材料屬性
材料內容是參照所選體積塊之「多成分混合」模組中的體積塊條件。
當在 Flow Analysis 樹中的「域」(Domains) 底下選取流體域時,「屬性」(Properties) 面板中會顯示材料屬性。
密度 (Density)
您可以在「內容」(Properties) 面板中指定「多成分混合」(Multicomponent Mixing)「一般」(Common) 模組下混合物的密度。
混合物密度可使用下列方法根據各成分的密度來計算:
「平均計算質量分數」(Mass Fraction Average) - 透過根據各成分對應的質量分數平均計算各成分的密度,來計算所選體積塊內之混合物的流體密度。
「使用者指定的」(User Specified) - 根據固定值或使用者定義函數使用「運算值編輯器」(Expression Editor) 直接設定所選體積塊內之混合物的平均流體密度。不管各成分的密度為何,均可執行此動作。
當您選取下列選項之一時,僅在「一般」(Common) 模組下指定成分密度:「恆定密度」(Constant Density)「理想氣體定律」(Ideal Gas Law)「等熵氣體定律」(Isentropic Gas Law)「可壓縮液體」(Compressible Liquid)「使用者指定的」(User Specified)
黏度
「黏度」(Viscosity) 可使用下列方法由混合物個別成分的黏度計算:
「平均計算體積分數」(Vol. Fraction Average) - 透過根據各成分對應的質量分數平均計算各成分的黏度,來計算所選體積塊內之混合物的黏度。這樣可設定每個成分的擴散係數,並將「多成分混合」(Multicomponent Mixing) 下的混合值設定為「恆定施密特數」(Constant Schmidt Number)
「動力理論」(Kinetic Theory) - 需要為個別成分輸入「里那-瓊斯參數」(Lennard-Jones Parameters)
「使用者指定的」(User Specified) - 根據固定值或使用者定義函數使用「運算值編輯器」(Expression Editor) 直接設定所選體積塊內之混合物的黏度,而不管各成分的黏度為何。
成分黏度僅可在「流動」(Flow) 模組下使用「運算式編輯器」(Expression Editor) 指定為下列任何一項:「恆定動力黏度」(Constant Dynamic Viscosity)「恆定動黏度」(Constant Kinematic Viscosity)「蘇色藍定律」(Sutherland Law)「賓漢」(Bingham)「赫歇耳-巴爾克利」(Herschel-Bulkley)「使用者定義函數 (非牛頓)」(User Defined Function (NonNewtonian))「使用者指定的」(User Specified)
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如果您將混合物的「黏度」(Viscosity) 設定為「動力理論」(Kinetic Theory),則成分的「黏度」(Viscosity) 也會依預設設定為「動力理論」(Kinetic Theory)
針對涉及熱轉換的「多成分」(Multicomponent) 流動問題,會指定「焓模型」(Enthalpy Model)「熱導率」(Conductivity) 的下列條件:
「焓模型」(Enthalpy Model) - 使用下列方法之一基於混合物個別成分的焓計算:
「質量分數平均數」(Mass Fraction Average) - 透過根據各成分對應的質量分數平均計算各成分的焓,計算所選體積塊內之混合物的焓。
「使用者指定的」(User Specified) - 根據固定值或使用者定義函數使用「運算值編輯器」(Expression Editor) 直接設定所選體積塊內之混合物的焓,而不管各成分的焓為何。
各成分的「焓模型」(Enthalpy Model) 僅可在「熱」(Heat) 模組下使用「運算式編輯器」(Expression Editor) 指定為下列其中一項:「恆定容量」(Constant Capacity)「JANAF 表」(JANAF Table)「使用者定義函數 (非牛頓)」(User Defined Function (NonNewtonian))「使用者指定的」(User Specified)
當您將混合物的「熱導率」(Conductivity) 設定為「動力理論」(Kinetic Theory) 時,「熱」(Heat) 模組中成分的「焓模型」(Enthalpy Model) 也會設定為「動力理論」(Kinetic Theory)。這允許您指定「自由度」(Degrees of Freedom),其預設值 3 代表三個平移方向。若值等於 6,則除了平移方向之外,還包括三個旋轉方向。若值大於 6,則除了平移和旋轉模式之外,還包括您選擇的多個振動模式。
混合物「熱導率」(Conductivity) 可使用下列方法之一根據各成分的熱導率來計算:
「質量分數平均數」(Mass Fraction Average) - 透過根據各成分對應的質量分數平均計算各成分的熱導率,計算所選體積塊內之混合物的熱導率。這樣可設定每個成分的「擴散係數」(Diffusivity),並將「多成分混合」(Multicomponent Mixing) 下的混合物設定為「恆定施密特數」(Constant Schmidt Number)
「動力理論」(Kinetic Theory) - 將「多成分混合」(Multicomponent Mixing) 下的每種成分與混合物的「擴散係數」(Diffusivity) 設定為根據「動力理論」(Kinetic Theory) 計算。此外,您還需要針對個別成分輸入「里那-瓊斯參數」(Lennard-Jones Parameters)
「使用者指定的」(User Specified) - 根據固定值或使用者定義函數使用「運算值編輯器」(Expression Editor) 直接設定所選體積塊內之混合物的傳導率。不管各成分的傳導率為何,均可執行此動作。
僅可在模組下使用下列選項之一設定成分的「熱導率」(Conductivity)「恆定卜朗特數」(Constant Prandtl Number)「恆定熱導率」(Constant Conductivity)「動力理論」(Kinetic Theory)
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如果您將混合物的「密度」(Density) 設定為「動力理論」(Kinetic Theory),則「熱導率」(Conductivity) 也會依預設設定為「動力理論」(Kinetic Theory)
擴散係數
「擴散係數」(Diffusivity) 允許您指定計算擴散係數的方法。除了使用動力理論時,擴散係數目前僅是個別組件的函數,無論周圍成分的質量分數爲何。您可以使用下列方法指定成分的「擴散係數」(Diffusivity)
「恆定施密特數」(Constant Schmidt Number) - 使用為「施密特數」(Schmidt Number) 設定的值指定擴散係數。您可以使用「運算式編輯器」(Expression Editor) 將輸入值設為函數。
「恆定擴散係數」(Constant Diffusivity) - 直接指定擴散係數。您可以使用「運算式編輯器」(Expression Editor) 將輸入值設為函數。
「動力理論」(Kinetic Theory) - 使用為運動理論中所述「連納-瓊司參數」(Lennard-Jones Parameters) 設定的值指定擴散係數。
模型
當您啟動亂流模組時,「模型」(Model) 會顯示在「多成分混合」(Multicomponent Mixing) 下體積塊的每個成分下。
「亂流施密特數」(Turbulent Schmidt Number)「模型」(Model) 下指定。「亂流施密特數」(Turbulent Schmidt Number) 的值不得大於 1。
里那-瓊斯參數
當針對所選體積塊中的個別成分設定「擴散係數」(Diffusivity)時,「里那-瓊斯參數」(Lennard-Jones Parameters) 指定為「動力理論」(Kinetic Theory)。您指定的參數為「直徑」(Diameter)「能量」(Energy)