Materialeigenschaft
Materialeigenschaften sind Volumenbedingungen im Modul Mehrkomponenten-Mischung (Multicomponent Mixing), die sich auf ausgewählte Volumina beziehen.
Die Materialeigenschaften werden in der Eigenschaftenkonsole angezeigt, wenn Sie eine Flüssigkeitsdomäne unter Domänen (Domains) im Flow Analysis Baum auswählen.
Dichte
Sie können die Dichte einer Mischung sowohl im Modul Multicomponent Mixing als auch im Modul Common in der Eigenschaftenkonsole angeben.
Die Dichte einer Mischung wird aus den Dichten der einzelnen Komponenten berechnet, indem die folgenden Methoden verwendet werden:
• Mass Fraction Average – Berechnet die Flussdichte für die Mischung in einem ausgewählten Volumen durch Mittelwertbildung aus der Dichte der Komponenten, basierend auf ihren entsprechenden Massenanteilen.
• Vom Benutzer festgelegt (User Specified) – Stellt direkt die durchschnittliche Flussdichte für die Mischung in einem ausgewählten Volumen auf der Basis eines festen Werts oder einer unter Verwendung von Ausdrucks-Editor (Expression Editor) festgelegten benutzerdefinierten Funktion ein. Dies geschieht unabhängig von der Dichte der einzelnen Komponenten.
Die Dichte der Komponenten wird nur im Modul Allgemein (Common) angegeben, wenn Sie eine der folgenden Optionen auswählen: Konstante Dichte (Constant Density), Allgemeine Gasgleichung (Ideal Gas Law), Isentrope Gasgleichung (Isentropic Gas Law), Kompressible Flüssigkeit (Compressible Liquid) oder Vom Benutzer festgelegt (User Specified).
Viskosität
Die Viskosität (Viscosity) wird anhand der folgenden Methoden anhand der Viskositäten der einzelnen Komponenten der Mischung berechnet:
• Mass Fraction Average – Berechnet die Viskosität der Mischung in einem ausgewählten Volumen durch Mittelwertbildung aus der Viskosität der Komponenten, basierend auf ihren entsprechenden Massenanteilen. Dadurch wird die Diffusivität jeder Komponente festgelegt und der Mischungswert wird in Mehrkomponenten-Mischung (Multicomponent Mixing) auf Konstante Schmidt-Zahl (Constant Schmidt Number) festgelegt.
• Kinetische Theorie (Kinetic Theory) – Erfordert die Eingabe der Lennard-Jones Parameter (Lennard-Jones Parameters) für die einzelnen Komponenten.
• Vom Benutzer festgelegt (User Specified) – Stellt die Viskosität der Mischung in einem ausgewählten Volumen direkt basierend auf einem festgelegten Wert oder einer mithilfe des Ausdrucks-Editors festgelegten benutzerdefinierten Funktion ein, unabhängig von der Viskosität der einzelnen Komponenten.
Die Viskosität der Komponenten wird nur im Modul Flow als einer der folgenden Werte angegeben: Constant Dynamic Viscosity, Constant Kinematic Viscosity, Sutherland Law, Bingham-Modelle, Herschel-Bulkley, User Defined Function (Non Newtonian) oder Vom Benutzer angegeben (User Specified) unter Verwendung des Ausdrucks-Editors (Expression Editor).
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Wenn Sie die Viskosität (Viscosity) für die Mischung auf Kinetic Theory einstellen, wird die Viskosität (Viscosity) für die Komponenten standardmäßig auch auf Kinetic Theory eingestellt.
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Für Flussprobleme des Typs Mehrkomponente (Multicomponent), die die Wärmeübertragung betreffen, werden die folgenden Bedingungen für Enthalpy Model und Leitfähigkeit (Conductivity) angegeben:
• Enthalpy Model – Berechnet aus den Enthalpien der einzelnen Komponenten der Mischung anhand einer der folgenden Methoden:
◦ Massenanteil (Durchschnitt) (Mass Fraction Average) – Berechnet die Flussenthalpie für die Mischung in einem ausgewählten Volumen durch Mittelwertbildung aus der Enthalpie der Komponenten, basierend auf ihren entsprechenden Massenanteilen.
◦ Vom Benutzer festgelegt (User Specified) – Stellt die Enthalpie der Mischung in einem ausgewählten Volumen direkt basierend auf einem festgelegten Wert oder einer mithilfe des Ausdrucks-Editors benutzerdefinierten Funktion ein, unabhängig von der Enthalpie der einzelnen Komponenten.
Sie können Enthalpy Model für die Komponenten nur im Modul Heat als eine der folgenden Optionen angegeben: Constant Capacity, JANAF Table, User Defined Function (Non Newtonian) oder Vom Benutzer festgelegt (User Specified) über den Ausdrucks-Editor (Expression Editor).
