Top.Mail.Ru
Свяжитесь с нами
+7 (499) 390-05-22
Техподдержка

Поиск

Фазовый переход

Решение задач течения жидкостей и газов с учётом испарения, конденсации и взаимодействия фаз

При решении задач моделирования фазовых переходов различных веществ CADFlo позволяет учитывать фазовые превращения в различных агрегатах, установках, элементах трубопроводов, а также в свободном объёме и на поверхностях твёрдых тел — как напрямую, так и с использованием специализированных инженерных моделей.

Моделирование сложных процессов — от конденсации водяного пара в теплообменниках до испарения топлива в форсунках и образования ледяной корки на оптике.

Такой подход особенно важен при проектировании автомобильных фар, систем кондиционирования, теплообменного оборудования, топливных систем и климатических камер.

Фазовый переход

Ключевые технологии CADFlo для анализа фазовых переходов

Объёмная и поверхностная конденсация / испарение

Объёмная и поверхностная конденсация / испарение

Помимо моделирования объемной равновесной конденсации водяного пара, CADFlo позволяет моделировать процессы пленочной конденсации на охлаждаемых поверхностях и процесс испарения конденсационной пленки.

Модель позволяет анализировать и рассчитывать изменение основных параметров пленки (толщины и температуры) в результате различных явлений, возникающих на поверхности - испарение, конденсация, плавление и кристаллизации. Дополнительно, может быть рассчитан процесс движения пленки по смачиваемой поверхности с учетом массовых и поверхностных сил.

Используется равновесная термодинамическая модель — точность подтверждена на задачах теплообменников и систем HVAC.

Модель тонкой плёнки (Film Model)

Уникальная инженерная модель для расчёта движения, испарения, замерзания и конденсации тонких плёнок веществ на поверхностях. Условие пленки позволяет определить поверхность, контактирующую с текучей средой, как смачиваемую или несмачиваемую поверхность для задачи пленочной конденсации.

Применяется в:

  • Автомобильной оптике (запотевание/обледенение фар)
  • Системах охлаждения (плёночное охлаждение)
  • Климатических установках (осушение воздуха)
Модель тонкой плёнки
Анализ кавитации

Моделирование кавитаци

Эффект гидродинамической кавитации при течении жидкостей возникает, обычно, в окрестности наиболее глубоких локальных минимумов поля давления. При отсутствии контроля, кавитация может оказывать крайне негативное влияние на работу различных технических устройств.

Если характерное время протекания процесса парообразования много меньше характерного гидродинамического времени задачи, процесс кавитации происходит близко к состоянию термодинамического равновесия. Таким образом, метод равновесия можно использовать для моделирования фазового перехода жидкости в пар.

Специализированный подход для моделирования парообразования в жидкостях при локальном падении давления ниже давления насыщенного пара. Поддерживает:

  • Изотермическую кавитацию — для ускоренного расчёта в насосах и клапанах
  • Термодинамическую кавитацию — с учётом теплообмена и фазового равновесия

Модель капель и частиц (Lagrangian Tracking)

Расчёт траекторий капель и твёрдых частиц с учётом:

  • Испарения/конденсации на поверхности капли
  • Осаждения на стенке
  • Взаимодействия с потоком

Используется для анализа распыла СОЖ, топливных форсунок и систем увлажнения.

Двухфазные течения
Свободная поверхность (VOF)

Свободная поверхность (VOF)

CADFlo позволяет рассчитывать течение двух несмешивающихся жидкостей со свободной поверхностью. Жидкости считаются несмешивающимися, если они полностью не растворимы в друг друге. Свободная поверхность является поверхностью раздела двух несмешивающихся сред, например жидкости и газа, а также любой пары жидких сред: газы, жидкости или неньютоновские жидкости.

Многофазный поток и свободная поверхность моделируется методом объема жидкости в ячейке, а именно с помощью решения единой системы уравнений сохранения массы и количества движения, а также отслеживания объемной доли каждой текучей среды в области.

В реализованном методе предполагается, что скорости, касательные напряжение, температура и тепловые потока равны на границе раздела несмешивающихся жидкостей.

Отраслевое применение

Решение различных задач в высокотехнологичных отраслях промышленности

Улучшение аэродинамики спортивного самолёта

Расчет обтекания крыльевого профиля

Тепловая заметность

Оценка аэродинамических характеристик фюзеляжа

Расчет лопастей и винтов

Расчет эффективности теплообменных аппаратов

Гидродинамический расчет активной зоны реактора

Прочностной расчет резервуара

Моделирование аварийных ситуаций

Тепловая заметность

Расчет рассеяния плоской электромагнитной волны на объекте с диэлектриками

Расчет рубашки охлаждения двигателя

Газодинамический анализ основного газового тракта

Расчет процесса охлаждения тормозного диска

Расчет внешней аэродинамики автомобиля

Тепловое состояние узлов и элементов конструкции

Газодинамический анализ основного газового тракта

Течение в теплообменнике продуктового газа

Газодинамический анализ входных и выходных устройств

Расчет эффективности теплообменных аппаратов

Течение в теплообменнике продуктового газа

Газодинамический анализ входных и выходных устройств

Гармонический магнитный анализ асинхронного двигателя

Тепловой анализ сервера

Тепловой расчет охлаждения электроники, размещенной в контейнере

Тепловой режим космического аппарата на орбите

Аэродинамика ракетоносителя при разделении ступеней

Газодинамический анализ основного газового тракта

Течение в теплообменнике продуктового газа

Газодинамический анализ входных и выходных устройств

Газодинамический анализ основного газового тракта

Газодинамический анализ входных и выходных устройств