[发明专利]流动沸腾传热精细化模拟方法

权利要求书

1.流动沸腾传热精细化模拟方法，其特征在于：耦合了VOF和LS方法优势的界面捕捉方法VOSET，引入核化密度模型，构建一套适用于三维矩形细微通道内流动沸腾传热研究的数值模拟方法，实现更加合理、精确的流动沸腾传热数值模拟，模拟方法包括以下步骤：

（1）对几何、物性、网格参数等初始化，生成网格；

（2）通过核化密度模型在加热壁面上进行成核点布置，并保存每个核化点对应的成核条件；

（3）给定速度、压力、体积分数和距离函数的初始场；

（4）通过一个移位因子，计算动态接触角，并利用接触角更新壁面虚拟节点的距离函数值；

（5）根据流体体积分数，采用PLIC方法进行汽液界面重构，迭代求解距离函数，迭代次数为3次，再迭代过程中需要根据步骤（4）进行虚拟节点的距离函数值更新；

（6）根据Heaviside 函数和距离函数，更新当前时层的物性参数，并根据CSF模型计算表面张力；

（7）利用流速计算毛细数，根据Taylor关系式计算初始微液层厚度；

（8）根据傅里叶导热定律获得微液层蒸发热流，并将其作为源项加入加热壁面中，采用热流和温度连续原则，考虑耦合传热，一体化求解整个流体和固体温度场；

（9）根据当前时层的温度场和能量跳跃模型求解由于相变而导致的连续性方程源项；

（10）基于上一时层的速度和物性，根据动量方程显式计算假拟速度；

（11）根据假拟速度和相变源项计算压力方程的源项，求解压力泊松方程，更新压力场；

（12）根据显式动量方程，更新速度场；

（13）根据当前时层的速度场和步骤（5）重构的界面求解通过每个网格界面的流体体积分数，并根据VOF方程更新流体体积分数；

（14）根据流固界面热流和温度连续求解固壁温度，并根据固壁温度判断是否有汽核产生，如有成核点被激活，则放置一个人工汽泡；

（15）判断是否模拟达到预设时间，如没有达到，则返回步骤（3），开始新一时层的求解。

2.根据权利要求1所述的流动沸腾传热精细化模拟方法，其特征在于：不断循环步骤（4）~（15）直至达到预设的模拟时间，并且根据预设的时间间隔输出中间结果，对结果进行图形化后处理，预设的模拟时间为用户自定义的计算时长。