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如何利用scFLOW模拟暖湿空气凝结现象

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本文摘要(由AI生成):

本文介绍了利用scFLOW模拟暖湿空气凝结现象的过程。首先,计算模型包括入口为温度20℃、相对湿度70%的空气,以及温度为-30℃的Panel区域。然后,通过几何处理、材料参数、条件设置、边界条件设置、文件命名、网格划分等步骤,最终进行计算并得到板上冷凝率分布和相对湿度分布的结果。

当温暖潮湿的空气接触到冷的壁面时,在壁面上会发生露水凝结现象。本案例利用scFLOW模拟暖湿空气凝结现象。

1 计算模型

计算模型如图所示。

入口为温度20[C],相对湿度70%的空气,图中所示的Panel区域温度为-30[C],计算在低温作用下导致的结露现象。

2 几何处理

  • 启动scFLOW

  • 利用Prepare Parts > Import Part File导入网格文件exA20-1.x_t

  • 点击按钮Build Analysis Model构建几何模型

处理完毕后的几何模型如图所示。

3 材料参数

  • 点击模型树节点Part Material弹出材料设置对话框

  • 如图所示,选择Part列表框中列表项Computational Domain,设置AttributeFluid

  • 鼠标右键选择Material列表项中gas(incompressible) > air(incompressible/20C),点击弹出菜单项Edit弹出属性编辑对话框

  • 如下图所示的对话框中设置参数Thermal conductivityTypeTable,弹出设置对话框

  • 对话框中点击按钮New…新建table

  • 如下图所示,定义在不同温度条件下的导热率,点击OK按钮关闭对话框

4 Register Region

标记定义inlet、outlet及panel。

5 Conditions设置

  • 在节点Analysis Type中激活选项Flow、Heat及Humidity

  • 进入Basic Setting节点,设置Last cycle100

6 Humidity定义

  • 进入Humidity节点,选择Material选项,点击右侧按钮Edit…打开编辑对话框

  • 如下图所示,设置参数Diffusion coefficient的类型为Table

  • 在Table List对话框中,点击按钮New…新建表格

  • 如下图所示,定义扩散率与温度之间的关系数据表,点击OK按钮关闭对话框

  • 点击Options列表项,右侧设置Lewis number0.958165

7 Boundary Conditions设置

  • 点击节点Flow Boundary,如下图所示,设置边界inlet的速度为1 m/s,相对湿度为70 %,点击Set按钮设置边界

  • 如下图所示,设置边界outlet的边界类型为Static pressure(Outflow),设置压力为0 Pa,点击Set按钮设置边界

  • 点击节点Thermal Boundary,右侧选择列表项Undefined (Thermal: Boundary with outside),设置Transfer typeHeat Transfer,指定External temperature20 C,点击Set按钮设置边界

  • 选择列表项Panel,如下图所示,设置External temperature-30 C,点击Set按钮设置边界

  • 进入节点Humidity Boundary节点,设置panelTypeLewis law,点击Set按钮设置边界

8 File Name设置

  • 点击节点File Name,如下图所示设置工程名称,点击按钮Apply to Following File Names,点击Finish按钮关闭向导

9 网格划分

  • 点击Octree Parameter弹出设置对话框,如下图所示,激活选项Octree Parameter,点击按钮Detail

  • 弹出如下图所示对话框,按图设置参数,点击按钮Create创建网格分布数据,点击OK按钮关闭对话框

  • 点击Mesh Parameter节点弹出网格参数指定对话框,如下图所示,点击按钮Detail…弹出细节设置对话框

  • 如下图所示,设置编辑No-slip wall的边界层数据,点击OK按钮关闭对话框

  • 点击下图所示对话框中的Create Mesh按钮创建计算网格

计算网格如图所示。

10 计算

  • 鼠标选择菜单Execute → Execute Solver开始计算

11 计算结果

  • 板上冷凝率分布

  • 相对湿度分布

流体基础换热散热HeatDesigner
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首次发布时间:2019-03-29
最近编辑:1月前
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