理论教育 质量守恒方程的形式和应用

质量守恒方程的形式和应用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般形式的质量守恒方程如式所示:式中,下标k代表第k相,用f代表液相,g代表蒸汽相;e代表夹带液滴相。方程式的左边第一项是质量随时间的变化关系,第二项表示质量的对流项。方程和式中,表示壁面对液相的体积热量传输,hfg表示汽化潜热。质量守恒方程的最后一项是网格之间由于湍流搅混和空泡漂移引起的质量输运。

质量守恒方程的形式和应用

一般形式的质量守恒方程如式(5-102)所示:

式中,下标k代表第k相,用f代表液相,g代表蒸汽相;e代表夹带液滴相。方程式(5-102)的左边第一项是质量随时间的变化关系,第二项表示质量的对流项(V是速度场)。方程的右边Lk项为该相与其他相的质量输运,如蒸发和冷凝、夹带和沉积。Lk项对每一相展开为

式中,Γ‴表示由于相变引起的体积质量输运。注意:Γ‴为正表示蒸汽相增加,则液相和液滴相减少;Γ‴为负,则表示蒸汽相减少,向液相传输质量(冷凝的道理相同)。对于液相和液滴相来说,Γ‴会分别乘上系数1-η和η,其中η代表蒸汽与夹带液滴之间的相变因子。方程(5-104)定义了蒸发η因子,而式(5-105)定义了冷凝η因子。(www.daowen.com)

方程(5-104)和式(5-105)中,表示壁面对液相的体积热量传输,hfg表示汽化潜热。用于计算夹带与沉降的Γ的相变模型可以参考Kazimi等学者的相关著作。

质量守恒方程的最后一项是网格之间由于湍流搅混和空泡漂移引起的质量输运。先进的湍流模型并没有包含在CTF中,因为假设了子通道轴向流动占主要部分,简单的湍流扩散模型用于计算通道之间的轴向动量的湍流传输。注意:湍流搅混只发生在横向方向。

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