白進(jìn)維,宗文剛,李象遠(yuǎn)
(四川大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院,成都 610065)
水傾倒入燃燒油中的危險(xiǎn)性歷來(lái)為人所知,英國(guó)皇家學(xué)院的Peter博士[1]發(fā)布在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上的演示視頻,則充分顯示了這種危險(xiǎn)性的嚴(yán)重程度。圖1給出了Peter所做實(shí)驗(yàn)的視頻截圖。水剛一倒入油中,燃燒火苗就急劇增長(zhǎng),形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)油料穩(wěn)定燃燒時(shí)的火焰高度,造成恐怖性后果。
相似問(wèn)題,重質(zhì)油品燃燒時(shí)遇水噴濺[2-7],是消防安全中的重要現(xiàn)象。1989年發(fā)生重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的山東黃島油庫(kù)火災(zāi)事故,即由此造成。重質(zhì)油品儲(chǔ)油罐發(fā)生火災(zāi)事故時(shí),輕質(zhì)餾分會(huì)在油池表面進(jìn)行穩(wěn)定燃燒,高溫重質(zhì)餾分則會(huì)不斷下沉,形成熱波。當(dāng)熱波頭與沉在油罐底部的水相遇時(shí),水迅速蒸發(fā)汽化向上升騰,并夾帶大量油品從油罐頂部沖出,形成非常劇烈的噴濺燃燒。
液態(tài)水遇到高溫燃油,會(huì)瞬時(shí)在交界面形成沸騰型汽泡核,這些汽泡核快速增長(zhǎng),產(chǎn)生極高的泡內(nèi)壓力,并快速爆裂,這種現(xiàn)象叫做爆發(fā)沸騰,特別劇烈的情況也會(huì)被稱為蒸汽爆炸。
由于這一現(xiàn)象非常重要,引起了廣泛關(guān)注。Wohletz[8]研究表明當(dāng)液滴在高溫液體中迅速膨脹時(shí),液滴與周?chē)后w分裂滿足C-J爆轟條件。Manzello[9]等通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了不同的液滴撞擊速度、不同的液體表面溫度,以及不同液池深度對(duì)撞擊過(guò)程中形成的液柱高度、發(fā)生飛濺的臨界韋伯?dāng)?shù)等的影響,發(fā)現(xiàn)水滴在220℃花生油內(nèi)部發(fā)生了蒸汽爆炸現(xiàn)象。陳萍萍等[10-11]也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象,而且油品溫度越高,蒸汽爆炸越劇烈。周源[12]研究了水滴滴入熔融金屬液體中,水滴破碎的情況,由于金屬密度遠(yuǎn)大于水,金屬液體內(nèi)只出現(xiàn)了一個(gè)凹陷,并沒(méi)有造成金屬液滴噴濺。Koseki[13]的實(shí)驗(yàn)表明噴濺現(xiàn)象發(fā)生后,熱輻射是油池穩(wěn)定燃燒的2.5~3倍,火焰高度是4~5倍,火焰溫度上升約300℃。梁志桐[14]進(jìn)行了不同油水占比情況下的噴濺實(shí)驗(yàn),測(cè)試了油層、油水混合層以及水層的溫度變化。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得數(shù)值模擬已經(jīng)成為科學(xué)研究的重要手段,但是對(duì)于水傾倒入燃燒油中這樣復(fù)雜現(xiàn)象的完全模擬,則還沒(méi)有到達(dá)可行階段。下落撞擊和兩相燃燒這兩個(gè)過(guò)程的數(shù)值模擬相對(duì)成熟,具備數(shù)值模擬的可能,但是耦合汽化沸騰、噴濺蒸發(fā)這樣劇烈的多時(shí)間尺度多空間尺度問(wèn)題之后,完全數(shù)值模擬在現(xiàn)階段就變得不可實(shí)現(xiàn),因此為了能夠推動(dòng)這項(xiàng)研究,必須發(fā)展模型化方法,簡(jiǎn)化其中難以模擬的過(guò)程。
