蒸发过程UDF程序fluent
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

{
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

#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

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

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。
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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;}