气液属性模块

精准模拟气体、液体和气–液混合系统

在开展 CFD、传热和声学仿真时,准确描述材料属性是确保结果可靠的关键。借助“气液属性模块”,用户可以根据组分、压力和温度,轻松实现对密度、黏度、导热系数、热容及其他物理属性的精确计算。

“气液属性模块”的所有功能已完整集成于以下产品中:“化学反应工程模块”、“电池模块”以及“燃料电池和电解槽模块”。

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发动机垫片模型,其中四个圆柱形零件中的一个已划分网格,蓝色流线穿过整个系统,并用 HeatCamera 颜色表显示四个切面图。

CFD 仿真相关属性

流体的密度和黏度会随组分、压力和温度的变化而改变,这些属性可能影响设备与工艺过程的设计,因此获取精确的属性值至关重要。“气液属性模块”提供了强大的计算功能,可精确求解任意组分气体混合物的密度和黏度。此外,该模块还内置了专门针对液体溶液(例如水溶液和含有有机溶剂的溶液)的属性模型。对于两相流系统,模块提供先进的热力学模型,能够计算气相和液相在指定压力与温度条件下的平衡组分。

传热仿真相关属性

在流体传热仿真中,除了密度和黏度,导热系数和热容等属性同样不可或缺。以暖通空调和通风系统设计为例,空气的属性会随相对湿度、压力和温度发生变化,而这些依赖关系对于确保建模与仿真研究的精度至关重要。此类依赖关系同样适用于冷却介质,以及各行业工艺过程中所涉及的气体和流体。

“气液属性模块”提供了先进的计算模型,能够精准描述导热系数和热容随压力、温度的变化规律。无论是任意组分的气体混合物还是液体混合物,用户都可以利用这些属性进行高精度的传热建模与仿真,从而获得更贴近现实的预测结果。

声学仿真相关属性

压力声波在流体(通常为水或空气)中的传播与流体的压力、温度、本体黏度、热容和导热系数息息相关。在空气中,相对湿度还会对这些属性产生影响。为了确保这些属性的准确性以及与之相关的压力声学仿真结果的精度,您可以使用“气液属性模块”来计算所有这些变量的值,从而得到精确的结果。

气液属性模块的功能概览

提供专业的液体和气体属性定义功能。

“模型开发器”特写视图,其中突出显示“汽-液系统”节点,并显示“热力学系统”设置。

热力学属性

“气液属性模块”提供了一系列专业的模型与参数,支持精确计算以下关键热力学属性:

  • 反应热
  • 生成热
  • 热容
  • 黏度
  • 密度
  • 导热系数
  • 二元扩散系数
  • 活度和逸度

本模块不仅适用于各类液体混合物和气体混合物的属性计算,还可用于复杂系统的相平衡分析,包括液–液系统、气–液–液系统以及气–液系统(即闪蒸计算)的平衡计算。

“热力学系统”设置的特写视图,“图形”窗口中显示发动机冷却液模型。

热力学模型和属性模型

“气液属性模块”内置了多种不同的热力学模型,以满足不同气体与液体的描述需求。由于不存在适用于所有工况的通用模型,具体选择需根据混合物的类型及其工作条件确定。除热力学模型外,用户还可以针对具体的属性单独指定最合适的模型,从而实现更精细化的仿真设置。

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