CFD|湿度(Relative Humidity)分析
晾衣架(室内晾衣空气湿度分析)
相对湿度表示水在空气中的蒸汽压与同温度同压强下水的饱和蒸汽压的比值。如果相对湿度低，则主动发生蒸发，如果相对湿度高，则可能发生冷凝。由于这些现象与人体的舒适感密切相关，因此在空调系统的设计中必须考虑相对湿度。①空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值，叫做空气的相对湿度。②在某一温度时，空气的绝对湿度，跟在同一温度下的饱和水汽压的百分比值，叫做当时空气的相对湿度。
1.实际上碰到许多跟湿度有关的现象并不跟绝对湿度直接有关，而是跟水汽离饱和状态的程度有直接关系，因此提出了一个能表示空气中的水汽离开饱和程度的新概念--相对湿度。也是空气湿度的一种表示方式。2.由于在温度相同时，蒸汽的密度和蒸汽压强成正比，所以相对湿度通常就是实际水蒸汽压强和同温度下饱和水蒸汽压强的百分比值。湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比3.如果相对湿度小于100％，则水或冰的表面会发生蒸发。一个示例是烘干房间中的衣物，这会增加房间中的湿度。如果相对湿度超过100％，则冷凝核中的水蒸气会凝结或升华，从而形成露水或霜。一个例子是，空气的温度在一夜之间击中寒冷的地面，达到露点（相对湿度增加），产生露水或结霜。
midas NFX可以进行混合物分析-组分传输功能，定义混合物时，必须准确输入两种物质之间的扩散系数。midas NFX在材料时，在扩散系数的默认值中输入了空气-水蒸气的扩散系数
支持自定义结果函数
Buck方程Arden Buck Equation
饱和水蒸气压力表示为温度的函数，且水蒸气与哪种气体混合无关。
The Arden Buck Equation is an equation describing the saturation vapor pressure of water at various temperatures. It is based on more recent experiments than the Goff-Gratch equation.
Buck方程是经常使用的公式，因为饱和水蒸气压力的近似表达式随温度的变化几乎没有误差。Buck方程如下
A set of several equations were developed, each of which is applicable in a different situation.The one suggested for common use in 1996[citation needed] isT是以°C为单位的温度，P是以Pa为单位的压力。由于饱和水蒸气压力仅由温度定义，因此可以通过了解水蒸气的温度，压力和质量分数来获得相对湿度。 midas NFX 可以输出通过组合基本物理量而创建的函数的值。 这称为自定义结果。 流体分析根据要计算的模块输出每个节点的速度，压力，温度和质量分数等物理量。通常，物理量输出是定义流动现象的基本指标。但是，在某些情况下，可能需要确定结合基本物理量的功能值的分布。相对湿度是一个典型的例子。当知道节点处的温度tm [℃]，压力pr [Pa]，空气质量分数sp2和水蒸气质量分数sp3时，相对湿度可以表示为以下方程式在上式中，因为pr是表压，所以101325+pr是项加1atm压力以转换为绝对压力。
和
分别是空气和水蒸气的质量分数除以其分子量。也就是说
对应于水蒸气的摩尔分数。因此，实际水蒸气压力表示为
要将相对湿度函数输入到midas NFX以作为用户定义的结果输出，应将其更改为以下形式。((101325+pr)*(sp3/18.02)/(sp2/28.97+sp3/18.02))/(6.1121*exp((18.678-tm/234.5)*(tm/(257.14+tm)))) 空气-水蒸气混合物中满足100％相对湿度的水蒸气的质量分数可以表示为单独的温度和压力的函数。将sp2 + sp3 = 1代入上述定义的相对湿度方程式，可得出以下方程式midas NFX可以将使用节点的物理量作为边界条件创建的功能分配给该节点。要给出100％相对湿度的条件，请在质量分数边界条件中输入转换为以下形式的函数。
18.02/(28.97*(101325+pr)/(611.21*exp((18.678-tm/234.5)*(tm/(257.14+tm))))-10.95)*此功能仅在N-m-J-sec单位系统中有效
示例：
一带有通风孔和窗户的房间，把在这个房间里的衣服晾干假设在衣物表面上相对湿度始终保持在100％。没有考虑水蒸发的潜热。室外温度为-10℃，室内空气通过对流传热系数为10W/m²·K的窗户冷却。为了进行加热，房间地板温度保持在25°C。初始室温为0℃。先分析了由空气的温差引起的水蒸气的浮力和扩散。然后，将相对湿度指定为用户定义的函数，以根据温度和压力条件分析相对湿度的变化。
