案例教程|沸腾传热传质

本案例来源于Fluent官方教程，基于Mixture多相流模型及Evaporation-Condensation模型模拟沸腾中的传热传质过程。

2D方形容器，底部为压力出口边界，底部为200℃恒温边界，四周为绝热边界，容器内水的温度为99℃。底部的水超过饱和温度100℃，发生相变产生气泡，在浮力作用下气泡上升

• Scale检查尺寸，Check检查网格，Display查看网格
• 选择瞬态计算（Transient）

• 结构树中，Models< energy

• 结构树中，Models< Multiphase，选中Mixture，设置相数，点击Apply
• 激活Implicit Body Force

添加液相和气相

• 在结构树中，Material< Fluid，右键New，增加新材料
• 如下图所示，设置Water-liquid与Water-vapor

• 给Mixture模型指定相，Medels< Multiphase< Phases
• Primary Phase为Water-Liquid，Secondary Phase为Water-Vapor
• Secondary Phase中设置气泡直径0.0002m
• 在这个操作框中，切换到Phase Interaction,设置相间作用力(不同版本有差异，找到Phase Interaction即可)，按照下列红色方框依次设置
• 选择完蒸发冷凝模型后，会弹出模型参数设置，保持默认即可

• 出口边界设置
• 结构树中，在Boundary Conditions中找到出口边界（Outlet）设置为pressure-outlet
• 设置Backflow Total Temperature为372 K
• 双击出口边界下方的water-vapor，切换到Multiphase，设置Backflow Volume Fraction为0

• 加热边界设置
• 结构构树中，在Boundary Conditions中找到加热边界（Inlet），双击 -切换到Thermal标签，设置Thermal Conditons为Temperature，设置Temperature为573 K

• 操作条件设置
• 导航栏中，Physics< Planar

• 结构树中，双击Solution< Mehtods
• 设置Gradient为Green-Gauss Cell Based，Pressure为Body Force Weighted
• 其他模型均采用QUIDK格式

• 结构树中，Solution< Controls按下图设置控制因子

• 双击Initialization，初始化温度为372K

• 导航栏中，Domain< Adapt< Refine/Coarsen
• 在弹出的对话框中，Cell Registers< new< Boudary

• 选中绝热边界，单击save

• Initialization< patch

• 按照下列方式，将绝热边界温度patch为373.15℃

• 双击Run Calculation
• 设置Time Step Size为0.01s
• 设置Number of Time Steps为1000