的水滴蒸发、冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现0 引言本文将详细讲述基于Fluent软件中DPM的水滴蒸发、冷凝和沸腾的控制方程和程序实现。

在包含水滴的多相流中(离散相和连续相)水滴(离散相)会和湿空气(连续相)发生传热传质。

对于传热过程,包括湿空气和水滴表面的对流换热和水滴蒸发和沸腾时的相变热。

对于传质过程,包括湿空气中水蒸气在液滴上冷凝,液滴的蒸发和沸腾。

请注意,在本文中,湿空气中的水只能在水滴上冷凝,不能在没有水滴的情况下生成水滴,且传热过程中不考虑辐射换热并假设液滴的温度试均匀的。

本文最后提供的程序仅适用于ANSYS19.1及其兼容版本。

为了统一词汇,湿空气(连续相)中的组成成分将表示为“组分(species)”,液滴(离散相)中的组成成分将表示为“成分(component)”。

1 传热液滴和湿空气的传热主要体现在两方面,一方面是液滴与湿空气之间的对流换热,另一方面是液滴和湿空气之间发生传质时的换热。

下式中,等号右侧第一项为对流换热热量,第二项为传质换热量。

m p c p dT pdt=ℎA p(T∞−T p)−dm pdtℎfg1.1对流换热湿空气和液滴之间的对流换热遵循牛顿冷却定律。

液滴与湿空气之间的对流换热流量用下式表示:m p c p dT pdt=ℎA p(T∞−T p)式中:m p:液滴(离散相)的质量,kg;c p:液滴的比热容,J/kg∙K−1;T p:滴液的温度,K;ℎ:对流换热系数,W/m2∙K−1;A p:颗粒表面积,A p=πd p2,m2;d p:颗粒直径,m;T∞:湿空气的温度,K。

上式中对流换热系数由湿空气和液滴之间的努塞尔数计算得到,液滴和湿空气之间的努塞尔数由下式给出:Nu=ℎd pk=2+0.6×Re12×Pr13式中:k:湿空气的导热系数,W/m∙K−1;Re:雷诺数;Pr:湿空气的普朗特数,Pr=μc pk。

三十四、Fluent液体喷雾蒸发模拟

三十四、Fluent液体喷雾蒸发模拟

三十四、Fluent液体喷雾蒸发模拟1. 概念液体喷雾蒸发现象是生活中常见到的一种现象,广泛应用于化工行业,对Fluent进行设置可模拟这类现象。

2. 模型描述本案例模拟甲醇在鼓风雾化器中的雾化,甲醇在被引入鼓风雾化器之前被冷却到-10℃。

雾化器中有一股环形旋转的气流。

同时为了简化模型,本模型使用了旋转周期性网格,只画了1/12即30°的模型。

3. 基本设置3.1 导入网格:使用Fluent软件打开Chapter34.msh.gz网格文件,文件在本文末尾链接资源内。

3.2 修改模型尺寸本案例模型尺寸保持默认即可,关于scale mesh详细设置查看Chapter31 Fluent空化模型3.3 求解器设置基于压力求解器,稳态设置4. 设置计算模型4.1 能量方程打开能量方程4.2 湍流模型设置4.3 组分输运模型打开组分输运模型,将mixture material更改为methyl-alcohol-air(甲醇空气混合物)注:默认情况下这里的材料为mixture-template,想要出现methyl-alcohol-air需要在material面板下进行设置。

设置好后此处才可选择methyl-alcohol-air5. 材料设置5.1 添加methyl-alcohol-air材料Materials-Mixture在Materials下,单击Mixture...,弹出如下面板,单击Fluent Database,找到methyl-alcohol-air,点击copy5.2 修改methyl-alcohol-air组分单击copy后,回到methyl-alcohol-air属性设置界面。

