液滴蒸發(fā)模擬的案例
液滴蒸發(fā)fluent模擬
Fluent(axi, dp, pbns, eulerian, spe, lam, transient) 傳熱模型: constant-htc: 10000 傳質模型: species-mass-transfer, Mass Transfer Coefficient: From Phase: 0.05, To Phase: 0.5 從Youtube上看到的一個案例，自己試了試復現(xiàn)了下，用的fluent蒸發(fā)冷凝模型
多物理場耦合下的液滴蒸發(fā)收縮模擬 ￥1500
本案例基于流場、熱場、動網(wǎng)格、濃度場、電場以及邊界方程描述等多個物理場，數(shù)值仿真了液滴蒸發(fā)時內部流場變化以及收縮變形過程，仿真結果如圖所示：
液滴碰撞三維數(shù)值模擬
fluent模擬液滴碰撞，液膜呈方形
基于GROMACS的納米水滴蒸發(fā)分子模擬
首先創(chuàng)建3*3*3nm的水盒子：
gmx solvate -box 3 3 3 -o waterbox.gro
增大盒子的尺寸，往外擴展出真空區(qū)域
gmx editconf -f waterbox.gro -o newbox.gro -box 10 10 10
創(chuàng)建的初始納米水滴模型如圖1所示：
圖1 初始納米水滴模型
三、模擬結果分析
先對初始納米水滴進行常溫下300ps的平衡模擬，可以發(fā)現(xiàn)，由于表面張力的作用，納米水滴變成了球形，如圖2所示。
圖2 納米水滴常溫平衡模擬
對常溫平衡后的納米水球進行450 K高溫下的蒸發(fā)模擬（圖三），可以看到，隨著模擬的進行，大的水球逐漸被分裂為一個個小的水團簇，說明水的蒸發(fā)過程正在進行。
圖3 納米水滴高溫蒸發(fā)模擬
我們可以進一步使用clustsize命令分析軌跡，統(tǒng)計軌跡中原子或分子團簇出現(xiàn)的情況。默認情況下，只要原子間距離小于3.5埃（數(shù)值可以用-cut設定），就被認為處于同一個簇中。如圖4所示，隨著初始水球的逐漸蒸發(fā)，最大的簇中所含的分子數(shù)逐漸減小。
圖4 最大的簇所含分子數(shù)隨時間的變化
四、納米水滴蒸發(fā)的模擬應用
納米材料的制備與應用：納米水滴的蒸發(fā)過程在納米材料的制備中起著關鍵作用。例如，納米粒子在液滴蒸發(fā)過程中凝聚，可以形成薄膜或納米結構。因此，研究納米水滴的蒸發(fā)行為對于設計和控制納米粒子的合成過程至關重要。
涂層技術與微納尺度設備：納米水滴蒸發(fā)在涂層技術中具有廣泛的應用，尤其是在液滴印刷技術、表面涂層等領域。通過模擬不同條件下的蒸發(fā)過程，研究人員可以預測并優(yōu)化涂層的質量和均勻性。
熱傳導與界面現(xiàn)象研究：納米尺度下的水滴蒸發(fā)過程與熱傳導、氣液界面的相互作用密切相關。
展開 
Fluent 模擬液滴撞擊壁面 3D ￥30
fluent 模擬mm級別液滴撞擊壁面
VOF 和level-set 方法
包括case 和 data 文件
droplet_on_surface.avi
三十四、Fluent液體噴霧蒸發(fā)模擬
概念
液體噴霧蒸發(fā)現(xiàn)象是生活中常見到的一種現(xiàn)象，廣泛應用于化工行業(yè)，對Fluent進行設置可模擬這類現(xiàn)象。
2. 模型描述
本案例模擬甲醇在鼓風霧化器中的霧化，甲醇在被引入鼓風霧化器之前被冷卻到-10℃。霧化器中有一股環(huán)形旋轉的氣流。同時為了簡化模型，本模型使用了旋轉周期性網(wǎng)格，只畫了1/12即30°的模型。
3. 基本設置
3.1 導入網(wǎng)格：
使用Fluent軟件打開Chapter34.msh.gz網(wǎng)格文件，文件在本文末尾鏈接資源內。
3.2 修改模型尺寸
本案例模型尺寸保持默認即可，關于scale mesh詳細設置查看Chapter31 Fluent空化模型
3.3 求解器設置
基于壓力求解器，穩(wěn)態(tài)設置
4. 設置計算模型
4.1 能量方程
打開能量方程
4.2 湍流模型設置
4.3 組分輸運模型
打開組分輸運模型，將mixture material更改為methyl-alcohol-air（甲醇空氣混合物）
注：默認情況下這里的材料為mixture-template，想要出現(xiàn)methyl-alcohol-air需要在material面板下進行設置。設置好后此處才可選擇methyl-alcohol-air
5. 材料設置
5.1 添加methyl-alcohol-air材料
Materials-Mixture
在Materials下，單擊Mixture...
展開 fluent利用蒸發(fā)/冷凝模型模擬沸騰
[p=21, 2, left][本例改編自fluent官方教程][/p]FLUENT中帶有蒸發(fā)/冷凝模型，可以用于蒸發(fā)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(wǎng)格如圖2所示。
圖1 計算域描述
圖2 網(wǎng)格模型
2 導入網(wǎng)格
打開fluent，導入上步生成的網(wǎng)格模型。Scale檢查網(wǎng)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(tài)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(shù)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 Mixture 模型下UDF模擬蒸發(fā)過程 ￥10
基本計算模型為：
二維單管，制冷劑R134a，光滑直管內換熱研究
飽和壓力為0.57Mpa， 管壁熱流密度恒定
蒸發(fā)器進口質量流量恒定
包括了網(wǎng)格文件 cas 和 dat 以及udf
管道長度信息和管徑信息見網(wǎng)格文件
邊界類型情況見case 文件
Fluent專家-udf-1 (液體的蒸發(fā)相變模擬)
evaporation and condensation.rar
液體水-水蒸汽udf.txt
watervapor.c.txt
wb.rar
wb11.rar
Fluent專家-udf-1
(液體的蒸發(fā)相變模擬)
案例簡介
本案例對二維容器內水的蒸發(fā)相變過程進行模擬分析，容器底部被持續(xù)加熱，容器內裝滿水，液面為自由液面，與底部接觸的水蒸發(fā)形成水蒸汽氣泡，并逐漸上竄至液面逸出，屬于動態(tài)變化過程。
本案例通過udf來定義了水與水蒸汽之間的轉換。
代做Aspen Plus模擬多效蒸發(fā)或有機物氣化 ￥300
代做Aspen Plus流程模擬（4年經(jīng)驗）
多效蒸發(fā)：乙二醇和水的七效蒸發(fā)，其他類似也可以做
生物質（或其他有機物）氣化過程模擬，高溫或者等離子體模擬
聯(lián)系方式：qq1013541508
價格再議
水沸騰蒸發(fā)模擬（相場法和水平集法） ￥19
水沸騰蒸發(fā)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(fā).
包含相場法和水平集法，可以很好地對比兩者之間的區(qū)別
