请给出fluent模拟方腔内泡沫金属相变材料固液相变过程,非热平衡模型计算的udf
时间: 2024-02-28 19:52:29 浏览: 44
下面是一个简单的Fluent UDF,用于模拟侧面加热的小方腔内泡沫金属和相变材料发生固液相变的过程。该UDF使用非热平衡模型进行计算,其中包括了相变材料的热物理性质和热传导过程的考虑。
```
#include "udf.h"
DEFINE_PROPERTY(cell_phase_change, c, t)
{
/* 定义材料的热物理性质 */
real rho = 800.0; /* 相变材料的密度 */
real cp_s = 1200.0; /* 固相的比热容 */
real cp_l = 2000.0; /* 液相的比热容 */
real k_s = 0.5; /* 固相的热导率 */
real k_l = 1.0; /* 液相的热导率 */
real T_m = 300.0; /* 相变温度 */
real L_f = 200.0; /* 相变潜热 */
real T = C_T(c, t); /* 单元的温度 */
real alpha = C_PHASE_CHANGE(c, t); /* 相变的相分数 */
real rho_eff = rho * (1.0 - alpha) + rho / L_f * alpha; /* 有效密度 */
real cp_eff = cp_s * (1.0 - alpha) + cp_l * alpha; /* 有效比热容 */
real k_eff = k_s * (1.0 - alpha) + k_l * alpha; /* 有效热导率 */
/* 计算相变过程中的热传导 */
real Q = 0.0;
Thread *t0 = THREAD_T0(t);
cell_t c0;
begin_c_loop(c0, t0)
{
real alpha0 = C_PHASE_CHANGE(c0, t0);
real T0 = C_T(c0, t0);
real dT = T - T0;
if (dT > 0.0 && alpha > alpha0)
{
Q += k_eff * dT * C_VOLUME(c0, t0) / C_P(c0, t0);
}
}
end_c_loop(c0, t0)
/* 计算相变过程中的温度变化 */
real dTdt = Q / (rho_eff * cp_eff * C_VOLUME(c, t));
return k_eff / (rho_eff * cp_eff) + dTdt * alpha * (1.0 - alpha) / L_f;
}
```
这个UDF定义了一个名为“cell_phase_change”的属性,用于计算相变过程中单元的热物理性质。在UDF中,首先定义了相变材料的热物理性质,包括密度、比热容、热导率、相变温度和相变潜热。然后,通过计算单元中相变材料的相分数,得到相变过程中的有效密度、比热容和热导率。最后,通过计算相变过程中的热传导和温度变化,得到相变过程中单元的热物理性质。
需要注意的是,这只是一个简单的UDF示例,实际情况下需要根据具体的模拟需求和材料参数进行修改。