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低温容器的热力分层现象(Thermally Stratified Cryogenic Tanks)

箱子是半空还是半满?

  在预估低温制冷箱内部压力时,即使是乐观主义者也会遇到非常艰难的时刻,更不必说优化压力剂容器尺寸(pressurant bottles)和根据复杂的瞬态过程设计压力控制系统了。

  CFD工具能预计液体位置,并大致给出在近乎滞止的非液空间(蒸汽/压力剂)和液体区的缓慢环流(recirculation)。但CFD软件经常在热力学(如沸腾、溶解)上偷工减料,而且不能模拟重要的瞬态现象,比如填料(fill)、排放(drain)、升压(pressurization)等过程。流动网络类型的程序则在热分层(流体没有充分混合——压力虽然相同,但是存在由重力或环境热流诱导的温度梯度)现象的模拟上遇到困难。

  因此,C&R在SINDA/FLUINT软件中开发了独一无二的处理此类特殊的非液空间和液体区分层问题的算法。包括重要不确定因素的处理和主要物理现象的描述,如:

  • 换热器内与液位水平相关(liquid level-dependent)的所有变量的描述(如沸腾vs冷凝)
  • 池式沸腾、过冷沸腾、膜态沸腾和过渡沸腾(超出临界热流和Leidenfrost温度,出现在燃料注入到暖壁温容器时)模拟
  • 耗散冷凝极限(diffusion-limited condensation)、非液空间耗散( diffusion within the ullage)、压力剂进出流体的溶解和析出过程。
  右图是一个复杂专业模型的简化案例,点击图片(需要安装Windows Media Player)可以看到垂直放置的液氧箱在高压氦气瓶压力作用下,持续30分钟的填充过程及液氧快速排放过程的动画。结合SINDA/FLUINT软件的其它功能,可以将此模型改为更详细的压力系统模型的一个节点,或者是作为填充管线(feedline)或发动机模型的起始点。点击这里下载案例文件和相关文档,或者与我们直接联系获取更详细的资料。同样,您也需要下载如下的流体属性文件。

技术支持和专业模块开发

  详细内容,请致电公司咨询。

 

 

 

 

SINDA/FLUINT代理商:

北京红缨联合科技有限公司

公司电话:010-80751005
     
  传真:010-80751005

电子邮箱:红缨联合销售部

 

 

 

 

 

 

 



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