一种新的固液共轭沸腾传热LB模型

摘要：

为了避免沸腾传热格子玻尔兹曼(LB)模型中因固液能量传递速率一致而导致的模拟误差,尝试性地将温度弛豫时间 τT引入到固体和液体的物性参数 λ、cp中,成功获得了不同的能量传递速率,得到了一种新的固液共轭沸腾传热格子玻尔兹曼伪势模型.在验证了模型的准确性、稳定性和合理性后,采用固液共轭传热模型和原始伪势模型对不同润湿性表面的沸腾传热过程进行了数值模拟.结果表明:由于原始伪势模型忽视了固、液区域不同的传热能力,导致计算获得的气泡根部周围存在范围较大的低密度相变区,该区域的存在对气泡产生了额外相间作用力,大大改变了气泡的壁面接触角.而共轭传热模型通过引入温度弛豫时间函数实现了对固体和液体区域不同的热物理性质的表征,获得的低密度相变区范围很小,程度更低,壁面接触角更接近于设置的气泡接触角.在除超亲水表面外的其他润湿性表面,共轭传热模型获得的实际接触角的最大相对误差为8.6％,较原始伪势模型降低了9.8％,更能准确地描述实际的沸腾换热微观过程.

关键词：相变、固液共轭传热模型、气液两相流、气泡、LBM

所属期刊栏目：44

分类号：O414.19;TK124(理论物理学)

资助基金：河南省重点研发与推广专项项目192102210143

在线出版日期：2023-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：75-81