Опции моделирования изотермической жидкости

В области изотермической жидкости рабочая жидкость представляет собой смесь жидкости и небольшого количества захваченного воздуха. Захваченный воздух - это относительное количество неразрешенного газа, захваченного жидкостью. Вы можете контролировать свойства жидкости и воздуха отдельно:

  • Можно задать нулевое количество увлеченного воздуха. Жидкость с нулем захваченного воздуха идеальна, то есть представляет собой чистую жидкость.

  • Модуль объемной упругости смеси может быть либо постоянным, либо линейной функцией давления.

  • Если смесь содержит ненулевое количество захваченного воздуха, то можно выбрать модель растворения воздуха. Если растворение воздуха отключено, количество захваченного воздуха постоянно. Если происходит растворение воздуха, захваченный воздух может раствориться в жидкости.

Уравнения, используемые для вычисления различных свойств жидкости, зависят от выбранной модели.

Используйте Isothermal Liquid Properties (IL) блок, чтобы выбрать соответствующие опции моделирования.

Общие символы уравнения

В уравнениях используются следующие символы:

pДавление жидкости
<reservedrangesplaceholder0> 0Эталонное давление
p минМинимальное допустимое давление
p cКритическое давление
β смесиИзотермический модуль объемной упругости смеси
β LЧистая жидкость модуля объемной упругости
<reservedrangesplaceholder0> L0Чистая жидкость модуля объемной упругости при ссылке давлении p 0
KКоэффициент пропорциональности, когда модуль объемной упругости является линейной функцией давления
ρ смесиПлотность смеси
ρ LПлотность чистой жидкости
<reservedrangesplaceholder0> L0Плотность чистой жидкости при ссылке давлении p 0
ρ gПлотность воздуха
<reservedrangesplaceholder0> g0Плотность воздуха при ссылке давлении p 0
θ(p)Доля захваченного воздуха как функция давления
αОбъемная доля захваченного воздуха в жидкой смеси
<reservedrangesplaceholder0> 0Объемная доля захваченного воздуха в жидкой смеси при ссылке давлении p 0
VОбщий объем смеси
V LЧистый объем жидкости
<reservedrangesplaceholder0> L0Чистый объем жидкости при ссылке давлении p 0
V gОбъем воздуха
<reservedrangesplaceholder0> g0Объем воздуха при ссылке давлении p 0
MОбщая масса смеси
M LЧистая масса жидкости
<reservedrangesplaceholder0> L0Чистая масса жидкости при ссылке давлении p 0
M gВоздушная масса
<reservedrangesplaceholder0> g0Масса воздуха при ссылке давлении p 0
nПолитропный индекс воздуха

Идеальная Жидкость

Жидкость с нулем захваченного воздуха идеальна, то есть представляет собой чистую жидкость.

Постоянный модуль объемной упругости

Для этой модели определяющие уравнения:

  • Плотность смеси

    ρmix=ρL0e(pp0)/βL

  • Частная производная плотности смеси

    ρmixp=ρL0βLe(pp0)/βL

  • Смешанные модули объемной упругости

    βmix=βL

Модуль объемной упругости является линейной функцией давления

Для этой модели определяющие уравнения:

  • Плотность смеси

    ρmix=ρL0(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp

  • Частная производная плотности смеси

    ρmixp=ρL0βL0(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp1

  • Смешанные модули объемной упругости

    βmix=βL0+Kβp(pp0)

Постоянное количество всасываемого воздуха

На практике рабочая жидкость содержит небольшое количество захваченного воздуха. Этот набор моделей принимает, что количество захваченного воздуха остается постоянным во время симуляции.

Постоянный модуль объемной упругости

Для этой модели определяющие уравнения:

  • Плотность смеси

    ρmix=ρL0+(α01α0)ρg0e(pp0)/βL+(α01α0)(p0p)1/n

  • Частная производная плотности смеси

    ρmixp=(ρL0+(α01α0)ρg0)(1βLe(pp0)/βL+1n(α01α0)(p01/np1/n+1))(e(pp0)/βL+(α01α0)(p0p)1/n)2

  • Смешанные модули объемной упругости

    βmix=βLe(pp0)/βL+(α01α0)(p0p)1/ne(pp0)/βL+βL1n(α01α0)(p01/np1/n+1)

Модуль объемной упругости является линейной функцией давления

Для этой модели определяющие уравнения:

  • Плотность смеси

    ρmix=ρL0+(α01α0)ρg0(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp+(α01α0)(p0p)1/n

  • Частная производная плотности смеси

    ρmixp=(ρL0+(α01α0)ρg0)(1βL(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp1+1n(α01α0)(p01/np1/n+1))((1+KβpβL0(pp0))1/Kβp+(α01α0)(p0p)1/n)2

  • Смешанные модули объемной упругости

    βmix=βL(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp+(α01α0)(p0p)1/n(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp1+βL1n(α01α0)(p01/np1/n+1)

Растворимость воздуха включена

Этот набор моделей позволяет вам принять во внимание эффекты растворения воздуха во время симуляции:

  • При давлениях, меньших или равных ссылках давлению, p 0 (которое принято равным атмосферному давлению), весь воздух принимается захваченным.

  • При давлениях, равных или превышающих давление p c, весь захваченный воздух растворяется в жидкости.

  • При давлениях между p 0 и p c объемная доля захваченного воздуха, которая не теряется от растворения, θ(p), является функцией давления.

Постоянный модуль объемной упругости

Для этой модели определяющие уравнения:

  • Плотность смеси

    ρmix=ρL0+(α01α0)ρg0e(pp0)/βL+(α01α0)(p0p)1/nθ(p)

  • Частная производная плотности смеси

    ρmixp=(ρL0+(α01α0)ρg0)(1βLe(pp0)/βL+(α01α0)(p0p)1/n(θ(p)npdθ(p)dp))(e(pp0)/βL+(α01α0)(p0p)1/nθ(p))2

  • Смешанные модули объемной упругости

    βmix=βLe(pp0)/βL+(α01α0)(p0p)1/nθ(p)e(pp0)/βL+βL(α01α0)(p0p)1/n(θ(p)npdθ(p)dp)

Модуль объемной упругости является линейной функцией давления

Для этой модели определяющие уравнения:

  • Плотность смеси

    ρmix=ρL0+(α01α0)ρg0(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp+(α01α0)(p0p)1/nθ(p)

  • Частная производная плотности смеси

    ρmixp=(ρL0+(α01α0)ρg0)(1βL(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp1+(α01α0)(p0p)1/n(θ(p)npdθ(p)dp))((1+KβpβL0(pp0))1/Kβp+(α01α0)(p0p)1/nθ(p))2

  • Смешанные модули объемной упругости

    βmix=βL(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp+(α01α0)(p0p)1/nθ(p)(1+KβpβL0(pp0))1/Kβp1+βL(α01α0)(p0p)1/n(θ(p)npdθ(p)dp)

См. также

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте