Un modelo de vaporización para enfoques de fuerza superficial continua y configuraciones subenfriadas
Autores: Brissot, Charles; Cailly-Brandstäter, Léa; Hachem, Elie; Valette, Rudy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un modelo de vaporización para enfoques de fuerza superficial continua y configuraciones subenfriadas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Fenómenos de cambio de fase
Interfaz
Métodos de Elementos Finitos
Fuerza Superficial Continua
Conservación de la energía
Método de Nivel de Conjunto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La integración de fenómenos de cambio de fase a través de una interfaz es un desafío numérico que requiere atención adecuada. Se desarrollaron soluciones para garantizar adecuadamente la conservación de masa y energía para métodos de diferencias finitas y métodos de volúmenes finitos, pero no para métodos de elementos finitos. Proponemos un modelo de cambio de fase de elementos finitos basado en un marco euleriano con un enfoque de Fuerza Superficial Continua (CSF). Maneja tanto la conservación del momento como la conservación de la energía en la interfaz para mallas anisotrópicas de manera ligera y eficiente. Para ello, se desarrolla un modelo basado en el método de Nivel Conjunto. Se considera una interfaz gruesa para ajustarse al enfoque CSF. Para calcular adecuadamente la conservación de la energía, los flujos de calor se extienden a través de esta interfaz gracias a la resolución de una ecuación de transporte. Se añade un solucionador de Navier-Stokes pseudo compresible dedicado para calcular saltos de velocidad con un término fuente en la ecuación de divergencia de velocidad en la interfaz. Se consideran varios puntos de referencia 1D y 2D con complejidad creciente para resaltar el rendimiento de cada característica del marco. Esto enfatiza la capacidad del modelo para abordar adecuadamente los problemas de cambio de fase.
Descripción
La integración de fenómenos de cambio de fase a través de una interfaz es un desafío numérico que requiere atención adecuada. Se desarrollaron soluciones para garantizar adecuadamente la conservación de masa y energía para métodos de diferencias finitas y métodos de volúmenes finitos, pero no para métodos de elementos finitos. Proponemos un modelo de cambio de fase de elementos finitos basado en un marco euleriano con un enfoque de Fuerza Superficial Continua (CSF). Maneja tanto la conservación del momento como la conservación de la energía en la interfaz para mallas anisotrópicas de manera ligera y eficiente. Para ello, se desarrolla un modelo basado en el método de Nivel Conjunto. Se considera una interfaz gruesa para ajustarse al enfoque CSF. Para calcular adecuadamente la conservación de la energía, los flujos de calor se extienden a través de esta interfaz gracias a la resolución de una ecuación de transporte. Se añade un solucionador de Navier-Stokes pseudo compresible dedicado para calcular saltos de velocidad con un término fuente en la ecuación de divergencia de velocidad en la interfaz. Se consideran varios puntos de referencia 1D y 2D con complejidad creciente para resaltar el rendimiento de cada característica del marco. Esto enfatiza la capacidad del modelo para abordar adecuadamente los problemas de cambio de fase.