本文旨在建立數(shù)值模擬這一現(xiàn)象的簡(jiǎn)化模型,擬為進(jìn)一步的研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)。首先,分析了傾倒入燃燒油中發(fā)生的物理化學(xué)過(guò)程;其次,對(duì)油滴噴濺建立了簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型;然后采用數(shù)值計(jì)算的方法進(jìn)行驗(yàn)證與分析。
圖1 關(guān)于水倒入油后噴濺燃燒實(shí)驗(yàn)視頻截圖[1]Fige.1 Splash burning experiment video screenshot after water pouring into hot oil by Peter[1]
液態(tài)水傾倒后受重力作用,不斷加速下落,與油池表面撞擊,造成液態(tài)水的形態(tài)破碎。理想化的情況下,液態(tài)水會(huì)在撞擊點(diǎn)部分穿透部分反彈。反彈的液態(tài)水高度很低,快速下落,然后再次與燃油摻混??紤]到液態(tài)水的密度略高于燃油密度,因此液態(tài)水會(huì)在重力作用下深入油面下方,緩慢下沉。而油池表面受到撞擊則會(huì)凹陷,液面振蕩,并帶動(dòng)整個(gè)油體的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然在一定條件下,油面也會(huì)發(fā)生形態(tài)破碎,燃油涌濺。這個(gè)過(guò)程的主要影響因素是液態(tài)水的傾倒高度,這控制著液態(tài)水與油面撞擊時(shí)的速度,決定了整個(gè)摻混過(guò)程的形態(tài)和規(guī)模。
油溫高于液態(tài)水的沸騰溫度,因此水油接觸后會(huì)立即在接觸面形成汽膜,汽膜受熱膨脹,極速分裂破碎,形成爆炸式的沸騰現(xiàn)象。這一過(guò)程會(huì)將燃油炸離油池,在其上方形成彌漫的細(xì)碎油滴。這一過(guò)程極其復(fù)雜迅速,只要油溫和油量足夠,所有的液態(tài)水最終都會(huì)沸騰汽化,爆炸升騰,而油面激蕩起伏,液滴飛騰。油溫是這一過(guò)程的關(guān)鍵因素,它控制著汽化速率,決定了整個(gè)過(guò)程的持續(xù)時(shí)間。
自油面飛騰而出的油滴,忽略氣流曳力的情況下,主要受重力控制,因此油滴飛行減速并最終下落。在此過(guò)程中,油面燃燒產(chǎn)生的熱氣流使得油滴快速蒸發(fā)汽化,較小的油滴消耗殆盡,而較大的油滴會(huì)有液相殘存,因此油面上方是氣相油蒸汽和液相微小油滴共存的狀態(tài)。這一過(guò)程的關(guān)鍵因素很多,油滴大小分布、飛騰速度分布、油的密度和飽和蒸氣壓等等都對(duì)油池上方的多相組成起重要作用。
液態(tài)水傾倒而下自然將火焰從撞擊區(qū)域排開(kāi),然后汽化沸騰,噴濺蒸發(fā),而油面迅速回火,引燃上方氣相油蒸汽和液相微小油滴,造成火焰形狀和規(guī)模的急劇變化。待上方可燃物質(zhì)消耗殆盡后,火焰才重新回歸到油池表面穩(wěn)定燃燒,整個(gè)爆發(fā)過(guò)程戛然而止。這一過(guò)程是前述過(guò)程的自然延續(xù),其關(guān)鍵特征,如火焰爆發(fā)規(guī)模和火焰持續(xù)時(shí)間都是由前述過(guò)程實(shí)質(zhì)決定的。
對(duì)于爆發(fā)沸騰這類現(xiàn)象,相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究和理論研究都有一些成果,基于分子運(yùn)動(dòng)論的數(shù)值模擬也獲得了一些進(jìn)展,但是詳細(xì)可靠的微觀機(jī)理還沒(méi)有確立,因此還不可能實(shí)現(xiàn)耦合流體運(yùn)動(dòng)的直接數(shù)值模擬。同時(shí),本文研究關(guān)注的是爆發(fā)火焰的規(guī)模和持續(xù)時(shí)間,并不把重點(diǎn)放在爆發(fā)沸騰過(guò)程的模擬上,因此可以將下落撞擊、汽化沸騰和噴濺蒸發(fā)三個(gè)過(guò)程合并簡(jiǎn)化為
式中:Moil代表飛騰到油池之上的燃油質(zhì)量,Mw代表傾倒入油池的液態(tài)水質(zhì)量,系數(shù)C則直接代表單位質(zhì)量液態(tài)水噴濺蒸發(fā)的燃油質(zhì)量。
