水沸騰模擬
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-16
水沸騰模擬的視頻教程
基于mixture多相流模型的水沸騰模擬
fluent多項流nixture模型仿真基本通用流程； 詳細介紹fluent蒸發冷凝模型理論，參數設置過程與注意事項； meshing網格劃分過程； CFD-POST后處理過程； 提供源文件與答疑過程；
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ABAQUS-子彈穿過裝水水管模擬（SPH）
本案例利用ABAQUS的SPH技術模擬子彈穿過水體的過程，水體采用SPH模擬。SPH方法用在Explicit分析中，將實體單元轉化為粒子，實例中定義了子彈初速度10m/s，并展示了SPH方法的設置，最后通過command提交運算。
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水沸騰模擬的實例教程
水沸騰蒸發可以很好地幫助理解激光與材料作用過程中的金屬液體蒸發.
包含相場法和水平集法，可以很好地對比兩者之間的區別
基于COMSOL的水沸騰蒸發 ￥200
用到的物理場是流體傳熱，層流兩相流。 使用弱貢獻 實現氣泡增長過程的質量守恒定律。 材料特性及相變潛熱等設置如下
本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
[p=21, 2, left][本例改編自fluent官方教程][/p]FLUENT中帶有蒸發/冷凝模型，可以用于蒸發與冷凝模擬。本例用一個簡單的例子來簡要描述該模型的使用方法。
1 模型描述本例的模型較為簡單，如圖1所示。計算域高1m，寬0.2m。頂部邊界為壓力出口，底部有一高溫壁面hotwall，溫度570K，其他壁面wall為絕熱邊界。計算域內初始充滿0.9m深的水。劃分網格如圖2所示。
圖1 計算域描述
圖2 網格模型
2 導入網格
打開fluent，導入上步生成的網格模型。Scale檢查網格尺寸。如圖3所示。
圖3 scale計算域
確保計算域尺寸是我們所需要的。本例中x方向尺寸0~0.2m，y方向0~1m。
3 設置求解器
選擇壓力基(pressure-based)求解器，同時選擇瞬態模擬。
由于水沸騰時水蒸氣會在浮力作用下向出口運動，因此考慮重力。設置重力加速度為重力加速度為y方向，大小-9.81m/s2。如圖4所示設置。
圖4 設置求解器
4 設置計算模型
添加多相流模型為mixture模型，勾選slip velocity及implicit body force，設置歐拉相數量為2。如圖5所示。
圖5 多相流模型選擇
圖6 能量方程
激活能量方程。如圖6所示。
此例為層流流動，不激活湍流模型。
5 材料設置
添加材料water-vapor及water-liquid。修改材料屬性。
展開 通過comsol的層流、相場以及傳熱模塊模擬水在沸騰時氣泡的形成以及水液相與氣相之間的轉化
附加一個水滴低落案例，同樣是層流以及相場模塊方便大家學習
案例需要comsol6.0及以上版本
案例一，水沸騰
案例二 水滴滴落
壁面過冷沸騰是在特定的熱力學條件下，發生在固體壁面附近的沸騰現象。在核反應堆運行過程中，壁面過冷沸騰通常出現在熱流密度較高、熱流體與壁面之間的傳熱溫差較大的區域。壁面過冷沸騰的發生會導致壁面附近流體溫度驟降，產生大量汽泡。這些汽泡可能會迅速成長并逸出到主流流體中，從而導致流體的熱力學狀態和流動特性發生顯著變化。這些變化可能會對反應堆的運行產生重要影響。
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壁面沸騰物理現象及不同流型
為了確保核反應堆的安全和高效運行，在反應堆設計和運行過程中，需要對壁面過冷沸騰進行充分的評估和控制，以避免其對反應堆性能和安全產生不利影響。
均勻加熱的平面壁與垂直流接觸的沸騰現象
本算例使用流體仿真軟件VirtualFlow對流經管道的氟利昂R12的壁面沸騰過程進行模擬，與DEBORA試驗數據及NEPTUNE_CFD、ANSYS CFX模擬結果進行對比，驗證VirtualFlow軟件模擬計算壁面沸騰的可靠性。
模型介紹