单击Mixture Species后的Edit在Selected Species栏下将h2o和co2移出,表示methyl-alcohol-air混合物组分只有ch3oh、o2、n27. 边界条件设置6.1 周期性边界条件分别单击Periodic的periodic-a和periodic-b,将Periodic Type 栏改为Rotational,这里主要是将两个周期性边界改为旋转周期性,默认为平移性周期。

fluent蒸发冷凝模型介绍

fluent蒸发冷凝模型介绍

fluent蒸发冷凝模型介绍
fluent蒸发冷凝模型是一种流体力学模型,用于模拟和分析蒸发和冷凝过程。

它基于能量守恒和物质守恒的基本原理,通过模拟蒸发和冷凝过程中发生的相变行为,为理解和预测热力学过程提供了强有力的手段。

fluent蒸发冷凝模型的应用范围广泛,包括但不限于工业过程、环境科学、能源工程等领域。

例如,在石油工业中,该模型可用于模拟油藏的开采过程,预测油藏的产量和开发动态。

在环境科学中,该模型可用于研究水体蒸发过程中能量的传递和转化,从而更好地理解和预测气候变化。

fluent蒸发冷凝模型的优势在于其能够综合考虑多种因素,包括流体的物理性质、温度、压力、流动状态等。

通过引入适当的边界条件和初始条件,该模型能够模拟各种复杂的相变过程,提供定量的预测结果。

然而,fluent蒸发冷凝模型的建立和应用也面临一些挑战。

例如,模型的精确性和稳定性需要进一步改进和完善。

此外,由于模型的复杂性,求解过程可能会耗费大量的计算资源和时间。

总的来说,fluent蒸发冷凝模型为解决复杂流体流动和传热问题提供了一种有效的工具。

通过不断改进和完善模型,我们可以更好地理解和预测各种热力学过程,为推动能源转换和利用技术的进步做出贡献。

fluent蒸发冷凝多相流模拟

fluent蒸发冷凝多相流模拟

fluent蒸发冷凝多相流模拟标题:Fluent软件在蒸发冷凝多相流模拟中的应用引言:Fluent软件是一种广泛应用于流体力学领域的计算流体动力学软件,其在多相流模拟中具有强大的功能和广泛的应用。

本文将重点介绍Fluent软件在蒸发冷凝多相流模拟中的应用,并对其优势和挑战进行讨论。

正文:一、Fluent软件概述Fluent软件是一种在计算流体动力学(CFD)领域广泛应用的商业化软件。

它采用有限体积法对复杂流体流动进行模拟,能够模拟流体的速度、压力、温度等物理量变化,并提供精确的结果预测。

二、蒸发冷凝多相流模拟蒸发冷凝多相流是指液体在流动过程中发生蒸发和冷凝现象,并存在不同相态的情况。

在工程实际中,蒸发冷凝多相流广泛应用于热交换器、制冷设备等领域。

通过Fluent软件进行蒸发冷凝多相流模拟,能够更好地了解流体流动和相变过程,优化设备设计并提高能效。

三、Fluent软件在蒸发冷凝多相流模拟中的优势1. 多相流模型:Fluent软件提供了多种多相流模型,包括欧拉-拉格朗日方法、欧拉-欧拉方法等,可以根据不同问题选择合适的模型进行模拟,提高精确度。

2. 界面跟踪技术:Fluent软件采用更先进的界面跟踪技术,能够更准确地捕捉蒸发冷凝界面,预测相变位置和速率。

3. 相变模型:Fluent软件中集成了多种相变模型,如饱和蒸汽模型、温度梯度模型等,可以模拟不同条件下的蒸发冷凝过程。

4. 并行计算能力:Fluent软件具备强大的并行计算能力,可以加快计算速度, 提高模拟效率。

四、蒸发冷凝多相流模拟中的挑战1. 模型选择:在蒸发冷凝多相流模拟中,需要选择合适的模型来描述流动和相变过程,这需要对物理现象的理解和经验的积累。

2. 界面跟踪:蒸发冷凝过程中的相变界面具有复杂性和不稳定性,需要通过高精度的数值方法对界面进行跟踪和捕捉,提高模拟结果的准确性。

3. 参数确定:蒸发冷凝多相流模拟中的参数选择对结果的准确性具有重要影响,需要通过实验数据和敏感性分析来确定合理的参数值。

fluent

fluent

(2012-08-27 10:05:12)转载▼分类:FLUENT技巧标签:杂谈[本例改编自fluent官方教程]FLUENT中带有蒸发/冷凝模型,可以用于蒸发与冷凝模拟。

