Моделирование процесса испарения жидкости методом фазого поля и решеточного уравнения Больцмана.
DOI:
https://doi.org/10.26577/JMMCS.2021.v111.i3.09Ключевые слова:
Испарение, фазовый переход, теплопередача, метод фазового поля, метод решеточного уравнения Больцмана, уравнение Кана-ХиллиардаАннотация
В данной статье рассматривается математическое и компьютерное моделирование процесса теплового фазового перехода в потоках двухфазной жидкости. Исследуется процесс пузырькового кипения при наличии постоянного теплового источника на твердой стенке. Учитывается образование пузырьков и фазовый переход. Получены характеристики потока и распределение температуры в процессе пузырькового кипения. Результаты численного исследования получены с помощью использования 2D численного алгоритма, реализуемого на базе D2Q9 модели метода решеточных уравнений Больцмана (LBM) и метода фазового поля. Проведенные расчеты показывают, что сначала образуется зарождение пузырька, затем пузырь растет, отрывается от границы с источником тепла, затем, поднимаясь вверх, претерпевает деформацию под действием сил плавучести. Также численно исследовано влияние силы тяжести и смачиваемости поверхности на диаметр пузырька при всплытии. Полученные результаты имеют хорошее согласование с экспериментальными и численными результатами других авторов.