這樣的一個(gè)模型非常簡(jiǎn)單,但抓住了物理問(wèn)題數(shù)學(xué)描述的關(guān)鍵量,控制火焰爆發(fā)規(guī)模和持續(xù)時(shí)間的就是噴濺而起的油滴總質(zhì)量,而這些油滴蒸發(fā)燃燒形成了猝發(fā)火焰。顯然系數(shù)C目前無(wú)法通過(guò)理論推導(dǎo)或者數(shù)值方法得到,其也不可能是一個(gè)固定數(shù)值,一定是一個(gè)區(qū)間變化的隨機(jī)量,具體數(shù)值會(huì)受到傾倒高度、油溫、油的密度和黏性等因素的影響。本項(xiàng)研究計(jì)劃通過(guò)真實(shí)試驗(yàn)確定系數(shù)C的取值范圍,但本文數(shù)值模擬工作先期開(kāi)展,以給試驗(yàn)研究提供方案設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),因此本文中將系數(shù)C設(shè)定為若干值,考查了參數(shù)變化的影響程度。
油滴總質(zhì)量之外,還需要假設(shè)油滴在空間中的分布。其實(shí),燃油液滴從油池表面噴濺而出,穿越高溫火焰或者火焰上部的熱氣流,會(huì)即時(shí)蒸發(fā),形成彌漫的油蒸汽,并被熱氣流裹挾至高處,只有較大的油滴才可能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持液態(tài)殘留。但是假設(shè)油蒸汽的分布是不現(xiàn)實(shí)的,這需要在一個(gè)三維空間設(shè)定一個(gè)連續(xù)函數(shù)表征油蒸汽含量,而這個(gè)函數(shù)不可能是常值,必須指定空間分布,就目前而言,我們還不知道油蒸汽分布的任何信息,因此任何設(shè)定都是極不可靠的。
作為替代,假設(shè)油滴的空間分布相對(duì)可靠,畢竟爆發(fā)沸騰噴濺而出的是實(shí)實(shí)在在的油滴,將來(lái)真實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)也可通過(guò)技術(shù)手段,測(cè)得油滴尺寸、油滴速度、噴濺角度、噴濺高度等關(guān)鍵信息。圖2給出了本文設(shè)定的油滴分布,這個(gè)分布是周向均勻的,底部和中央油滴密集,油滴體積也較大,頂部和側(cè)部油滴分布逐漸稀疏,油滴體積也逐漸減小。這樣的一個(gè)分布是在分析現(xiàn)象基礎(chǔ)上作出的,與真實(shí)情況的吻合程度需要試驗(yàn)檢驗(yàn)和修正。
圖2 油滴坐標(biāo)點(diǎn)分布模型Fig.2 Distribution model of oil droplets
兩相燃燒過(guò)程數(shù)值模擬是采用開(kāi)源FDS(Fire Dynamics Simulator)軟件完成的。這一軟件是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所建筑火災(zāi)研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的模擬火災(zāi)中流體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件。該軟件采用數(shù)值方法求解受火災(zāi)浮力驅(qū)動(dòng)的低馬赫數(shù)流動(dòng)的Navier-Stokes方程,重點(diǎn)計(jì)算火災(zāi)中的煙氣和熱傳遞過(guò)程[15]。
FDS所求解的基本控制方程如下:
連續(xù)性方程:
理想氣體狀態(tài)方程:
低速熱浮力驅(qū)動(dòng)壓力表示方法:
FDS采用燃燒模型為非預(yù)混混合組分反應(yīng)模型,化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)限快,定義混合分?jǐn)?shù)為獨(dú)立于反應(yīng)的守恒標(biāo)量,即所有物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度僅是混合分?jǐn)?shù)的函數(shù),化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
