Kennt sich wer in Comsol aus? (Thermodynamik)

[Tobias (Gast)]

Hallo,

ich möchte in COMSOL was simulieren. Und zwar möchte ich eine 
Verdampfung von Wasser betrachten. Gegeben ist ein Anfangsvolumen 
Wasser, welches mit einer bestimmten Anzahl Watt geheizt wird. Das 
Wasser erwärmt sich und verdampft. Dabei wird natürlich die Menge 
flüssigen Wassers reduziert. Mich interessiert jetzt die Menge an 
flüssigem Wasser in abhängigkeit der Zeit. Ich pröble nun schon den 
halben Tag in Comsol mit dem "Heat transfer in Fluids" und dem "Heat 
transfer with phase change" herum, aber ich komme einfach nicht drauf, 
wwie ich das Volumen des flüssigen Wassers bestimmen kann.

Kennt sich jemand hier mit Comsol aus und hat eine Idee?


Gruss
Tobias

[Klaus (Gast)]

Hallo, in wie weit sind denn deine Eingaben in Comsol? Schicke doch mal 
die Kopie deiner Comsol Datei. Dann kann mann hier dir vielleicht 
weiterhelfen.
Beste Grüße

[Ludger S. (Gast)]

In Comsol kenne ich mich nicht aus, aber in Thermodynamik.

...unter welchem Druck steht der Dampf? Luftdruck, Überdruck....?

Vielleicht hilft dir das Mollier-Diagram von Wasser, da kannst du die 
Energie direkt ablesen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserdampf#/media/File:HS_Wasserdampf_SW.png

[Tobias (Gast)]

Hallo,

das Problem ist ja eben gerade dass ich nicht genau weiss, wie ich das 
in Comsol eingeben soll. Ich habe genau null Eingaben. Nur folgendes:

Ich habe mein Problem vorerst auf 2D reduziert, d.h. ich habe ein 
Rechteck mit der Breite b und der Höhe h0, was meinen Wasserstand 
symbolisieren soll. Auf der linken und rechten Seite habe ich Boundary 
Conditions gegeben für thermische Isolatoren und auf der Unterseite gebe 
ich einen Wärmefluss vor. Aber dann, wie weiter?

Dass ich da diie Umgebungstemperatur, Luftdruck etc. vorgeben muss, ist 
klar. Das ist auch geschehen. Also Umgebungstemp. 293K und Luftdruck 1 
bar.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Ist eher unwahrscheinlich dass das so geht. Lass die Fluiddynamik fuer 
Wasser und Dampf mal weg.

Wir haben Wasser, das wird geheizt, verdampft und wird weniger. Eine 
einfache Kalorimetrische Rechnung. Waermekapazitaet des Wassers, 
Verdampfungsenthalpie. Das funktioniert auch so mit optimaler 
Durchmischung des Wassers. Ohne optimale Durchmischung blubbert es da 
und dort, mit lokalen Siedeblasen. Diese Blasenanordnung ist erst mal 
zufaellig. Deren Dichte abhaengig von der Heizleistungsdichte und der 
Gefaessgeometrie. Und bei Partikeln, die Blasenkeime sind geht das Ganze 
gleichmaessiger. Oberhalb des Wassers hat man immer noch eine 
Gefaessgeometrie, die die Stroemung des Dampfes bestimmt. Dabei ist zu 
beachten, dass Dampf leichter als Luft ist, auch wenn er kalt ist. Dh 
ich habe einen Verdraengungsaustausch mit Luft, das Geschieht in Dampf 
Blasen, je nach Geometrie. Wenn nun das Gefaess oberhald dem Wasser sehr 
lang ist kann man beruecksichtigen, dass der Druck ueber der 
Fluessigkeit wegen niedrigerer Dichte abnimmt und somit der Siedepunkt 
runtergeht.

Also lass das und bleib bei der Kalorimetrie.