Modelado Numérico del Destello de Agua a Presión Subatmosférica con un Enfoque de Múltiples Regímenes
Autores: Loiseau, Clément; Mimouni, Stéphane; Colmont, Didier; Vincent, Stéphane
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado Numérico del Destello de Agua a Presión Subatmosférica con un Enfoque de Múltiples Regímenes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Ebullición rápida
Película de agua
Estudio numérico de CFD
Método Euler-Euler
Sobrecalentamiento
Modelo de transferencia de calor interfacial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El estudio numérico de CFD del fenómeno de ebullición instantánea de una película de agua se llevó a cabo utilizando un método Euler-Euler y se comparó con los experimentos sobre la ebullición de una película de agua. La película de agua se calienta inicialmente a temperaturas que oscilan entre 34 y 74 degreesC (de 1 a 41 degreesC de sobrecalentamiento), y la presión se reduce de 1 bar a 50 mbar durante los experimentos. Este artículo muestra que los experimentos no pudieron ser modelados correctamente por un modelo simple de líquido/burbuja debido a la sobreestimación de la fuerza de arrastre sobre la película de agua (en la región gas/gota). Sin embargo, el modelo de interfaz grande generalizado (GLIM), un enfoque multi-régimen implementado en la versión 7.0 del software neptune_cfd, es capaz de diferenciar la película de agua, donde las interacciones líquido/burbuja son predominantes, de la región de gas donde las interacciones gas/gota son predominantes, y ofrece buenos resultados cualitativos. Finalmente, este artículo muestra que el modelo de transferencia de calor interfacial de Berne para líquidos sobrecalentados podría predecir con precisión la evolución de la temperatura del agua a lo largo del tiempo.
Descripción
El estudio numérico de CFD del fenómeno de ebullición instantánea de una película de agua se llevó a cabo utilizando un método Euler-Euler y se comparó con los experimentos sobre la ebullición de una película de agua. La película de agua se calienta inicialmente a temperaturas que oscilan entre 34 y 74 degreesC (de 1 a 41 degreesC de sobrecalentamiento), y la presión se reduce de 1 bar a 50 mbar durante los experimentos. Este artículo muestra que los experimentos no pudieron ser modelados correctamente por un modelo simple de líquido/burbuja debido a la sobreestimación de la fuerza de arrastre sobre la película de agua (en la región gas/gota). Sin embargo, el modelo de interfaz grande generalizado (GLIM), un enfoque multi-régimen implementado en la versión 7.0 del software neptune_cfd, es capaz de diferenciar la película de agua, donde las interacciones líquido/burbuja son predominantes, de la región de gas donde las interacciones gas/gota son predominantes, y ofrece buenos resultados cualitativos. Finalmente, este artículo muestra que el modelo de transferencia de calor interfacial de Berne para líquidos sobrecalentados podría predecir con precisión la evolución de la temperatura del agua a lo largo del tiempo.