式中:ν表示參加反應(yīng)的集總數(shù),ν的下標(biāo)“f”表示燃料;υ表示反應(yīng)物和生成物的計(jì)量數(shù),υ的下標(biāo)“1”表示反應(yīng)前空氣中各組分的計(jì)量數(shù),下標(biāo)“2”表示反應(yīng)后氣相中的各組分計(jì)量數(shù);“a”表示空氣;“p”表示產(chǎn)物。
湍流采用Smagorinsky形式的大渦模擬方法,以過(guò)濾后的動(dòng)量方程為例:
式中:Cs為常數(shù)0.2,Δ==δxδyδz為過(guò)濾尺度。
FDS中標(biāo)量和矢量分別在網(wǎng)格單元的中心和網(wǎng)格面上求解,第n個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)網(wǎng)格中心點(diǎn)的標(biāo)量表示為?ni,j,k,時(shí)間離散上采用二階預(yù)估校正法,以下用組分輸運(yùn)方程的離散為例說(shuō)明:
本文以室外池燃燒加水起火的危險(xiǎn)演示圖像資料做參考根據(jù),油池尺寸選定為0.3 m×0.3 m×0.1 m,油池壁面為金屬鐵,厚度為0.003 m。整個(gè)計(jì)算空間選定為4 m×4 m×10 m,其四面及上方為開(kāi)放環(huán)境,無(wú)風(fēng),環(huán)境溫度25℃,氣壓1×105Pa。液態(tài)燃料選定亞麻酸,這是食用油中的一種主要成分,池內(nèi)燃料高度設(shè)定為0.09 m。起始狀態(tài)油池下方壁面溫度設(shè)定為1800℃,四壁為800℃,待油池穩(wěn)定燃燒后關(guān)閉油池壁面加熱。傾倒水的質(zhì)量假設(shè)為500 ml,即0.5 kg,單位質(zhì)量液態(tài)水噴濺蒸發(fā)的燃油質(zhì)量系數(shù)分別設(shè)定為1.2、0.9和0.6,每種情況下的燃油總質(zhì)量并不是單次完全注入,而是短時(shí)間內(nèi)分成三次注入,以刻畫(huà)噴濺蒸發(fā)的持續(xù)時(shí)間尺度。圖3示意了計(jì)算空間以及油滴分布的相對(duì)尺度。
圖4(a)給出了油池穩(wěn)態(tài)燃燒的火焰形狀圖,清晰顯示了穩(wěn)態(tài)燃燒時(shí)的火焰規(guī)模和形狀,這種圖是根據(jù)熱釋放率繪出的,圖中所示紅區(qū)熱釋放率均超過(guò)200 k W/s。一般而言,穩(wěn)態(tài)火焰可分為連續(xù)相火焰區(qū),間斷火焰區(qū)以及浮力羽流區(qū)三個(gè)區(qū)域,每段區(qū)域溫度都不同,連續(xù)相區(qū)域火焰溫度最高,間斷區(qū)溫度出現(xiàn)上下抖動(dòng),焰羽區(qū)溫度較低。貼近油池上方有一個(gè)突出的火焰面,再往上火焰面變窄,這是由于空氣從火焰表面進(jìn)行卷吸,在富油區(qū)上方發(fā)生了燃燒,使火焰寬度從下往上逐漸變窄。由于是四面及上方敞開(kāi)體系,熱氣流上升之后,壓力降低,因此四周向體系內(nèi)補(bǔ)充空氣,使得火焰形狀始終保持朝上。
圖4(b)~圖4(f)給出了油滴注入后五個(gè)時(shí)刻瞬態(tài)燃燒的火焰形狀,其中油滴質(zhì)量系數(shù)為0.9,油滴注入起始時(shí)刻為0時(shí)刻。很清楚,油池上方瞬時(shí)起火,從橫向和縱向開(kāi)始蔓延,火勢(shì)很大,火焰高度以極快速度達(dá)到計(jì)算空間頂端,其后火焰即迅速消失,退回到穩(wěn)定燃燒的狀態(tài),整個(gè)爆發(fā)火焰的持續(xù)時(shí)間不超過(guò)2 s。設(shè)定的油滴注入高度只有2.5 m,但是火焰高度在1 s內(nèi)輕松達(dá)到10 m,這說(shuō)明油滴蒸發(fā)產(chǎn)生的油蒸汽擴(kuò)散速度非???迅即彌漫于廣大空間。起初的火焰發(fā)展按著油滴分布展開(kāi),但部分油滴快速蒸發(fā)產(chǎn)生油蒸汽,隨后在熱浮力推動(dòng)下在油池上方大面積擴(kuò)散,與空氣接觸面積迅速增加,促進(jìn)了火焰廣度和高度的發(fā)展,形成爆發(fā)式燃燒。圖5給出了中心線上若干觀測(cè)點(diǎn)的氣流速度隨時(shí)間變化歷程。火焰穩(wěn)定燃燒階段,各觀測(cè)點(diǎn)氣流平均最高速度只能達(dá)到5.5 m/s,而爆發(fā)火焰階段,氣流速度超過(guò)20 m/s。
