相变

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本例演示如何模拟相变并预测相变对传热分析的影响。当材料发生相变(例如从固体变为液体)时,能量将被添加到固体,这种能量不会导致温度升高,而会改变材料的分子结构,相变的潜热方程在许多文章中都有出现,但它们的实现并不规范。相变所消耗或释放的热量会影响流体的流动、岩浆运动和生成、化学反应、矿物稳定性及许多其他地球科学方面的应用。

该一维示例使用“传热模块”中的“多孔介质传热”接口分析冰柱加热变成水过程中的瞬态温度传递。模型着重演示了如何处理随温度变化的材料属性。

建模过程如下所述。首先,使用包含融化潜热的瞬态传导方程估算冰变为水的相变过程。接下来,将第一个解与忽略潜热情况下的解进行比较。最后,运行其他仿真来计算发生相变的温度区间的影响。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:

传热模块 地下水流模块