該算例模擬了DEBORA試驗（參考文獻[1]）的過冷沸騰現象。
流經管道的氟利昂R12的壁面沸騰過程模型如圖1所示：進入垂直管道的湍流，直徑為0.0192米；流體從底部進入，其中入口段（1m）為絕熱；流體在流出絕熱出口段（0.5m）之前，將壁面熱通量邊界條件施加到管道中間的3.5m部分。
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水沸騰模擬的最新內容
使用 OpenFOAM 模擬向充滿水的柱體中注入空氣的過程。本示例來自 OpenFOAM 教程。使用的求解器是 twoPhaseEulerFoam，該求解器用于模擬由兩相不可壓縮流體組成的系統，其中一相是分散的，例如液體中的氣泡。空氣和水均未使用湍流模型（即層流模型）。OpenFOAM 模擬文件也已附上。希望您喜歡！
關鍵詞：GROMACS；酒精-水混合物；互溶性；分子動力學；氫鍵分析
背景介紹
酒精與水的互溶行為在化學、材料、生物醫藥等多個領域中具有重要意義。例如，藥物溶液設計、溶劑工程、生物膜相互作用等都依賴于對醇-水體系微觀結構的深入理解。傳統實驗雖然能觀察到宏觀性質變化，但在分子尺度上的機理揭示仍需借助分子動力學模擬。
本案例基于GROMACS軟件，模擬分析乙醇-水混合液體系的互溶過程與氫鍵網絡特征
研究背景與意義
潰壩現象是指大壩或堤壩結構因洪水、地震、人為破壞或結構本身缺陷等原因突然失效，壩內水體以劇烈的流態向下游泄流，往往造成災難性的后果。歷史上的潰壩事故，如1975年河南板橋水庫潰壩，造成嚴重的人員傷亡和財產損失。因此，深入研究潰壩過程中的水動力學特性，建立精確的數值模型，對于預測洪災、制定應急預案以及大壩的設計與安全評估具有重大意義。
隨著CFD的快速發展，數值模擬技術逐漸成為研究潰壩問題的主要手段之一
在材料科學與化學工程的世界里，微觀世界的動態變化，常常隱藏著改變宏觀技術的密碼。水分子在石英狹縫中的自擴散現象，便是這樣一個值得深入研究的領域。這一過程不僅與地質礦物和流體的相互作用密切相關，更對新型催化劑設計、地下水污染修復以及納米限域傳質等課題產生著深遠影響。然而，由于傳統實驗手段在時空分辨率上的局限，科研人員長期面臨“看不見、測不準”的困境。幸運的是，隨著分子模擬技術的進步，這一難題正在逐步被攻克
1、 模型簡介及計算參數
本次模擬對象為微硅粉沉降室，微硅粉粒子的沉降效率，進口管道和沉降室內冷氣及冷卻水液滴的混合分布狀態，三維模型見圖1。
沉降室設計要點：（1）沉降室尺寸長度（L）與高度（H）：
u: 氣流水平速度（通常0.3~1 m/s，防湍流）。確保顆粒在沉降室內有足夠時間沉降：
(2) 氣流分布進口設計：采用漸擴管（擴張角≤15
模擬對象為鋁水反應器，其為一個圓柱形容器，為加快計算速度，本模擬選擇二維模型進行計算。使用fluent中的VOF模型、Species組分運輸模型進行鋁水化學反應的設置，監測溫度場變化。提供完整源文件和完整錄制教學視頻指導，可直接出圖，也可根據錄屏教程進行復現。
關鍵詞：Chemkin；甲烷；水蒸氣重整；敏感性分析;催化反應
氫能是一種清潔的二次能源,具有綠色環保、零污染、零碳排放等優點。氫氣作為一種清潔、高效的能源載體，在燃料電池汽車、煉油、化工、冶金等諸多領域有著廣泛的應用。傳統的制氫方法如水電解制氫，雖然技術相對成熟，但能耗較高，成本也較高，且依賴于電力供應。相比之下，甲烷重整制氫（SRM）在成本和制氫規模上具有一定的優勢。本文基于Chemkin
<p class="ql-align-center">二維視圖</p><div contenteditable="false" width="100%">
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壁面過冷沸騰是在特定的熱力學條件下，發生在固體壁面附近的沸騰現象。在核反應堆運行過程中，壁面過冷沸騰通常出現在熱流密度較高、熱流體與壁面之間的傳熱溫差較大的區域。壁面過冷沸騰的發生會導致壁面附近流體溫度驟降，產生大量汽泡。這些汽泡可能會迅速成長并逸出到主流流體中，從而導致流體的熱力學狀態和流動特性發生顯著變化。這些變化可能會對反應堆的運行產生重要影響。
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