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氣體混合物、液體混合物和氣液混合物屬性建模軟體

在建立和運行 CFD、傳熱和聲學模擬時,正確地類比材料屬性至關重要。借助氣液屬性模組,您可以輕鬆準確地計算密度、黏度、導熱係數、熱容以及其他隨組分、壓力和溫度變化的各種屬性。

 

氣液屬性模組支援的建模物件

CFD 模擬相關屬性

流體的密度和黏度可能與組分、壓力和/或溫度相關。獲取這些屬性的精確值非常重要,其準確性可能會影響設備和工藝的設計。氣液屬性模組為您提供用於計算任意組分的氣體混合物的密度和黏度的專業工具。不僅如此,該模組還包含液體溶液(例如水溶液和有機溶劑溶液)的屬性模型。對於兩相流系統,還提供了一些專用的模型來計算氣相和液相的平衡組成隨壓力和溫度的變化情況。

 

熱傳模擬相關屬性

在流體傳熱模擬過程中,除了密度和黏度以外,還需要導熱係數和熱容等屬性。例如,在設計氣候控制和通風系統時,由於空氣的屬性與相對濕度、壓力和溫度有關,因此這些依賴關係對於此類建模和模擬研究的準確性可能至關重要。不僅如此,這也適用於冷卻劑,以及不同行業過程中使用的氣體和流體。氣液屬性模組包含用於計算導熱係數和熱容隨壓力和溫度變化的模型,可以計算任意組分的氣體混合物和液體混合物的這些屬性,這對於傳熱的精確建模和模擬起著重要的作用。

聲學模擬相關屬性

壓力聲波在流體(通常是水或空氣)中傳播的情況與壓力、溫度、本體黏度、熱容和導熱係數相關。在空氣中,相對濕度會對這些屬性產生影響。這些屬性的準確性以及與之相關的壓力聲學模擬結果的精度取決於上述變數,而所有這些變數都可以通過氣液屬性模組進行計算。

 

氣液屬性模組的特徵和功能

熱力學屬性

氣液屬性模組提供的模型和參數可用於計算以下屬性:

  • 反應熱
  • 生成熱
  • 熱容
  • 黏度
  • 密度
  • 導熱係數
  • 二元擴散係數
  • 活性和逸度

這個專業模組可以計算液體混合物和氣體混合物的這些屬性,不僅如此,還可以對以下系統進行平衡計算:氣液系統(即閃蒸計算)、氣--液系統和液-液系統。

 

熱力學模型和屬性模型

您可以通過氣液屬性模組使用許多不同的熱力學模型來計算上面列出的諸多屬性。現有的各種模型反映了一個事實:沒有一個熱力學模型可以描述所有氣體和液體,具體選擇哪種模型取決於混合物的類型和條件。

液體和氣體可以採用以下熱力學模型:

  • 理想氣體
  • Peng-Robinson
  • Peng-Robinson (Twu)
  • Soave-Redlich-Kwong
  • Soave-Redlich-Kwong (Graboski-Daubert)

對於液體混合物,還可以使用以下熱力學模型:

  • Chao-Seader (Grayson-Streed)
  • Wilson
  • NRTL
  • UNIFAC VLE
  • UNIQUAC
  • 正規溶液
  • 擴展的正規溶液
  • 理想溶液

除了使用熱力學模型以外,您還可以單獨指定模型來計算不同的屬性。

 

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了热力学属性设置,其中展开了气体黏度选项,“图形”窗口中显示一个热管模型。

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