本例用一个简单的例子来简要描述该模型的使用方法。

1 模型描述本例的模型较为简单,如图1所示。

计算域高1m,宽0.2m。

顶部边界为压力出口,底部有一高温壁面hotwall,温度570K,其他壁面wall为绝热边界。

计算域内初始充满0.9m 深的水。

划分网格如图2所示。

图1 计算域描述图2 网格模型23图3 scale计算域确保计算域尺寸是我们所需要的。

本例中x方向尺寸0~0.2m,y方向0~1m。

3 设置求解器选择压力基(pressure-based)求解器,同时选择瞬态模拟。

由于水沸腾时水蒸气会在浮力作用下向出口运动,因此考虑重力。

设置重力加速度为重力加速度为y方向,大小-9.81m/s2。

如图4所示设置。

图4 设置求解器4 设置计算模型添加多相流模型为mixture模型,勾选slip velocity及implicit body force,设置欧拉相数量为2。

如图5所示。

图5 多相流模型选择图6 能量方程激活能量方程。

如图6所示。

此例为层流流动,不激活湍流模型。

5 材料设置678图7 设置主相图8 设置第二相定义相间作用,即定义蒸发/冷凝模型。

点击interaction按钮进入如图9所示对话框。

选择from phase为liquid,选择to phase为vapor,即为由液态转化为气态,选择模型为evaproation-condensation。

此时弹出模型定义对话框,如图10所示。

这里采用默认设置即可。

图9 选择蒸发/冷凝模型图10 设置蒸发模型7 设置边界条件本例的边界条件较为简单。

Outlet:采用压力出口,设置出口蒸气含量100%,温度372K Walls:设置为绝热边界。

设置heat flux为0Hot wall:设置temperature为570K11图11 operation condition设置参考密度为气相密度0.5542。

fluent蒸发凝结模型

fluent蒸发凝结模型

fluent蒸发凝结模型Fluent蒸发凝结模型是一种流体力学模型,用于模拟和分析蒸发和凝结过程。

本文将介绍Fluent蒸发凝结模型的原理和应用,并探讨其在工程领域中的重要性和局限性。

我们来了解一下蒸发和凝结的基本概念。

蒸发是指液体转化为气体的过程,而凝结则是气体转化为液体的过程。

这两个过程在自然界中广泛存在,也在很多工程过程中起着重要作用,如燃烧、化学反应、能量转换等。

Fluent是一款流体力学软件,它提供了多种模型,用于模拟不同的物理过程。

其中蒸发凝结模型是Fluent中的一个重要模型,它可以准确地模拟蒸发和凝结过程,并预测液体和气体相变的行为。

Fluent蒸发凝结模型基于质能方程和物质守恒方程,通过求解这些方程来计算蒸发和凝结的速率。

该模型考虑了多种影响因素,如温度、压力、物质浓度、表面张力等。

通过对这些因素进行建模和计算,可以获得液体和气体相的分布、相变速率等关键信息。

在工程领域中,Fluent蒸发凝结模型的应用非常广泛。

例如,在汽车工业中,该模型可用于燃油喷雾的模拟和优化,以提高燃烧效率和降低尾气排放。

在化工领域,可以利用该模型来研究反应器中的蒸发和凝结过程,以改进反应器的设计和操作。

此外,该模型还可应用于能源领域、环境工程等多个领域。

然而,Fluent蒸发凝结模型也存在一些局限性。

首先,该模型是基于一些假设和简化,如理想气体假设、等温条件等,因此在某些特殊情况下可能会有较大误差。

其次,该模型对于复杂的凝结行为,如多相凝结、溶液凝结等,可能需要进一步改进和调整。

此外,模型的计算复杂度较高,需要较强的计算资源和算法支持。

Fluent蒸发凝结模型是一种重要的流体力学模型,可用于模拟和分析蒸发和凝结过程。

它在工程领域中具有广泛的应用,但也存在一些局限性。

随着科学技术的不断进步,我们相信Fluent蒸发凝结模型将会更加完善和精确,为工程实践提供更好的支持。

蒸发过程UDF程序(fluent)

蒸发过程UDF程序(fluent)