圖3 計(jì)算域中油滴分布Fig.3 Distribution of oil droplets in computational domain
圖4 燃燒狀態(tài)下-1 s,0.4 s,0.8 s,1.2 s,1.6 s,2 s時(shí)的熱釋放示意圖Fig.4 Heat release rate diagram at-1 s,0.4 s,0.8 s,1.2 s,1.6 s,2 s
圖5 中心線上高度為0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m處速度時(shí)間歷程變化圖Fig.5 Velocity change with time on the centerline at height of 0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m
圖6 油量系數(shù)為0.9時(shí)中心線上高度為0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m處溫度時(shí)間歷程變化圖Fig.6 Temperature change with time on the centerline at height of 0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m when oil mass coefficient is 0.9
圖6給出了中心線上若干觀測(cè)點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化歷程?;鹧嫔芍?在穩(wěn)定燃燒階段,最高溫度發(fā)生在距離油池表面0.5 m處,平均溫度超過(guò)950℃,隨著高度增加,平均溫度逐漸降低,在5 m高度,平均溫度只有80℃上下。油滴注入之后,火焰爆發(fā),整個(gè)中心線上的溫度都急劇升高,在短時(shí)內(nèi)8m以下全部達(dá)到800℃以上的高溫,8 m至10 m達(dá)到了400℃以上并快速回落,但維持在較高溫度的時(shí)間都會(huì)持續(xù)幾秒鐘,例如5 m高度,超過(guò)800℃的高溫都會(huì)持續(xù)接近2 s,這足以引燃一般常見(jiàn)的可燃物?;鹧鏄?gòu)圖顯示了火焰發(fā)展的形狀變化,溫度分布反映了不同高度燃燒反應(yīng)的劇烈程度,如此一來(lái),爆發(fā)火焰的發(fā)展過(guò)程顯得更加具體。
圖7給出了距油池中心幾個(gè)橫向距離若干高度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的熱輻射通量?;鹧娣€(wěn)定燃燒時(shí),距離中心0.5 m的軸線上0.5 m高度以下熱輻射通量在2.5 kW/m2上下浮動(dòng),其后隨著高度的增加而減小,在10 m高度熱輻射通量?jī)H有不到0.006 k W/m2,這在短時(shí)間內(nèi)都不會(huì)對(duì)人員和設(shè)備造成損傷。爆發(fā)燃燒后,5 m以上熱輻射通量的增量都超過(guò)了200 k W/m2,而5 m處熱輻射通量則增加了230 k W/m2,增量達(dá)到最大,隨著高度的增加,熱輻射通量有所減小,但是在10 m處增量仍達(dá)到了220 k W/m2。隨著離油池中心橫向距離的增加,每個(gè)高度上的熱輻射通量在量值上逐漸遞減,但是爆發(fā)火焰之后的極速增長(zhǎng)都是可觀的,如此大范圍高強(qiáng)度的熱輻射是造成災(zāi)害損失的主要原因。
圖7 距離中心0.5 m,1 m,1.5 m,2 m處5個(gè)高度下的輻射熱通量時(shí)間歷程圖Fig.7 Radiant flux changing with time of five different altitude at 0.5 m,1 m,1.5 m,2 m from center
圖8 油質(zhì)量系數(shù)0.6時(shí),0.8 s,1.2 s,1.6 s的熱釋放示意圖Fig.8 Heat release rate diagram at 0.8 s,1.2 s,1.6 s when oil mass coefficient is 0.6
