一种在多相流中强制实现热力学汽液平衡的新温度演化方程——在 CO2 建模中的应用
流体动力学
2024-08-23 v2 数值分析
数值分析
摘要
本文提出了一个用于数值模拟含二氧化碳 (CO2) 储罐和管道泄压过程的新框架。该框架侧重于流体流动方程与热力学约束耦合系统的高效求解策略。一个关键贡献在于提出了一组新的相平衡计算方程，简化了传统的两相 CO2 混合物汽液平衡 (VLE) 计算。第一个主要创新点在于将传统的四方程 VLE 系统简化为单一方程，从而能够使用非线性求解器进行高效求解。与传统方法相比，这显著降低了计算成本。此外，第二个创新点是通过直接从 UV-Flash 方程导出一个常微分方程 (ODE) 引入的。该 ODE 可以与控制流体流动方程一起积分，为模拟泄压过程提供了一种计算上高效的方法。
引用
@article{arxiv.2408.09164,
title = {A new temperature evolution equation that enforces thermodynamic vapour-liquid equilibrium in multiphase flows -- application to CO2 modeling},
author = {Pardeep Kumar and Benjamin Sanderse and Patricio I. Rosen Esquivel and R. A. W. M. Henkes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09164},
year = {2024}
}
备注
22 pages, 15 figures, submitted to computers and fluids