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Liquid & Gas Properties Module

Modellazione di miscele di gas, liquido e miscele di liquidi e gas

Quando si impostano e si eseguono simulazioni CFD, trasferimento di calore e acustica, è fondamentale modellare correttamente le proprietà del materiale. Il Liquid & Gas Properties Module consente di calcolare con facilità e precisione la densità, la viscosità, la conducibilità termica, la capacità termica e altre proprietà in funzione della composizione, della pressione e della temperatura.

Tutte le funzionalità disponibili nel Liquid & Gas Properties Module sono incluse anche nei seguenti prodotti: Chemical Reaction Engineering Module, Battery Design Module e Fuel Cell & Electrolyzer Module.

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Modello di una guarnizione di un motore con una delle quattro parti cilindriche meshata, linee di flusso blu che si muovono attraverso il sistema e quattro grafici di sezione, nella tabella colori di una termocamera.
Modello di una formazione geologica che illustra lo stoccaggio dell'anidride carbonica.

Proprietà per simulazioni CFD

La densità e la viscosità dei fluidi possono dipendere da composizione, pressione e temperatura. Queste proprietà possono influire sulla progettazione di dispositivi e processi, rendendo fondamentale ottenere valori accurati. Il Liquid & Gas Properties Module offre funzionalità per il calcolo della densità e della viscosità di miscele gassose di composizione arbitraria. Inoltre, il modulo contiene modelli di proprietà per soluzioni liquide, quali soluzioni acquose e soluzioni con solventi organici. Per i sistemi a flusso bifase, il modulo offre modelli termodinamici per il calcolo della composizione di equilibrio delle fasi vapore e liquida in funzione della pressione e della temperatura.

Proprietà per simulazioni di scambio termico

La simulazione di trasferimento termico nei fluidi richiede proprietà quali conducibilità termica e capacità termica, oltre a densità e viscosità. Per esempio, nella progettazione di sistemi di climatizzazione e ventilazione le proprietà dell'aria dipendono da umidità relativa, pressione e temperatura, e queste dipendenze possono essere importanti per l'accuratezza degli studi di modellazione e simulazione. Queste dipendenze sono rilevanti anche per i refrigeranti, nonché per i gas e i fluidi utilizzati nei processi in diversi settori industriali.

Il Liquid & Gas Properties Module include modelli per il calcolo della conducibilità termica e della capacità termica in funzione della pressione e della temperatura. Queste proprietà si possono calcolare per miscele di gas e miscele liquide di composizione arbitraria, e possono essere utilizzate per modelli e simulazioni di scambio termico accurati.

Modello di heat pipe con una terza parte tagliata longitudinalmente per mostrare l'interno color arcobaleno.
Modello di accoppiatore cilindrico con un terzo in sezione per rivelare l'interno in gradazione arcobaleno.

Proprietà per simulazioni acustiche

Le onde acustiche di pressione si propagano nei fluidi, spesso acqua o aria, e dipendono da pressione, temperatura, viscosità di bulk, capacità termica e conducibilità termica. In aria, l'umidità relativa influisce su queste proprietà. La precisione di queste proprietà, e quindi l'accuratezza dei risultati della simulazione della pressione acustica, dipendono dalle variabili sopra menzionate, che possono essere calcolate con il Liquid & Gas Properties Module.

Caratteristiche e funzionalità del Liquid & Gas Properties Module

Scopri le funzionalità specializzate per definire le proprietà di liquidi e gas.

Visualizzazione in primo piano che evidenzia il Model Builder con il nodo Vapor-Liquid System evidenziato e mostra le impostazioni del Thermodynamic System.

Proprietà termodinamiche

Il Liquid & Gas Properties Module include modelli e parametri per calcolare le seguenti proprietà:

  • Calore di reazione
  • Calore di formazione
  • Capacità termica
  • Viscosità
  • Densità
  • Conducibilità termica
  • Diffusività binaria
  • Attività e fugacità

Queste proprietà possono essere calcolate per miscele liquide e miscele gassose. Inoltre, il modulo può essere utilizzato per eseguire calcoli di equilibrio per sistemi liquido-liquido, sistemi gas-liquido-liquido e sistemi gas-liquido (i cosiddetti calcoli flash).

Vista in primo piano delle impostazioni del Thermodynamic System e un modello del liquido di raffreddamento del motore nella finestra Graphics.

Modelli termodinamici e di proprietà

Il Liquid & Gas Properties Module utilizza diversi modelli termodinamici. La varietà di modelli disponibile riflette il fatto che nessun modello termodinamico è in grado di descrivere tutti i gas e i liquidi. La scelta del modello dipende dal tipo di miscela e dalle condizioni. Oltre ai modelli termodinamici, è possibile specificare individualmente il modello relativo alle proprietà.

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