Wenn Sie Leitfähigkeit (Conductivity) für die Mischung auf Kinetic Theory einstellen, dann wird Enthalpy Model für die Komponenten im Modul Heat auch auf Kinetic Theory eingestellt. Dies ermöglicht es Ihnen, Freiheitsgrade (Degrees of Freedom) anzugeben, deren Standardwert 3 die drei translatorischen Richtungen darstellt. Ein Wert gleich 6 schließt zusätzlich zu den translatorischen Richtungen die drei Rotationsrichtungen ein. Ein Wert von mehr als 6 schließt zusätzlich zu den translatorischen und rotatorischen Modi die von Ihnen gewählte Anzahl der Vibrationsmodi ein.
• Leitfähigkeit (Conductivity) für eine Mischung wird aus den Leitfähigkeiten der einzelnen Komponenten mithilfe einer der folgenden Methoden berechnet:
◦ Massenanteil (Durchschnitt) (Mass Fraction Average) – Berechnet die Leitfähigkeit für die Mischung in einem ausgewählten Volumen durch Mittelwertbildung aus der Leitfähigkeit der Komponenten, basierend auf ihren entsprechenden Massenanteilen. Dadurch wird Diffusivität (Diffusivity) für jede Komponente und als Mischungswert in Mehrkomponenten-Mischung (Multicomponent Mixing) der Wert Konstante Schmidt-Zahl (Constant Schmidt Number) festgelegt.
◦ Kinetische Theorie (Kinetic Theory) – Legt fest, dass Diffusivität (Diffusivity) jeder Komponente und der Mischung unter Mehrkomponenten-Mischung (Multicomponent Mixing) basierend auf Kinetische Theorie (Kinetic Theory) berechnet werden sollen. Sie müssen Lennard-Jones-Parameter (Lennard-Jones Parameters) für die einzelnen Komponenten eingeben.
◦ Vom Benutzer festgelegt (User Specified) – Stellt direkt die Leitfähigkeit für die Mischung in einem ausgewählten Volumen auf der Basis eines festen Werts oder einer unter Verwendung von Ausdrucks-Editor (Expression Editor) festgelegten benutzerdefinierten Funktion ein. Dies geschieht unabhängig von der Leitfähigkeit der einzelnen Komponenten.
Sie können Leitfähigkeit (Conductivity) für die Komponenten nur im Modul Heat mit einer der folgenden Optionen festlegen: Constant Prandtl Number, Constant Conductivity, Kinetic Theory.
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Wenn Sie Dichte (Density) für die Mischung auf Kinetic Theory einstellen, wird Leitfähigkeit (Conductivity) standardmäßig auch auf Kinetic Theory eingestellt.
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Diffusivität
Über Diffusivität (Diffusivity) können Sie die Methode zum Berechnen der Leitfähigkeit angeben. Außer bei Verwendung der kinetischen Theorie wird die Diffusivität derzeit nur als eine Funktion der einzelnen Komponenten berechnet, unabhängig von den Massenanteilen der umgebenden Komponenten. Sie können Diffusivität (Diffusivity) für eine Komponente anhand folgender Methoden angeben:
• Konstante Schmidt-Zahl (Constant Schmidt Number) – Gibt die Diffusivität mit dem für Schmidt-Zahl (Schmidt Number) festgelegten Wertesatz an. Sie können den Eingabewert einer Funktion mithilfe des Ausdrucks-Editors festlegen.
• Konstante Diffusivität (Constant Diffusivity) – Gibt die Diffusivität direkt an. Sie können den Eingabewert einer Funktion mithilfe des Ausdrucks-Editors festlegen.
• Kinetische Theorie (Kinetic Theory) – Gibt die Diffusivität mit den für Lennard-Jones-Parameter (Lennard-Jones Parameters) festgelegten Werten an, wie in der kinetischen Theorie erläutert.
Modell
Modell (Model) wird unter jeder Komponente für ein Volumen in Multicomponent Mixing angezeigt, wenn Sie das Modul Turbulence aktivieren.
Turbulente Schmidt-Zahl (Turbulent Schmidt Number) wird unter Modell (Model) angegeben. Der Wert für Turbulente Schmidt-Zahl (Turbulent Schmidt Number) darf nicht größer als 1 sein.
Lennard-Jones-Parameter
Lennard-Jones-Parameter (Lennard-Jones Parameters) wird angegeben, wenn Sie für Diffusivität (Diffusivity) der einzelnen Komponenten in einem ausgewählten Volumen Kinetische Theorie (Kinetic Theory) einstellen. Die Parameter, die Sie angeben, sind Durchmesser (Diameter) und Energie (Energy).