使用c188金宝搏优惠omsol模拟模拟冷却效应效应

2022年222日22日

提起提起提起想到办公桌散发咖啡或的的但蒸发蒸发也也是是许多许多和和科学应用中中的个个个过程过程过程过程过程过程过程过程使用c188金宝搏优惠omsol模拟模拟蒸发过程。。

编者:这这文章最初于于于2014128日。更新以传热模块中的特性特性功能功能。

在c188金宝搏优惠omsol多物理学中中蒸发的一些概念概念

蒸发是物质液相状态蒸发成一不和气态混合物混合物的过程过程。。我们我们我们以以作为液态液态液态液态物质物质物质物质物质物质物质物质

首先,我们我们饱压力压力p_ {sat},在这个物质气相液相处于平衡。它温度有很强的的相关性相关性

188金宝搏优惠comsol Multiphysics仿真仿真使用了了环境物理原理一书的近::

(1)

p_ {sat}
(t)= 610.7 pa \ cdot 10^{7.5 \ frac {t-273.15k} {t-35.85k}}}

对于理想气体,很容易通过以下公式相对湿度为为为为为为为:

(2)

c_ {sat} = \ frac {p_ {sat}(t)} {rt}

其中,,r是理想气体。

湿空气学属性于水蒸气的比例。描述了存在比例比例关系关系的干燥空气空气空气和水蒸气水蒸气的的属性。。。假定假定假定假定空气空气空气为为

(3)

\ rho_m = \ frac {p} {rt} \ left(m_a x_a+m_v x_v \ right)

有关利用c188金宝搏优惠omsol多物理学描述描述湿属性的多细节参考资料资料资料传热模块中的传热模块用户指南

模拟蒸发:咖啡杯示例示例

在设置c188金宝搏优惠omsol多物理模型模型之前,我们我们考虑咖啡时被。。。。。

((()(因为手手手把把把空气中,通过通过额外的。

在咖啡杯中引起冷却的效果的草图。
对咖啡杯物理过程的。。

如何在中模拟蒸发效应效应

第一步对称性,这降低模型大小,进而大小大小大小时间。湍流接口计算气流的的。这里这里个合理近似假定流场不不不会会随随随温度温度温度。。。因此因此因此。。。。。。。

模拟蒸发效应,我们我们需要??

由于软件预定义了热湿多物理场接口,我们在在co188金宝搏优惠msol多物理学模型模型模拟冷却效应简单

传热模块的接口屏幕,用于截图截图介质中的热量和。。。
用于模拟中热湿耦合现象的物理场。。。

湿空气多物理场接口将湿空气传热接口与空气中的输送接口,从而,从而热湿多物理场可以热量和传递以及两过程的相互作用作用。如果如果要将流场流场也也耦合到到到两两两个个个非等温流动水分流动多物理场点或者,可以可以使用使用热湿流动接口,它它了必需的接口。。

耦合湍流传输所的传热模块和的的截图截图。
耦合湍流传递所的接口和物理场节。。。

非等了和热接口之间注意注意注意,在下注意注意,我们下,我们,我们我们,我们不下,因为方法方法方法方法方法方法节点注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意节点节点节点节点节点节点节点节点节点假定材料恒定,那么那么可以布辛涅斯克似来实现这个。。。非等温流动节点还了传热界面的。。水分流动节点耦合了流动和水分,并且并且界面中了效应。。

定义流动之间耦合非等温流动节点屏幕。。。
定义流动水分之间耦合的水流动节点的屏幕截图。

(非温流动左)和((((())多多点。等温等温流动节点设置非:接口接口名称热湍流,传热流动接口的常用材料材料水水水水水。分流动节点设置接口的和水分输送湍流。。。

接口可以湿的温度,但分布,但使用使用使用水分传输接口计算。湿度又取决于温度潮湿的的的,相对水表面,100%。,达到浓度,达到c_ \ textrm {sat},可以根据公式2定义。

潮湿表面边界条件计算从表面到湿的通量通量通量g_ \ textrm {evap}。如果选择包含表面潜热源((),那么那么与相关的潜热潜热潜热l_ \ textrm {v},根据根据计算::q_ \ textrm {evap} = - l_ \ textrm {v} g_ \ textrm {evap}。总而言之,这一强耦合现象现象,可以可以的接口耦合实现

高亮显示空气对流传输非非物理场节,,空气中的水分传输接口接口和传热模块模块中的的的湿表面湿表面
湿空气域内的设置:(1)通过非等温流动多物理场流场,用于湿空气对。。。(2)通过热湿多物理场节点耦合空气中的传输接口,提供了的湿度,用,用根据根据根据公式2确定湿空气属性。(3)湿表面接口计算该的蒸发。如果启用了热湿多物理场节点中的包含表面潜热源复选框,则将蒸发的冷却。

水分流量节点于对对对,湿空气的接口传热中中的湿热多物理场物理场耦合节点的的的屏幕
湿空气域内水分::(1)通过水分流动多物理场流场,用于水蒸气对。。。(2)通过热湿多物理场耦合耦合到湿空气中的传热接口,确保确保计算湿度。

接下来,我们观察超过超过超过分钟分钟分钟研究的的结果结果。。咖啡温度温度温度温度温度温度温度温度温度为温度温度温度为为为为为温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度温度20分钟后温度和湿度分布结果。

显示20分钟后温度分布的。。。
显示20分钟分钟中相对湿度的。。。

(20分钟后分布左左)(((())

蒸发对影响吗我们可以比较蒸发忽略蒸发蒸发的同一模型中咖啡咖啡的的平均温度来来

为了对比,我们建立第三个,仅,仅求解流体传热接口,并禁热源节点所的清楚清楚了由蒸发带来的冷却会明显明显:

比较平均温度随变化的图。
咖啡平均随时间的对比图。

下一步

这篇介绍模拟模拟蒸发冷却时时的基本方面方面。通过通过通过通过通188金宝搏优惠过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过通过

延伸阅读


评论(1)

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博元龚
博元龚
2022-03-25

请问湿有没有的出处?因子怎样怎样的的?

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