管内 沸腾

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了垂直加热管壁附近的气泡形成和沸腾的模拟。管子的外壁用恒定的热流加热。

计算域：管道直径15.4mm，计算域长2m

物质属性：气液两相流动，液相为水，气相为水蒸气

边界条件：入口水流入的质量流量为900kg/m2/s，壁面热通量为570000 W/m2

网格划分

采用矩形网格，网格数量为10000

计算设置

本次计算为稳态轴对称湍流计算，考虑重力影响。

• 物质属性
  

计算物质选择水和水蒸气

• 多相流模型

选择欧拉模型，激活沸腾方程

主相设为水，次相为水蒸气

• 湍流模型

选择SST k-omega湍流模型

• 边界条件
  

设置入口液相流速及混合物湍流参数

这里，速度和湍流参数由profile文件导入，profile文件下载地址：https://pan.baidu.com/s/1rS1YTXmgca_hmauDBA-SlA 密码: 55sh

设置压力出口

设置加热壁面热通量

计算结果

• 计算域气相百分比云图

• 计算值与实验值对比

壁面处液相温度对比图表

参考文献

G.G. Bartolomej, V.G. Brantov, Y.S. Molochnikov, Y.V. Kharitonov, V.A. Solodkii, G.N. Batashova, V.N. Mikhailov. “An experimental investigation of the true volumetric vapour content with subcooled boiling tubes”. Thermal Engineering. Vol. 29, pp. 20-22, 1982.