Fluent 蒸发相变模拟 UDF经过几天的不懈折腾,终于找到一个较为完成的用于fluent蒸发相变模拟的udf的一个程序。

而且注释相对完整。

#include "udf.h" //包括常规宏#include "sg_mphase.h" // 包括体积分数宏CVOF(C,T)#define T_SAT 373 //定义蒸发温度100℃#define LAT_HT 1.e3 //定义蒸发潜热J/KgDEFINE_SOURCE(liq_src, cell, pri_th, dS, eqn) //液相质量源项UDF{Thread *mix_th, *sec_th; //定义计算区线指针real m_dot_l; //定义液相质量转移 kg/(m2.s)mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(pri_th); //指向混合区的主相即液相的指针sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); //指向单相控制区的气相的指针,气相为第二相页脚.if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果液相单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移{m_dot_l = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; //定义源项对质量转移偏导}else{m_dot_l = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)*fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; //如果指向混合区液相的单元温度小于蒸发温度,气相向液相的质量转移,液相得dS[eqn] = 0.;//由于是气相向液相转移,所以液相的质量源项对质量转移的偏导为零}return m_dot_l;}页脚.DEFINE_SOURCE(vap_src, cell, sec_th, dS, eqn) //气相质量源项UDF{Thread * mix_th, *pri_th;real m_dot_v;mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(sec_th); //指向混合区的第二相即气相的指针pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); 指向单相控制区的液相的指针,液相为主相if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果混合区单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移 {m_dot_v = 0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;dS[eqn] = 0.;‘由于是液相向气相转移,所以气相的质量源项对来自液相的质量转移的偏导为零 }else{m_dot_v = -0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT;页脚.//如果指向混合区的单元温度小于蒸发温度,气相向液相的质量转移,气相失dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, sec_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;//由于是气相向液相转移,所以气相的质量源项对自身的质量转移的偏导不为零}return m_dot_v;}DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn) //混合模型能量源项UDF{Thread *pri_th, *sec_th;real m_dot;pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0);//指向混合区的液相的指针sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); //指向混合区的气相的指针if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果混合区的单元温度高于蒸发温度。

相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); 指向单相控制区的液相的指针,液相为主相
if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果混合区单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移
{
m_dot_v = 0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;
}
else
{
m_dot_l = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; //如果指向混合区液相的单元温度小于蒸发温度,气相向液相的质量转移,液相得
dS[eqn] = 0.;//由于是气相向液相转移,所以液相的质量源项对质量转移的偏导为零
#define LAT_HT 1.e3 //定义蒸发潜热J/Kg
DEFINE_SOURCE(liq_src, cell, pri_th, dS, eqn) //液相质量源项UDF
{
Thread *mix_th, *sec_th; //定义计算区线指针
real m_dot_l; //定义液相质量转移 kg/(m2.s)
mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(pri_th); //指向混合区的主相即液相的指针
sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); //指向单相控制区的气相的指针,气相为第二相
if(C_T(cell, mixห้องสมุดไป่ตู้th)>=T_SAT) //如果液相单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移
{
Thread *pri_th, *sec_th;
real m_dot;
pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0);//指向混合区的液相的指针
sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); //指向混合区的气相的指针
if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) //如果混合区的单元温度高于蒸发温度。质量转移由液相向气相转移,吸热,质量转移量前有负号
dS[eqn] = 0.;‘由于是液相向气相转移,所以气相的质量源项对来自液相的质量转移的偏导为零
}
else
{
m_dot_v = -0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT;
//如果指向混合区的单元温度小于蒸发温度,气相向液相的质量转移,气相失
}
return m_dot_l;
}
DEFINE_SOURCE(vap_src, cell, sec_th, dS, eqn) //气相质量源项UDF
{
Thread * mix_th, *pri_th;
real m_dot_v;
mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(sec_th); //指向混合区的第二相即气相的指针
return LAT_HT*m_dot; //气化潜热与质量转移率相乘得能量源项W/m3
}
最终成果如下:
{
m_dot = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;
dS[eqn] = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)/T_SAT;
}
{
m_dot_l = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;
dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; //定义源项对质量转移偏导
dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, sec_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT;
//由于是气相向液相转移,所以气相的质量源项对自身的质量转移的偏导不为零
}
return m_dot_v;
}
DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn) //混合模型能量源项UDF
Fluent 蒸发相变 模拟 UDF
经过几天的不懈折腾,终于找到一个较为完成的用于fluent蒸发相变模拟的udf的一个程序。而且注释相对完整。
#include "udf.h" //包括常规宏
#include "sg_mphase.h" // 包括体积分数宏CVOF(C,T)
#define T_SAT 373 //定义蒸发温度100℃
else
{ //相反,气相向液相转移则放热
m_dot = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)*fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT;
dS[eqn] = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)/T_SAT;}
相关文档
最新文档