界面剪切力对蒸汽垂直下流膜状凝结传热的影响分析

界面剪切力对小径管中的蒸汽垂直下流凝结传热有重要影响。采用VOF模型数值模拟了蒸汽垂直下流凝结传热,分析了界面剪切力对局部凝结传热系数的影响。模拟中冷凝管壁面温度采用耦合计算冷却水的对流换热获得。计算得到了速度、界面剪切力和局部凝结传热系数的分布。计算结果表明:界面剪切力沿蒸汽流动方向逐渐减小,它对局部凝结传热系数的强化作用集中在垂直管前段,而在垂直管后段,液膜重力是影响局部凝结传热系数的重要因素。将VOF模型算得的局部凝结传热系数与Nusselt解析解进行了比较。在垂直管前段,由于汽-液界面剪切力的强化作用,VOF模型的计算结果大于Nusselt解析解;而在垂直管后段,汽-液界面剪切力逐渐减弱,VOF模型的计算结果接近Nusselt解析解。将VOF模型算得的局部凝结传热系数与Goodykoontz等的实验数据做了比较,在0.2～0.6 m的垂直管段,VOF模型算得的局部凝结传热系数与Goodykoontz等的实验数据吻合较好,误差在±35%的范围内变化。

土壤中水分垂直下渗动力模拟模型

估算下渗是水文预报中最难的问题之一。首先,对一定暴雨来说,将降雨划分为径流量和地表滞留量以及它们的时程分配在很大程度上要受到土壤下渗容量的影响。下渗主要是受决定土壤水分运动的各种因子控制的。初始土壤含水量和接近饱和时土壤水分特征的变化对估计下渗具有很大的影响。虽然这一现象的特征很复杂,但由于数值计算太复杂。