CADFlo предоставляет мощный и ориентированный на решение прикладных инженерных задач инструмент расчета многофазных течений. Многообразие моделей и подходов позволяют решать целый спектр сложных задач - от кавитации в насосах и распыла топлива до заполнения емкостей и распространения загрязняющих веществ.
Анализ многофазных течений можно проводить на основе следующих моделей:
В CADFlo для моделирования двухфазных течений (жидкость + частицы) реализована два основных подхода:
CADFlo позволяет моделировать течение двух несмешивающиеся жидкостей со свободной поверхностью. Жидкости считаются несмешивающимися, если они полностью нерастворимы в друг друге.
Свободная поверхность является поверхностью раздела между несмешивающимися жидкими средами, например между жидкостью и газом, а также любой парой жидких сред: газы, жидкости или неньютоновские жидкости.
Функционал CADFlo позволяет рассчитать процесс распространения загрязняющих веществ или примесей в жидкости или газе. Расчет диффузии загрязняющего вещества в несущем потоке выполняется с учетом неоднородности концентрации веществ и его физических свойств, заданных в инженерной базе данных: молярная масса, коэффициент бинарной диффузии или Число Льюиса, а также кривая насыщения (опционально).
В процессе расчета могут быть учтены источники вещества-примеси и граничные условия на входных-выходных границах расчетной области. Дополнительно, существует возможность учета испарения и конденсации вещества, если определена кривая насыщения.
Расчет распространения примесей выполняется на этапе постпроцессинга после расчета течения основного несущего потока. По результатам расчета пользователь получается информацию по распределению вещества в объеме, а также массовый расход на интересующих поверхностях.
В рамках расчет течения жидкости может быть учтено явление кавитации, т.е. образование паровых полостей при локальном падении давления ниже давления насыщенных паров.
В CADFlo доступны следующие модели кавитации:
Помимо моделирования объемной равновесной конденсации водяного пара, CADFlo позволяет моделировать процессы пленочной конденсации на охлаждаемых поверхностях и процесс испарения сконденсированной 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.
В CADFlo реализована специализированная инженерная модель пристеночного кипения жидкостей при течении в каналах, обеспечивающая более корректный расчет коэффициента теплоотдачи. Модель основана на теоретическом анализе образования пузырьков и учитывает перенос энергии за счет дрейфа фаз, что исключает появление искусственных паровых пленок и сеточную зависимость решения.
Такой подход позволяет существенно повысить точность определения ключевых характеристик парогенерирующего канала: температуры стенки, точки начала кипения и распределения объемной доли пара. Для оценки начала кризиса теплообмена и перехода к пленочному кипению используется встроенная модель Кутепова.
Решение различных задач в высокотехнологичных отраслях промышленности
