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格子Boltzmann方法 |
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相变过程 |
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Maxwell构建 |
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对比态原理 |
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基于相变过程的格子Boltzmann模型及应用
曾建邦, 李隆键*, 廖全, 崔文智, 陈清华, 潘良明
重庆大学动力工程学院, 重庆 400030
基于SC模型提出了一种新的描述气液相变过程的格子Boltzmann模型. 通过对单组分相变过程的模拟, 验证了该模型的正确性. 通过对vdW流体的模拟以及与Maxwell构建原理的对比, 发现相对于SC和Zhang模型, 新模型能够得到与理论解相近的结果, 计算产生的最大伪速度介于SC和Zhang模型之间, 但扩大了温度的变化范围, 提高了模型的最大分离密度比, 使得新模型计算更加稳定, 适用范围更加广泛. 根据工程热力学中的对比态原理, 以工程中常用氨和水两种工质为例, 利用新模型分别模拟不同状态方程控制下的相变过程, 并与实验值进行了比较, 结果表明P-R状态方程更加适合描述氨和水等物质的相变过程, 特别地, P-R状态方程模拟结果与氨的实验值更加接近, 结果具有重要工程意义.
国家自然科学基金(批准号: 50406012)、中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国家重点实验室基金(编号: 9140C710901090C71, 9140C7101020802)资助项目
[J]. 科学通报, 2007,52(11): 1252-1256