流体-固体的节点化两相流建模方法

摘要

一种求解重力驱动无相变两相流流固耦合传热的流体-固体节点化两相流建模方法。其特征在于忽略对流场的准确计算，用节点热网络思想处理两相流体。具体包括：A)将液相、气相抽象为具有一定质量、体积、温度的节点；B)使用重力方向体积积分计算两相分界面；C)使用一个表面辐射换热模型计算流固耦合壁面辐射热流密度；D)根据流固耦合壁面对流换热热流密度计算气相、液相温度；E)根据流固耦合壁面总热流密度计算固体瞬态导热。针对典型燃油箱内两相流固耦合传热过程，利用本发明的建模方法与Fluent商业软件相场方法计算结果相比，更好的反映了相分界面对传热的影响，计算效率提高一个数量级，满足工程计算需求。

主权项

流体‑固体的节点化两相流建模方法，其特征在于将两相流体中的液相和气相分别抽象为具有温度、质量、体积的节点，并包括：A)计算当前时刻两相流体中的液相和气相的体积，通过重力方向的体积积分计算出两相分界面(步骤101、102)；B)使用对流换热公式，计算流固耦合壁面的对流换热热流密度(步骤103)；C)使用一个表面辐射换热模型，计算流固耦合壁面的辐射热流密度(步骤104)，并将辐射热流密度与步骤B)中求出的对流换热热流密度相加，获得流固耦合壁面的总热流密度(步骤105)；D)计算下一时间步内气相和液相获得的总对流换热热量，分别更新气相和液相的加权平均温度(步骤106、107)；E)根据流固耦合壁面的总热流密度，计算流固耦合壁面的温度梯度，进行一个时间步的固体瞬态传热计算；(步骤108、109)F)下一时间步之后的时刻，重复A)至E)，直到到达瞬态传热终止时刻。