大涡模拟空化相变项无量纲化处理
时间: 2024-06-01 19:08:12 浏览: 133
多重网格法加速计算 无量纲化 & 空化模型_多重网格法无量纲化空化模型_
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大涡模拟(LES)中的空化相变项通常是指在气液两相界面处的质量传输。在数值模拟中,液滴或气泡的形成和破裂过程需要考虑相变项对质量传输的影响。为了使相变项在数值计算中具有物理意义,需要对其进行无量纲化处理。
一般地,可以采用相变熵和相变压力对相变项进行无量纲化处理。其中,相变熵定义为:
$$s_{lv}=\frac{\Delta h}{T_b}$$
其中,$\Delta h$为液-气相变潜热,$T_b$为沸点温度。相变压力定义为:
$$p_{eq}=\frac{1}{\rho_l-\rho_v}\left(\frac{\Delta h}{T_b}\right)$$
其中,$\rho_l$和$\rho_v$分别为液相和气相的密度。通过无量纲化处理,可以得到以下无量纲相变项:
$$\dot{m}_{tr}=\frac{1}{\rho_l}\frac{\partial \rho_l}{\partial t}+\frac{1}{\rho_l}\nabla\cdot(\rho_l \boldsymbol{u})=\frac{1}{\rho_l}\frac{\partial \rho_l}{\partial t}+\frac{1}{\rho_l}\nabla\cdot(\rho_l \boldsymbol{v})+\frac{1}{\rho_l}\nabla\cdot(\rho_l \boldsymbol{u}_t)$$
$$\boldsymbol{u}_t=\frac{\rho_l-\rho_v}{\rho_l}\frac{\Delta h}{T_b}\nabla p_{eq}$$
其中,$\boldsymbol{v}$为LES模拟的平均流速。无量纲化处理后的相变项可以直接用于数值模拟中,使得模拟结果更加准确可靠。
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