管道内临界热通量沸腾

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍垂直管加热管壁的近壁沸腾。计算将考虑管道内临界热通量和干涸后传热的影响。管道的外壁是用恒定的热流量加热的。

计算域：圆柱直径5mm，通道长度设为7m

两相流：水连续相，水蒸气为离散相

边界条件：水流入流量为1495kg/m2/s，壁面热通量为797000W/m2

网格划分

采用矩形网格，网格数量为9600。

计算设置

本次计算问稳态计算，湍流模型选择RNG k-epsilon。考虑重力影响，选择轴对称计算。

• 物质属性
  

计算物质设置为液态水和水蒸气

• 多相流模型

选择欧拉多相流模型，主相设为水，次相设为水蒸气

• 边界条件

设置管道下方水流入边界条件

出口为压力边界条件

壁面边界条件

计算结果

• 计算域液体体积百分比云图

• 计算值与实验值对比

温度对比图表

参考文献

N. Hoyer, “Calculation of dryout and post-dryout heat transfer for tube geometry”, International Journal of Multiphase Flow, Vol 24, pp. 319-334, 1998