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Liquid & Gas Properties Module

Modellieren Sie Gase, Flüssigkeiten und Gas-Flüssigkeits-Gemische

Beim Einrichten und Berechnen von CFD-, Wärmetransport- und Akustiksimulationen ist die korrekte Modellierung der Materialeigenschaften entscheidend. Mit dem Liquid & Gas Properties Module können Sie Dichte, Viskosität, Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität und andere Eigenschaften als Funktionen von Zusammensetzung, Druck und Temperatur genau und einfach berechnen.

Die gesamte Funktionalität des Liquid & Gas Properties Module ist auch in den folgenden Produkten enthalten: Chemical Reaction Engineering Module, Battery Design Module und Fuel Cell & Electrolyzer Module.

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Ein Modell einer Motordichtung mit dem Netz sichtbar für eines der vier zylindrischen Teile, blauen Stromlinien, die sich durch das System bewegen, und vier Schnittebenen in der Wärmekamera-Farbtabelle.
Ein Modell einer geologischen Formation, das die Speicherung von Kohlendioxid veranschaulicht.

Eigenschaften für CFD-Simulationen

Die Dichte und Viskosität von Fluiden können von der Zusammensetzung, dem Druck und der Temperatur abhängen. Diese Eigenschaften können sich auf das Design von Geräten und Prozessen auswirken, weshalb es wichtig ist, genaue Werte zu ermitteln. Das Liquid & Gas Properties Module enthält Features, um Dichte und Viskosität für Gasmischungen mit beliebiger Zusammensetzung zu berechnen. Darüber hinaus enthält das Modul Eigenschaftsmodelle für flüssige Lösungen, z. B. für wässrige Lösungen und Lösungen mit organischen Lösungsmitteln. Für Zweiphasen-Strömungssysteme bietet das Modul Thermodynamik-Modelle zur Berechnung der Gleichgewichtszusammensetzung der Dampf- und Flüssigphase als Funktion von Druck und Temperatur.

Eigenschaften für Wärmetransportsimulationen

Für die Simulation des Wärmetransports in Fluiden sind neben der Dichte und Viskosität auch Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität erforderlich. Bei der Planung von Klimatisierungs- und Belüftungssystemen beispielsweise hängen die Eigenschaften der Luft von der relativen Luftfeuchtigkeit, dem Druck und der Temperatur ab, und diese Abhängigkeiten können für die Genauigkeit solcher Modellierungs- und Simulationsstudien von Bedeutung sein. Diese Abhängigkeiten gelten auch für Kühlmittel sowie für Gase und Flüssigkeiten, die in Prozessen in verschiedenen Branchen verwendet werden.

Das Liquid & Gas Properties Module umfasst Modelle zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit und der Wärmekapazität in Abhängigkeit von Druck und Temperatur. Diese Eigenschaften können für Gasgemische und Flüssigkeitsgemische beliebiger Zusammensetzung berechnet und für genaue Wärmetransportmodelle und -simulationen verwendet werden.

Ein Modell einer Wärmerohrleitung, bei dem ein Drittel ausgeschnitten wurde, um den regenbogenfarbenen Innenraum zu zeigen.
Ein zylindrisches Modell, bei dem ein Drittel ausgeschnitten wurde, um ein regenbogenfarbenes Inneres zu enthüllen.

Eigenschaften für akustische Simulationen

Akustische Druckwellen breiten sich in Fluiden, häufig Wasser oder Luft, aus und hängen von Druck, Temperatur, Viskosität, Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit ab. In Luft werden diese Eigenschaften durch die relative Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Die Genauigkeit dieser Eigenschaften und damit die Genauigkeit der Ergebnisse der Druckakustiksimulationen hängt von den oben genannten Variablen ab, die alle mit dem Liquid & Gas Properties Module berechnet werden können.

Features und Funktionalitäten im Liquid & Gas Properties Module

Maßgeschneiderte Funktionen für die Spezifikation von Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen.

Eine Detailansicht des Model Builders mit dem hervorgehobenen Knoten Vapor-Liquid System und den Einstellungen Thermodynamic System.

Thermodynamische Eigenschaften

Das Liquid & Gas Properties Module enthält Modelle und Parameter zur Berechnung der folgenden Eigenschaften:

  • Reaktionswärme
  • Bildungswärme
  • Wärmekapazität
  • Viskosität
  • Dichte
  • Wärmeleitfähigkeit
  • Binäre Diffusivitäten
  • Aktivität und Fugazität

Diese Eigenschaften können für Flüssigkeits- und Gasgemische berechnet werden. Darüber hinaus können Gleichgewichtsberechnungen für Flüssig-Flüssig-Systeme, Gas-Flüssig-Flüssig-Systeme und Gas-Flüssig-Systeme (sogenannte Flash-Berechnungen) durchgeführt werden.

Eine Detailansicht der Einstellungen für Thermodynamic System und ein Modell eines Motorkühlmittels im Grafikfenster.

Thermodynamische Modelle und Eigenschaftsmodelle

Das Liquid & Gas Properties Module verwendet eine Reihe verschiedener thermodynamischer Modelle. Die Vielfalt der verfügbaren Modelle spiegelt die Tatsache wider, dass kein thermodynamisches Modell in der Lage ist, alle Gase und Flüssigkeiten zu beschreiben. Die Wahl des Modells hängt von der Art des Gemischs und den Bedingungen ab. Zusätzlich zu den thermodynamischen Modellen kann das Modell für die physikalischen Eigenschaften individuell festgelegt werden.

Jedes Unternehmen und jeder Simulationsbedarf ist einzigartig.

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