当融化(或者凝固)发生在某一个温度,即相变温度固定时,固相和液相被一个明确的文献综述
界面分离,在这一界面上,需要满足的基本关系为:(1)相邻两相的温度是同一个温度 Tm, 一般是物质的融化温度(2)界面上满足能量平衡[10]。
如图 2。2(a) 所示的一维瞬态融化过程,假设固相和液相的密度ρ相同,因此可以忽略 由容积变化导致的对流速度。
图 2 2 相变示意图
在固液界面 x s(t) 处温度连续: 对于该问题,固液界面上的能量平衡:
其中,qs 和 ql 分别是固、液两相朝 x 正方向的热流密度,L 是单位物质的相变潜热。当两相的 传热都是单纯的导热时:
代入能量平衡方程 2。8 可得:
式中, ds(t) / dt 为界面向 x 正方向移动的速度,可以用 vx 表示,则式 2。10 可以表示为:
如果液相的传热是受对流的影响,则式 2。10 应修正为:以上方程都是在假设固相和液相的密度是相同的情况下推导出来的,若考虑固相和液相 的密度差异,那么对流项就应该包括在液相的能量方程中;考虑密度随温度的变化,会有一个 自然对流的液相区域,相变传热问题将变得更加复杂。
如图 2。3 所示的三维融化过程: 图 2 3 三维融化过程示意图来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-
此时相变界面方程为:
假设液相和固相的密度相同,那么对应于式 2。7 和 2。11 的界面边界条件分别为:
其中, / n 表示界面上沿法向向量 n 的导数。能量平衡方程 2。15 不适合对相变问题进行求 解,方程 2。15 的另一种表达式可按下述方法推导得到。
FORTRAN冰水相变过程的数值计算研究(3):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_92788.html