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xuxia8495

银虫 (小有名气)

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[交流] 关于用不同宏来描述挥发冷凝过程中的质量传输问题

首先，来看大家自定义蒸发过程中质量传输的几个方式：
1. http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=4871634
作者使用DEFINE_EXCHANGE_PROPERTY宏，使用饱和蒸汽压做判据，来定义水蒸发问题
2. http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1702092
作者使用DEFINE_SOURCE宏，使用饱和蒸汽压做判据，来定义两相间的质量转移
3. http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=4816246
作者使用DEFINE_MASS_TRANSFER宏，使用温度做判据，来定义首相和基本相间的质量转移

再看，三个宏的使用起来遇到的一些问题：
1.DEFINE_EXCHANGE_PROPERTY与DEFINE_MASS_TRANSFER的区别
软件使用手册写道：You can use DEFINE_EXCHANGE_PROPERTY to specify UDFs for some phase interaction variables in multiphase models. These include net heat transfer rates between phases, drag and lift coefficient functions, and interfacial area for the Eulerian multiphase boiling model.
You can use DEFINE_MASS_TRANSFER when you want to model mass transfer in a multiphase problem.The mass transfer rate specified using a DEFINE_MASS_TRANSFER UDF is used to compute mass, mo-mentum, energy, and species sources for the phases involved in the mass transfer.
根据对二者的介绍，用其来定义质量传输速率是没问题的，但不知道二者有无本质区别
2.DEFINE_SOURCE宏
蒸发的过程牵涉到相变，也就是说需要使用多相流模型，用DEFINE_SOURCE宏来定义质量变化需在phase下拉目录下设置。我使用的是mixture模型，在将UDF导入软件时，如果用的是DEFINE_SOURCE宏，老是出现这样的警告FLUENT received fatal signal (ACCESS_VIOLATION)，换成DEFINE_MASS_TRANSFER 就可以运行计算。不知大家有无遇到这种情况？
3.有外热源对熔体加热导致的元素挥发，或者是环境压力变化导致的元素蒸发，都是一个动态的过程；自定义函数来描述这样一个过程，一是需要选择判定元素挥发的判据（譬如温度、蒸汽压、蒸发热等，多是采用前两者中的一个），二是需要定义质量传输速率。
纯元素饱和蒸汽压与温度相关，合金元素饱和蒸汽压与活度、摩尔分数和纯元素饱和蒸汽压相关；
问题就是，需要综合考虑以上因素，使其在质量传输速率中体现，否则，处理就太过简单而与实际差异较大

最后，如何验证模拟结果：
电子束熔炼钛合金过程中，铝元素挥发严重，可通过测定铸锭中的铝含量来验证挥发损失情况
请问做水蒸发、焊接过程中元素挥发的朋友们，你们或相关文献中是怎么来验证模拟结果准确性的？

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1楼 2012-11-09 09:56:53

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b07988

金虫 (正式写手)

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虫号: 961909

★ ★ ★ ★
xuxia8495(金币+1): 谢谢参与
xiegangmai: 金币+3, 鼓励讨论交流 2012-11-12 19:32:17

针对这三个宏，我的看法：
1.DEFINE_EXCHANGE_PROPERTY与DEFINE_MASS_TRANSFER的区别
我没有用过DEFINE_EXCHANGE_PROPERTY。但看help，觉得功能基本一致，关键看你采用什么判据。
2.DEFINE_SOURCE宏在每个相中加入，一般情况下不会报错。你再看看自己的udf，是不是有问题。
3.关于溶质挥发（沸腾），传输速率的问题。如果要非常精确的确定哪种元素减少多少的话，还是参考国外80、90年代的文献。
你可以看看这篇文献。精确计算的话，很复杂。不过，可以试试。
自己下载看看。上传附件出现问题了。。。
2000 Weld Metal Composition Change during Conduction Mode