圖9 油質(zhì)量系數(shù)1.2時(shí),0.8 s,1.2 s,1.6 s的熱釋放示意圖Fig.9 Heat release rate diagram at 0.8 s,1.2 s,1.6 s when oil mass coefficient is 1.2
圖10 油量系數(shù)為0.6時(shí)中心線上高度為0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m處溫度時(shí)間歷程變化圖Fig.10 Temperature change with time on the centerline at height of 0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m when oil mass coefficient is 0.6
圖11 油量系數(shù)為1.2時(shí)中心線上高度為0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m處溫度時(shí)間歷程變化圖Fig.11 Temperature change with time on the centerline at height of 0.5 m,1 m,2 m,5 m,10 m when oil mass coefficient is 1.2
圖8和圖9給出了油滴質(zhì)量系數(shù)為0.6和1.2的火焰形狀圖,顯然參數(shù)影響是存在的,但影響程度有限。油滴質(zhì)量系數(shù)的增加,可以產(chǎn)生周向規(guī)模更大的火焰,火焰持續(xù)時(shí)間也略長(zhǎng),但是火焰能夠達(dá)到的最大高度則幾乎沒(méi)有變化。圖10和圖11給出了油滴質(zhì)量系數(shù)為0.6和1.2時(shí)中心線上若干觀測(cè)點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化歷程,大的油滴質(zhì)量系數(shù)產(chǎn)生的最高溫度略高一些。
本文對(duì)水傾倒入燃燒油中發(fā)生爆發(fā)燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行了深入分析,詳細(xì)討論了這一現(xiàn)象發(fā)生的物理化學(xué)過(guò)程,并對(duì)其中尚不能實(shí)施可信數(shù)值模擬的過(guò)程構(gòu)造了數(shù)學(xué)模型,形成了模擬這一現(xiàn)象的數(shù)值模擬手段。數(shù)值算例測(cè)試表明,噴濺油滴蒸發(fā)產(chǎn)生的油蒸汽,在熱氣流的帶動(dòng)下,快速?gòu)浡趶V大空間,在極短的時(shí)間內(nèi)就可以被攜帶至遠(yuǎn)大于噴濺油滴所能到達(dá)的位置,因而造成火焰規(guī)模的急劇擴(kuò)大,而爆發(fā)火焰的輻射熱通量則急劇增長(zhǎng),產(chǎn)生破壞性效果。通過(guò)本文設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬手段,能夠刻畫(huà)真實(shí)情況發(fā)生時(shí)的爆發(fā)式火焰增長(zhǎng),但數(shù)學(xué)模型需要進(jìn)一步完善,因?yàn)樗煌臓顟B(tài)變化決定每個(gè)階段噴濺油滴的質(zhì)量,因此噴濺油滴質(zhì)量系數(shù)不能完全具體反映每個(gè)階段物理現(xiàn)象,接下來(lái)會(huì)細(xì)化噴濺油滴質(zhì)量相關(guān)系數(shù),將每個(gè)階段水量損失和噴濺油滴質(zhì)量聯(lián)系起來(lái),反映噴濺強(qiáng)度的變化,在理論上建立更具體的數(shù)學(xué)關(guān)系。此外,通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果所反應(yīng)的細(xì)節(jié)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段,驗(yàn)證并改進(jìn)模型,以得到與真實(shí)情況更相符的數(shù)值計(jì)算結(jié)果。